Windows环境下的多线程编程原理与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:清华大学出版社

作者:王险峰

出品人:

页数:368

译者:

出版时间:2002-7-1

价格:35.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302053934

丛书系列:

图书标签:

• 多线程
• Windows
• 计算机
• 程序设计
• 想买一本
• 专业学习
• 【计】
• 2005
• 多线程
• Windows
• 编程
• 并发
• 并行
• C++
• Windows API
• 线程安全
• 同步机制
• 性能优化
• 实战应用

操作系统内核与驱动开发实战指南 本书聚焦于操作系统内核的底层机制、设备驱动程序的编写与调试，以及系统级性能调优的关键技术。 读者将深入探索现代操作系统（以主流的Linux和Windows内核架构为蓝本）的设计哲学、内存管理策略、进程间通信（IPC）的底层实现，以及硬件抽象层（HAL）的运作方式。 本书并非侧重于应用层编程范式或特定语言的高级特性，而是完全致力于操作系统内部世界的探究。我们将彻底剖析内核的启动流程、中断处理机制、系统调用接口的设计与陷阱（Trap）的触发过程。通过详尽的源码分析和原理推导，帮助读者构建起对操作系统“心脏”的完整认知。 第一部分：内核架构与底层组件解析 第一章：现代操作系统内核概览与选型 本章将对宏内核（Monolithic Kernel）与微内核（Microkernel）的架构差异进行深入对比，分析它们在设计理念、性能表现和可维护性上的权衡。我们将详细介绍Linux内核的子系统划分，包括VFS（虚拟文件系统）、网络协议栈、内存子系统和进程调度器的组织结构。对于Windows内核（NT内核），我们将重点解析其对象管理器、I/O管理器以及安全引用监视器（SRM）的作用。本章提供了一个高层次的蓝图，为后续的深入钻研打下基础。 第二章：内存管理的核心机制 内存管理是操作系统的核心职能之一。本章将不再讨论用户态的虚拟内存概念，而是直接深入内核态的实现。我们将解析物理内存分配器（如伙伴系统Buddy System或Slab分配器）的算法细节。随后，重点讨论页表结构（Page Table Structures）的层次性、TLB（Translation Lookaside Buffer）的管理与刷新机制。内核如何处理缺页异常（Page Faults），以及内核空间与用户空间的内存映射策略将进行详尽的论述。 第三章：进程与线程的内核视角 理解进程和线程在内核中的表示至关重要。我们将研究Linux中的`task_struct`结构体和Windows中的EPROCESS/ETHREAD结构，解析它们如何封装进程的上下文、资源句柄表和地址空间信息。本章详细描述了上下文切换（Context Switching）的完整流程，包括寄存器状态的保存与恢复、用户栈到内核栈的转换，以及如何利用硬件支持（如特权级别切换）来实现高效的切换。 第四章：中断、异常与系统调用 本章是理解内核响应外部事件和用户请求的关键。我们将剖析硬件中断的生命周期：当中断发生时，CPU如何保存现场、跳转到中断向量表，以及中断处理程序（ISR）的编写规则（特别是上半部和下半部的分离，如Linux中的软中断/Tasklets/Workqueues）。系统调用的实现将围绕系统调用门（Syscall Gate）展开，分析从用户态进入内核态的陷阱过程、参数传递机制以及内核对请求的安全验证。 