Internet原理与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:电子工业出版社

作者:刘化君

出品人:

页数:438

译者:

出版时间:2004-4

价格:36.00元

装帧:平装

isbn号码:9787505395879

丛书系列:

图书标签:

• 互联网
• 网络原理
• 计算机网络
• 应用层
• 传输层
• 网络层
• 数据链路层
• 物理层
• TCP/IP
• HTTP

好的，以下是针对您提供的书名《Internet原理与应用》之外的另一本书籍的详细简介，内容力求深入详实，不含任何对原书的提及或AI痕迹。 --- 《现代嵌入式系统设计与实践：从微控制器到物联网边缘计算》 导言：重塑物理与数字的边界 在当今万物互联的时代，嵌入式系统已不再是孤立的控制模块，而是连接物理世界与数字世界的关键桥梁。它们无处不在，从我们日常使用的智能家电、先进的医疗设备，到复杂的工业自动化和自动驾驶汽车。然而，构建一个可靠、高效且安全的现代嵌入式系统，需要跨越硬件选型、实时操作系统（RTOS）移植、低功耗设计、无线通信集成以及边缘计算能力等多个深层技术领域。《现代嵌入式系统设计与实践》正是一本致力于系统性梳理和深入剖析这些核心挑战与前沿解决方案的专业著作。 本书旨在为电子工程、计算机科学专业学生、硬件工程师、固件开发者以及系统架构师提供一个全面而实用的技术蓝图。它不仅仅停留在理论的阐述，更强调在真实世界复杂约束条件下，如何将理论转化为高性能、可量产的工程实践。 第一部分：嵌入式系统基石与硬件深度解析 本部分聚焦于构建任何嵌入式解决方案的物理基础，强调对硬件架构的透彻理解是软件优化的前提。 第1章：微控制器（MCU）架构的演进与选型策略 深入探讨冯·诺依曼与哈佛架构在嵌入式环境下的差异与应用取舍。重点分析主流Cortex-M系列（如M0+, M3, M4, M7）的流水线深度、中断响应机制和浮点运算单元（FPU）对实时性能的影响。详细阐述存储器层次结构（SRAM、Flash、EEPROM）的访问速度瓶颈及其在固件升级（OTA）中的设计考量。 第2章：低功耗设计与能效优化 在电池供电系统中，功耗管理是系统的“生命线”。本章详述了动态电压与频率调节（DVFS）、时钟门控、电源域隔离等技术。对各种睡眠模式（Stop Mode, Standby Mode, Deep Sleep）的唤醒延迟和功耗特性进行量化分析，并介绍使用功耗分析仪进行实际测量和瓶颈定位的方法论。 第3章：外设接口与高速数据采集 详细讲解了串行通信协议的高级应用，包括I2C、SPI在多主/多从拓扑下的仲裁机制，以及UART的波特率精确同步。更重要的是，本章深入探讨了模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的精度、采样率限制以及抗混叠滤波器的设计。对于需要高速数据传输的场景，如USB Device/Host模式和PCIe接口的初步概念，也进行了概述。 第二部分：实时操作系统（RTOS）与并发编程 现代嵌入式应用普遍需要处理多任务、时间敏感的操作，RTOS是实现这一目标的核心。 第4章：RTOS核心机制与任务调度 系统性地介绍多任务编程模型，包括任务状态转换、上下文切换的开销分析。