网络基础与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:李飞

出品人:

页数:76

译者:

出版时间:2003-9

价格:6.80元

装帧:

isbn号码:9787561216378

丛书系列:

图书标签:

• 网络原理
• 网络技术
• 计算机网络
• 网络应用
• TCP/IP
• 网络协议
• 网络安全
• 网络编程
• 数据通信
• 网络工程

计算机系统原理与实践 本书聚焦于计算机硬件、操作系统内核与系统级编程的深度探索，旨在为读者构建一套坚实的计算机科学基础，并培养解决复杂系统问题的能力。 第一部分：计算机体系结构 本部分将从微观层面剖析现代计算机的骨架。我们将深入研究冯·诺依曼架构的演进，并详细阐述指令集架构（ISA）的设计哲学，重点解析RISC-V和x86-64两种主流架构的差异与联系。课程内容将覆盖CPU流水线技术，包括超标量、乱序执行以及分支预测算法的实现细节与性能影响。存储器层级结构是性能优化的核心，我们将系统地介绍SRAM与DRAM的工作原理，缓存一致性协议（如MESI）的机制，以及虚拟内存如何通过页表管理实现地址翻译与隔离。此外，输入/输出（I/O）系统的设计，如DMA（直接内存访问）的原理和中断处理机制，也将被细致阐述。读者将理解处理器、内存和外设之间复杂的数据交互过程，为后续的系统优化打下理论基础。 第二部分：操作系统内核与进程管理 操作系统是连接硬件与应用程序的桥梁。本部分将深入内核的代码层面，探索操作系统的核心职能。我们将详细分析进程与线程的抽象模型，包括上下文切换的开销与实现。进程间通信（IPC）机制，如管道、消息队列、共享内存和信号量的原理与应用，将被系统地讲解。 进程调度的复杂性是本章的重点。我们将对比分析先来先服务（FCFS）、最短剩余时间优先（SRTF）、优先级调度以及轮转（Round Robin）等算法的优缺点，并引入多级反馈队列（MLFQ）的现代调度策略。内存管理方面，我们将超越基础的虚拟内存概念，深入探讨内存分配算法（如首次适应、最佳适应），页面置换算法（如FIFO、LRU、OPT）的性能评估，以及内核如何管理物理内存池。 文件系统的构建是操作系统的另一核心。我们将探究不同类型文件系统的结构，如日志式文件系统（如ext4）如何保证数据的一致性和持久性。Inodes、数据块的组织方式、目录结构的实现以及文件系统的缓存策略将是重点分析对象。 第三部分：并发、同步与内存模型 在多核时代，并发编程是构建高性能应用的关键。本部分专注于解决并发访问共享资源带来的挑战。我们将详细介绍并发控制的基本工具：互斥锁（Mutex）、信号量（Semaphore）、条件变量（Condition Variable）和屏障（Barrier）。读者将学习如何利用这些原语来避免死锁、活锁和竞态条件。 内存模型是理解并发性能的基石。我们将区分顺序一致性模型、C++内存模型以及Java内存模型，重点分析内存屏障（Memory Fences/Barriers）在不同架构下的作用，以及它们如何保证操作的可见性和顺序性。此外，我们将介绍更高级的无锁（Lock-Free）数据结构设计技巧，如使用CAS（Compare-and-Swap）指令实现高效的队列和栈，从而提高系统的并发吞吐量。 第四部分：系统级编程与性能分析 理论知识需要通过实践来固化。本部分将指导读者进行底层的系统编程实践，主要使用C语言和汇编语言（针对特定指令集的优化）。内容涵盖系统调用（Syscalls）的原理与实现，如何编写高效的信号处理器，以及使用`mmap`进行文件I/O和内存共享的技巧。 性能分析是系统优化的前提。我们将介绍一套完整的性能分析工具链。读者将学习如何使用性能计数器（Performance Counters）来监测CPU事件，如缓存未命中率、分支预测错误率等硬指标。深入使用火焰图（Flame Graphs）和性能分析工具（如`perf`或VTune）来定位代码中的热点（Hotspots）和性能瓶颈。我们将探讨内存访问模式（如伪共享问题）如何影响缓存性能，并学习如何通过代码重构（如数据结构对齐、循环展开）来优化这些底层瓶颈。 第五部分：网络协议栈的内核实现（聚焦传输层与内核交互） 虽然本书不侧重于“网络应用层”的具体协议细节，但会深入探究操作系统如何高效地处理网络数据包。我们将分析TCP/IP协议栈在内核中的实现结构，重点关注套接字（Socket）API如何与内核的网络缓冲区（如`sk_buff`结构）交互。传输层（TCP/UDP）的拥塞控制算法（如Reno, CUBIC）的工作原理及其对应用层吞吐量的影响将被剖析。我们将探讨零拷贝（Zero-Copy）技术，如`sendfile()`，如何减少数据在用户空间和内核空间之间的不必要复制，从而极大地提升网络I/O效率。这部分内容将连接系统资源管理与实际的网络性能表现。 目标读者： 计算机科学、软件工程专业的学生，对操作系统、体系结构有深入探究兴趣的工程师，以及希望提升底层系统编程和性能调优能力的开发者。本书假设读者已具备一定的C语言编程基础和基本的离散数学知识。