第二部分：设备驱动程序开发与调试 第五章：I/O子系统与驱动模型 本部分转入实践，重点讲解操作系统如何与外部设备交互。我们将阐述I/O管理器的角色，并深入研究驱动程序模型。对于Linux，我们将详细介绍字符设备驱动（Character Device Drivers）的注册流程，包括`file_operations`结构体的填充，以及如何安全地处理并发访问。对于Windows，我们将聚焦于WDM/KMDF驱动模型，解析IRP（I/O Request Packet）的生命周期和分发例程（Dispatch Routines）。 第六章：同步、互斥与并发控制 内核编程的难度在于并发性。本章将完全聚焦于内核态的同步原语，而不是应用层的标准库同步机制。我们将深入讲解自旋锁（Spinlocks）的工作原理、禁止中断（Disabling Interrupts）在同步中的作用，以及信号量（Semaphores）和事件对象（Events）在内核中的应用场景。如何识别和避免内核中的死锁与竞态条件是本章的重点，辅以大量实际驱动程序中的错误案例分析。 第七章：总线架构与硬件交互 驱动程序的最终目标是控制硬件。本章将探讨PCIe、USB等主流总线的枚举过程。我们将教授如何通过内存映射I/O（MMIO）和端口I/O来访问设备寄存器。重点内容包括：如何安全地映射设备内存到内核地址空间，以及如何正确地使用DMA（Direct Memory Access）机制，确保数据传输的高效性而又不损害系统稳定性。 第八章：驱动程序的加载、调试与版本兼容性 编写驱动后，如何安全地加载、测试和调试是至关重要的环节。本章介绍内核模块/驱动的加载机制，包括符号解析和重定位过程。调试部分将侧重于使用内核调试器（如WinDbg或KGDB/KDB），演示如何设置断点、检查内核数据结构、分析崩溃转储（Crash Dumps/Bug Checks）。最后，讨论内核版本升级带来的API兼容性挑战及应对策略。 第三部分：系统级性能分析与故障诊断 第九章：内核性能剖析工具 本章介绍用于测量和分析内核级性能的专业工具。我们将详细讲解如何使用性能计数器（Performance Counters）来监控CPU、内存和I/O子系统的瓶颈。重点分析诸如`perf`（在Linux上）和Windows Performance Toolkit (WPT) 的工作原理，如何利用这些工具追踪系统调用的开销、调度延迟以及缓存未命中率。 第十章：故障诊断与系统崩溃分析 当操作系统崩溃时，诊断过程依赖于对底层状态的理解。本章教授如何解释内核转储文件。读者将学会识别关键的栈跟踪（Stack Traces）、分析寄存器状态，并追溯导致系统停止运行（如蓝屏或内核崩溃）的根本原因——通常是驱动程序中的内存访问违规、无效的锁操作或栈溢出。 本书特色： 代码导向的原理分析： 所有核心概念均结合内核源码片段进行解析，确保理论与实践紧密结合。 跨平台视角： 虽然侧重特定平台的深度剖析，但同时对比了Linux和Windows在关键设计上的异同，提供更全面的视野。 聚焦底层： 完全避免了应用层API的介绍，专注于操作系统的“黑盒”如何运作。 目标读者： 嵌入式系统工程师、需要编写高性能驱动程序的开发者、操作系统内核研究人员以及希望从应用层跃升至系统层架构师的技术人员。需要具备扎实的C语言基础和对计算机体系结构（特别是CPU工作模式和内存层次结构）有深刻理解。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