详细对比优先级继承、优先级天花板协议等实时互斥锁（Mutex）管理机制，以避免优先级反转问题。探讨抢占式调度、协作式调度和时间片轮转调度的适用场景。 第5章：同步原语与高效中断处理 深入剖析信号量（Semaphore）、事件标志（Event Flags）和消息队列（Message Queue）在不同通信模式下的最佳实践。重点阐述中断服务程序（ISR）的设计原则，强调ISR应保持简短，并将复杂逻辑延迟到Task Delayable Context中处理，以保证系统的可预测性和低抖动性。 第6章：内存管理与堆栈溢出防御 分析动态内存分配（如`malloc`/`free`）在资源受限环境下的碎片化问题。介绍静态内存池（Static Allocation）和特定RTOS提供的内存保护单元（MPU）配置，用于隔离关键任务的内存空间，从而增强系统健壮性，有效防御未预期的堆栈溢出。 第三部分：嵌入式网络与连接技术 随着物联网的兴起，嵌入式设备必须具备可靠的连接能力。 第7章：嵌入式网络协议栈的裁剪与实现 聚焦于嵌入式TCP/IP协议栈的精简部署，分析IPv6在资源有限设备上的可行性挑战。详细介绍MQTT、CoAP等轻量级消息协议在传感器网络中的应用，包括QoS等级的权衡与会话管理。 第8章：低功耗广域网（LPWAN）技术栈 系统对比LoRaWAN、NB-IoT和SigFox在覆盖范围、数据速率、功耗和部署成本上的差异。深入探讨LoRaWAN的空中接口协议、MAC层加密机制以及网络服务器（Network Server）与应用服务器（Application Server）间的数据转发流程。 第9章：无线安全与设备身份认证 强调嵌入式设备在生命周期中的安全挑战。本章涵盖TLS/DTLS握手过程的资源消耗优化，介绍基于硬件安全模块（HSM）或可信执行环境（TEE）的密钥存储与设备身份证明（如X.509证书和安全启动）。 第四部分：高级应用与边缘计算实践 本部分将视角提升到系统集成和智能处理层面，探讨嵌入式系统如何实现更高级别的功能。 第10章：面向边缘的机器学习（TinyML）部署 探讨如何在资源受限的MCU上运行优化过的机器学习模型。内容涉及模型量化（8位、4位整型）、模型剪枝（Pruning）技术，以及TensorFlow Lite for Microcontrollers等框架的移植与推理加速策略。 第11章：容器化与虚拟化在嵌入式中的应用趋势 介绍使用轻量级容器技术（如MicroK8s或Docker Slim）在高性能嵌入式平台（如ARM A系列SoC）上实现应用隔离和快速迭代的方法。探讨Hypervisor在异构系统（如实时控制核与应用Linux核分离）中的关键作用。 第12章：系统级调试、测试与可靠性验证 系统性地介绍JTAG/SWD调试接口的高级用法，包括断点设置、硬件观察点和追踪缓冲区的利用。强调使用硬件在环（HIL）仿真平台进行压力测试、故障注入（Fault Injection）和长期可靠性验证的工业标准流程。 结论：面向未来的嵌入式系统架构师 《现代嵌入式系统设计与实践》提供了一个从芯片级抽象到云端连接的完整视角。通过对软硬件协同设计、实时性保证和安全集成等关键领域的深入探讨，读者将能够驾驭日益复杂的嵌入式产品开发流程，设计出不仅功能强大，而且在能耗、成本和安全性上均达到行业领先水平的下一代智能设备。