作为一个在Windows平台上摸爬滚打多年的开发者，我深知多线程编程的重要性，也曾多次尝试阅读相关的技术资料。然而，很多资料往往过于理论化，或者只侧重于某个特定的技术点，难以形成一个完整的知识体系。这本书的标题“Windows环境下的多线程编程原理与应用”，让我眼前一亮，因为它直接指向了我最关心的两个方面：原理和应用。我期待书中能够从最基础的线程概念讲起，详细解释Windows是如何创建、管理和调度线程的。我希望它能深入剖析线程的生命周期，以及线程之间的同步和通信机制。例如，书中是否会详细介绍临界区（Critical Section）、互斥量（Mutex）、事件（Event）、信号量（Semaphore）等Windows提供的同步原语？它们各自的工作原理是什么？在哪些场景下应该使用哪种同步原语？我希望书中能提供大量的代码示例，这些示例要能够清晰地展示如何使用这些API来解决实际问题，并且能够帮助我理解并发编程中的常见陷阱，比如死锁和竞态条件，并提供有效的规避方法。此外，我特别看重书中的“应用”部分。我希望能看到书中结合实际开发中的常见需求，提供一些具体的案例，比如如何利用多线程来实现一个高效的文件I/O操作，如何构建一个能够同时处理多个客户端的网络服务器，或者如何优化一个需要大量计算的应用程序的性能。这些具体的应用场景，能够帮助我将理论知识转化为实践能力，让我能够更自信地在我的项目中使用多线程技术。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，一本优秀的技术书籍，不仅仅是提供知识的罗列，更重要的是能够引导读者建立起一套完整的知识体系和解决问题的思维方式。这本书的标题——“Windows环境下的多线程编程原理与应用”，恰恰点出了我最为迫切的需求。我常常在思考，为什么在某些场景下，一个简单的多线程实现就能显著提升程序的响应速度，而在另一些场景下，却会引入更多复杂的问题，比如死锁和资源竞争。我希望这本书能够从最基础的线程创建入手，清晰地阐述Windows操作系统是如何管理线程的，包括线程的状态、调度优先级、上下文切换等底层机制。更重要的是，我希望它能深入讲解线程间的同步与通信。例如，如何使用临界区（Critical Section）来保护共享资源，它与互斥量（Mutex）在性能和使用上有何区别？事件（Event）和信号量（Semaphore）在实现线程间协作时，各自扮演怎样的角色？书中能否提供一些实际场景，演示如何选择合适的同步原语，并给出避免死锁的策略？我特别期待书中关于“应用”的部分。我希望它能结合实际开发中的常见需求，比如如何利用多线程来实现一个高性能的文件下载器，如何构建一个能够同时处理多个客户端的网络服务，或者如何优化一个图形密集型应用的渲染效率。这些具体的案例，不仅能加深我对理论知识的理解，更能为我提供直接可用的解决方案。我也不排斥书中对一些高级话题的探讨，比如线程池的使用、线程局部存储（TLS）的应用，甚至是对性能剖析工具的介绍。总而言之，我期待这本书能够成为一本集理论深度、实践指导和问题解决于一体的著作，能够帮助我从“知道”多线程编程，到“会用”多线程编程，最终能够“精通”多线程编程。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，对我这个长期在Windows平台上进行开发，但总是在“单线程”的思维模式下摸爬滚打的开发者来说，无疑是一场及时雨。我一直觉得，在现代软件开发中，多线程是绕不开的话题，尤其是在处理I/O密集型或者需要大量并行计算的任务时，单线程的瓶颈是显而易见的。我尝试过阅读一些零散的资料，了解一些基础概念，比如进程和线程的区别，锁的机制等等，但总感觉碎片化，缺乏一个系统性的、深入的讲解。这本书的标题直接点明了我的痛点——“Windows环境下的多线程编程”。这让我觉得它不仅仅是泛泛而谈，而是聚焦于我所处的具体开发环境，这让我非常期待。在阅读之前，我最大的疑虑在于，它能否从最基础的线程创建、同步机制讲起，到更复杂的线程池管理、信号量、事件对象等，并且能够结合Windows API提供详实的示例代码？我希望它能让我理解，在Windows底层，线程是如何被创建和管理的，它们之间是如何通信和协调的，以及如何有效地利用多线程来提升程序的性能和响应速度，同时又能避免常见的陷阱，比如死锁、竞态条件等。我特别关注书中的“应用”部分，我希望它能提供一些实际的案例，比如如何利用多线程实现一个高效的网络服务器，如何并行处理大量的图像数据，或者如何构建一个响应迅速的用户界面。这些实际的应用场景，往往更能帮助我们理解理论知识的价值，并将其转化为实际的开发能力。当然，我并不期望这本书能涉及操作系统内核级别的多线程实现细节，毕竟那可能超出了一般应用开发者的范畴，但如果它能让我对Windows线程模型有一个清晰的认知，理解其核心原理，并掌握实用的编程技巧，那么这本书就已经是物超所值了。我更看重的是它能否帮助我建立起一套系统性的多线程编程思维，让我能够自信地在我的Windows应用程序中应用多线程技术，解决实际问题，提升软件质量。

评分☆☆☆☆☆

我一直对多线程编程抱有浓厚的兴趣，尤其是在Windows这个我最熟悉的开发环境中。然而，真正深入理解其精髓并能灵活运用的过程，却并非一帆风顺。我曾阅读过一些关于并发编程的通用性书籍，但总觉得它们缺乏对Windows特定API和机制的深入讲解，使得我在实际操作时，总会遇到一些“只可意会，不可言传”的细微差别。这本书的出现，正是我所需要的。我希望它能详细地解释Windows下线程的创建（比如CreateThread和_beginthreadex的区别和适用场景）、终止和生命周期管理。更重要的是，我期待书中能够系统地阐述Windows提供的各种同步原语，例如临界区（Critical Section）、互斥量（Mutex）、事件（Event）、信号量（Semaphore）等，并详细说明它们各自的特点、适用场景以及如何正确使用以避免死锁和竞态条件。我希望书中能提供大量的代码示例，这些示例不仅要展示API的调用，更要体现出作者对多线程编程的深刻理解，能够直观地展现同步机制如何运作，以及如何解决常见的并发问题。此外，对于线程间的通信，我也希望能有深入的探讨。例如，如何在线程间安全地传递数据？是使用消息队列，还是共享内存？Windows提供了哪些机制来支持这些通信方式？我也特别关注书中是否有关于线程池（Thread Pool）的介绍。在实际应用中，频繁地创建和销毁线程会带来显著的开销，而线程池能够有效地复用线程，提高效率。我希望书中能解释如何使用Windows的线程池API，以及如何根据具体应用场景来配置线程池的参数。总之，我期待这本书能够成为我深入掌握Windows多线程编程的权威指南，让我能够自信地编写出高性能、高可靠性的多线程应用程序。

评分☆☆☆☆☆

我对多线程编程的兴趣由来已久，尤其是在Windows平台上，这已经是我日常开发的主要战场。然而，多年的实践也让我深切地体会到，不深入理解其原理，就难以写出健壮、高效的多线程代码。我曾多次尝试阅读一些网络上的教程和博客，但总觉得它们要么过于碎片化，要么缺乏系统性，往往在遇到复杂的并发场景时，就显得捉襟见肘。这本书的出现，让我看到了希望。我非常期待它能从根本上解答我的一些疑问，比如Windows下线程是如何被创建和销毁的？线程的生命周期是怎样的？线程之间的通信和同步机制是如何工作的？我希望书中能详细介绍Windows API提供的各种同步对象，如临界区（Critical Section）、互斥量（Mutex）、事件（Event）、信号量（Semaphore），并深入剖析它们的工作原理、性能特点以及在不同场景下的最佳实践。我特别关注书中是否能提供一些关于死锁检测和避免的策略，以及如何处理线程间的优先级和调度问题。同时，我也希望书中能在“应用”部分提供一些贴合实际开发需求的案例，比如如何利用多线程来加速数据密集型任务，如何构建一个响应迅速的GUI应用程序，或者如何设计一个高吞吐量的网络服务。这些具体的应用场景，能够让我将理论知识转化为实际的生产力。我并不希望这本书仅仅罗列API，而是能通过深入浅出的讲解，让我真正理解多线程编程的精髓，并能够独立地解决实际开发中遇到的各种并发难题。