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对于那些寻求将理论知识付诸实践的工程师而言，这本书的价值更多体现在其详尽的故障排查和诊断方法的论述上。作者没有提供一成不变的“万能药方”，而是构建了一套系统性的、基于 OSI 七层模型框架的排错思路。从最基础的 `ping` 和 `traceroute` 命令的深度解析，到使用 Wireshark 捕捉和分析复杂应用层事务的技巧，每一个步骤都配有明确的步骤清单和预期的输出结果分析。书中关于延迟（latency）和抖动（jitter）在流媒体和实时通信中的影响分析尤其精彩，它教导读者如何区分是网络拥塞导致的性能下降，还是端点设备处理能力不足引发的问题。这种实操导向的内容，使我感觉手中握着的不是一本教科书，而是一份资深网络运维专家为你准备的现场应急手册，它的指导性远超那些只停留在概念层面的同类书籍。

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这本书在对网络架构的演进进行历史回顾时，所展现出的那种宏观视野和深邃洞察力，令人叹服。它不仅涵盖了经典的客户端-服务器模型，还对云计算、边缘计算（Edge Computing）以及未来可能出现的去中心化网络（如基于区块链的分布式网络）的潜力进行了审慎的探讨。作者似乎很注重强调网络技术并非孤立发展，而是与社会需求、商业模式以及计算能力进步相互作用的产物。例如，书中对比了传统数据中心网络与超大规模云服务提供商（Hyperscalers）网络设计哲学上的根本差异，这帮助我理解了为什么现代互联网应用需要如此庞大且高度优化的基础设施。这种对技术哲学层面的探讨，使得阅读体验远远超出了单纯的技术学习，更像是一次对现代信息社会运行逻辑的深刻反思，拓宽了我对“网络”这个概念的理解边界。

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我必须承认，我对本书在探讨网络安全层面时所展现出的那种批判性视角留下了极为深刻的印象。它并没有止步于介绍 HTTPS/TLS 的握手过程或防火墙的基本配置，而是更进一步地剖析了这些安全机制背后的潜在弱点和历史演进中的妥协。书中对中间人攻击（MITM）的场景模拟和对加密算法的原理性解析，远比我过去阅读的其他安全入门读物要深入得多，它迫使读者去思考“为什么”某些标准会被采用，以及在当前计算能力下，这些标准又面临着怎样的挑战。特别值得称赞的是，作者对于零信任架构（Zero Trust Architecture）的论述，它超越了传统边界防御的思维定式，强调了在分布式和云原生环境中，身份验证和持续授权的重要性。这种前瞻性的见解，让这本书不仅仅是一本“如何做”的手册，更是一本关于“如何思考”网络未来走向的指南，对于想在网络安全领域深耕的人来说，是不可多得的思维催化剂。

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这本关于网络基础知识的书籍，在深入浅出地讲解 TCP/IP 协议族的核心概念时，展现了作者扎实的学术功底和清晰的逻辑思维。从数据封装到路由选择，每一个步骤都被拆解得极为细致，即便是对网络工程领域知之甚少的新手，也能通过书中翔实的图示和循序渐进的文字引导，逐步建立起对现代互联网骨干运作模式的宏观认知。书中对子网划分（subnetting）和无类别域间路由（CIDR）的讲解尤其到位，不是简单地罗列公式，而是结合实际应用场景，阐述了这些技术如何有效地优化 IP 地址空间的使用，这对于那些渴望从理论层面迈向实践配置的读者而言，无疑是极具价值的参考。作者似乎深谙读者在学习复杂技术时的痛点，总能在关键节点插入一些富有洞察力的类比，帮助我们把抽象的比特流和数据包想象成现实世界中可触碰的实体流动，这种叙事方式极大地降低了初学者的畏难情绪，使整个学习过程变得既充实又富有乐趣。

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本书在介绍应用层协议，特别是 HTTP 协议的演变历史时，表现出一种近乎人文主义的关怀。作者并没有将 HTTP/1.1、HTTP/2 到 HTTP/3 的迭代仅仅视为技术规格的升级，而是将其置于万维网（World Wide Web）用户体验持续优化的宏大叙事中进行解读。对于 HTTP/2 中引入的多路复用（multiplexing）如何解决队头阻塞（Head-of-Line Blocking）的困境，以及 HTTP/3 基于 QUIC 协议如何利用 UDP 提供的底层优势来进一步提升延迟敏感型应用性能的细节，描述得既专业又富有画面感。通过对比不同版本协议在实际网页加载时间上的差异，读者能够清晰地感受到这些技术革新对日常网络体验产生的直接影响。这种将底层技术与最终用户体验紧密结合的写作手法，使得原本可能枯燥的技术细节变得鲜活起来，让人感觉自己正在参与一场持续了三十年的网络体验优化运动。

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