评分☆☆☆☆☆

长久以来，我对多线程编程的理解，始终停留在“知道有这么回事，也能照猫画虎地写点代码”的层面。然而，每当遇到一些棘手的并发问题，或是需要优化程序性能时，我就感到力不从心。这本书的标题“Windows环境下的多线程编程原理与应用”恰恰戳中了我的痛点，让我看到了希望。我希望这本书能够从最根本的层面，把我带入Windows多线程编程的世界。首先，我期待它能够清晰地阐述线程的概念，以及Windows操作系统是如何创建、调度和管理线程的。这包括线程的生命周期、上下文切换、调度优先级等底层机制。其次，同步与通信是多线程编程的核心难点，我希望书中能深入浅出地讲解Windows提供的各种同步原语，比如临界区（Critical Section）、互斥量（Mutex）、事件（Event）、信号量（Semaphore）等。我不仅希望了解它们的API用法，更希望理解它们各自的底层实现、性能特点以及在不同场景下的适用性。如何避免死锁和竞态条件，是我一直以来最关心的问题，我期待书中能提供详实的策略和实践指导。最后，“应用”部分是我最期待的。我希望书中能提供一些贴合实际开发需求的案例，比如如何利用多线程来提升文件读写速度，如何构建一个能够处理高并发请求的网络服务，或者如何设计一个响应迅速的用户界面。这些具体的应用场景，能够帮助我更好地理解理论知识的价值，并将其转化为解决实际问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

从这本书的标题来看，它似乎非常务实，直接点明了“原理与应用”的结合，这正是我作为一名需要将理论转化为实践的开发者所追求的。我曾经在尝试编写一个网络爬虫时，就遇到了单线程效率低下的问题，即使使用了异步I/O，在处理大量并发请求时也显得力不从心。当时我曾设想通过多线程来解决，但由于对Windows下线程管理的API和同步机制不够熟悉，最终不了了之，留下了深深的遗憾。因此，我特别期待这本书能够详细讲解Windows环境下创建、管理线程的核心API，例如CreateThread、CloseHandle等函数的具体用法，以及线程的生命周期管理。更重要的是，我希望这本书能深入探讨线程间通信和同步的各种方式。例如，在共享数据时，如何使用互斥锁（Critical Section, Mutex）来保证数据的一致性？在线程之间传递消息时，如何使用事件（Event）或信号量（Semaphore）来实现高效的协调？书中是否会提供一些典型的同步场景，并给出详细的解决方案？我希望能看到书中不仅有API的罗列，更有对这些API在实际应用中如何组合使用，以及潜在的风险和规避方法的深入剖析。此外，我还非常关注书中关于“应用”的部分。我希望它能提供一些真实世界的案例，比如如何利用多线程来加速文件读写操作，如何构建一个能够处理多个客户端请求的网络服务器，或者如何实现一个响应式GUI应用程序，让用户界面在执行耗时操作时依然保持流畅。这些具体的应用示例，将是我学习和掌握多线程编程技术的关键。我期待这本书能够成为我理解并熟练运用Windows多线程编程的强大工具。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书，我最先关注的是它在概念的引入和解释上的严谨程度。作为一名有一定年头的开发者，我深知概念不清是导致许多编程难题的根源。多线程编程更是如此，诸如线程安全、原子操作、同步原语（如互斥锁、信号量、条件变量）等概念，如果理解不到位，很容易在实际开发中埋下难以察觉的bug。我希望这本书能够清晰地阐述这些核心概念，并给出易于理解的类比或图示，帮助初学者快速建立正确的认知。特别是在Windows环境下，线程的调度机制、线程局部存储（TLS）、线程池等特性，与Linux等其他平台可能存在显著差异。我期待本书能够深入剖析Windows特有的线程管理机制，例如CreateThread、_beginthreadex等API的用法，以及如何利用Windows提供的各种同步对象（如Critical Section, Mutex, Event, Semaphore）来保证线程间的协同工作，防止数据竞争和死锁。此外，我非常关注书中关于线程间通信的论述。如何在多个线程之间高效、安全地传递数据，是多线程编程中的一个关键挑战。本书是否会介绍诸如消息队列、管道、共享内存等通信机制？这些机制在Windows下的具体实现方式又是怎样的？我希望能够通过本书的学习，掌握在不同场景下选择最适合的通信方式的能力。同时，我也希望本书能提及一些性能优化的技巧，比如如何减少线程切换的开销，如何合理地分配任务给各个线程，以及如何利用多核处理器的优势等。毕竟，多线程编程的最终目的之一就是提升程序的性能。总而言之，我希望这本书能成为一本指导我深入理解Windows多线程编程原理，并能指导我解决实际开发问题的宝典。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，在阅读这本书之前，我对Windows下的多线程编程，一直有一种“知其然，不知其所以然”的感觉。我能调用CreateThread，也能使用Critical Section，但对于线程的内部工作机制，以及各种同步原语的深层原理，我总觉得有些模糊。这本书的标题“Windows环境下的多线程编程原理与应用”击中了我的痛点，让我觉得它是一本能够填补我知识空白的宝藏。我非常期待书中能从最基础的线程概念讲起，详细解析Windows是如何创建、调度和管理线程的。我希望它能深入剖析线程的状态转换，例如就绪、运行、等待、终止等，以及Windows的调度器是如何在多核CPU上分配线程的。在同步方面，我迫切希望了解书中能详细讲解Windows提供的各种同步机制，比如临界区（Critical Section）、互斥量（Mutex）、事件（Event）、信号量（Semaphore）等，并不仅仅停留在 API 的调用层面，而是深入阐述它们的底层实现原理，以及它们之间的异同、优缺点和适用场景。例如，为什么在保护共享数据时，临界区通常比互斥量效率更高？事件和信号量在实现复杂的线程协作模式时，各有什么优势？我希望书中能提供大量的代码示例，这些示例要能够清晰地展示如何利用这些同步原语来解决实际问题，同时也要能帮助读者理解潜在的风险，比如死锁和竞态条件，并提供有效的规避方法。我尤其期待“应用”部分，希望能看到书中结合实际的开发场景，比如如何构建一个多线程的网络服务器，如何实现一个高效的图像处理程序，或者如何优化一个数据密集型应用的性能。这些具体的案例，能够让我更直观地理解多线程编程的价值，并将所学知识应用于实际开发。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一名长期在Windows平台上工作的开发者而言，多线程编程一直是一个既熟悉又陌生的领域。熟悉，是因为它无处不在，熟悉，是因为真正深入理解并能灵活运用却非易事。我常常在开发过程中遇到性能瓶颈，或是处理并发请求时感到力不从心，这时就会想起多线程，但往往因为对Windows特有的多线程机制和API不够了解，而望而却步。这本书的标题“Windows环境下的多线程编程原理与应用”，正是我急需的。我期待它能详细讲解Windows下线程的创建、管理和生命周期。更重要的是，我希望它能深入剖析Windows提供的各种同步机制，比如临界区（Critical Section）、互斥量（Mutex）、事件（Event）、信号量（Semaphore）等。我不仅想知道如何调用这些API，更想理解它们的底层工作原理，以及它们在不同场景下的优劣和适用性。我希望书中能提供大量的代码示例，这些示例要能够清晰地展示如何利用这些工具来解决实际的并发问题，同时也要能帮助读者识别和避免诸如死锁、竞态条件等常见的错误。另外，“应用”部分是我非常看重的一部分。我希望书中能结合实际开发需求，给出一些切实可行的应用案例，比如如何利用多线程实现高效的文件操作，如何构建一个高并发的网络服务，或者如何优化一个图形密集型应用的性能。这些真实的场景，能让我更好地将所学知识应用到实际项目中，从而提升我的开发能力。

评分☆☆☆☆☆

只讲多线程问题，非常实用

评分☆☆☆☆☆

太简单了，多线程编程入门

评分☆☆☆☆☆

只讲多线程问题，非常实用

评分☆☆☆☆☆

未看完

评分☆☆☆☆☆

未看完