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这本书的语言风格极其学术化，充满了严谨的定义和复杂的逻辑推演，这对于追求准确无误的专业人士来说或许是优点，但对于像我一样，希望通过生动的比喻或实际的工程案例来巩固理解的读者来说，却构成了一种阅读障碍。例如，在讲解网络拥塞控制时，它详细阐述了慢启动和拥塞避免的数学模型，但对于一个实际网络中，如何根据业务流量的特性动态调整窗口大小的案例分析几乎没有。我更喜欢那种能将抽象概念与真实世界场景联系起来的叙述方式——比如，某个大型电商网站在“双十一”促销时，其负载均衡和DDoS防护机制是如何协同工作的。这本书更像是一份“原理大全”，而非一本“实战宝典”，它为我打下了坚实的理论地基，但要让我站稳脚跟并开始“盖楼”，我还需要更多的工程实践指导和更贴近现代企业网络的案例剖析。

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不得不说，这本书的排版和插图设计真是一言难尽。很多重要的概念，比如子网划分的计算过程，或者数据流的传输路径，如果能配上清晰、现代化的示意图，理解起来会事半功倍。然而，书里很多图表看起来像是上世纪九十年代的产物，线条生硬，信息密度过高，很多时候，我需要将书本凑到眼前才能看清那些密密麻麻的端口号和协议版本标识。更让我感到困扰的是，有些关键术语的解释过于冗长，不像是在引导读者理解，倒像是在背诵标准定义。我尝试用它来快速查找某个特定协议的缺陷或性能瓶颈，结果发现搜索效率极低，因为它的章节划分逻辑更侧重于技术实现的顺序性，而非功能模块的归类。对于需要快速定位和解决实际问题的工程师来说，这种组织结构显得不够“敏捷”。

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这本厚厚的书摆在我桌上，光是封面就透着一股子“干货”的味道，拿到手里沉甸甸的，感觉像是捧着一本武林秘籍。我本来是想找本轻松入门的网络入门书，随便翻了翻，结果发现里面的内容比我想象的要深奥得多。比如，它对TCP/IP协议栈的讲解，简直是把每一层的功能、数据包的封装和解封装过程，掰开了揉碎了讲了个底朝天，我一个刚接触网络的小白，看着那些协议头部字段的定义，感觉就像在啃一本天书。更别提后面讲到的各种路由算法和网络安全基础，那些复杂的拓扑图和算法推导，需要我反复对照着图示和公式去理解，光是理解OSPF和BGP的区别，我就花了好几个小时。这本书的理论深度毋庸置疑，但对于初学者来说，这无疑是一场严峻的考验，更像是一本针对专业院校学生的教科书，而不是给想了解网络基础知识的普通读者的“扫盲读物”。

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我最近正在研究无线网络和云计算的集成，本想着这本书能提供一些关于现代网络架构的实践案例或者前沿技术的探讨。然而，当我翻到后面章节时，发现它似乎更专注于传统的局域网和广域网的构建原理，大量的篇幅被用来描述VLAN划分、STP（生成树协议）的机制，以及经典的路由配置命令。虽然这些是网络工程师的基础功底，但对于我这种更关注“云”端架构的人来说，实用性略显不足。我期待看到更多关于SDN（软件定义网络）的架构解析，或者容器化网络（如Kubernetes中的网络模型）的深入讨论，这些才是当下热门且急需掌握的技能点。这本书的内容更像是停留在对传统网络设备操作的精细化指导上，对于如何利用新技术打破传统网络边界的描述，着墨不多，读完后感觉像是完成了一次对过去网络技术的扎实复习，但对未来的展望和前瞻性指导却有些模糊。

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我原本以为这本书会涉及一些当下热门的网络运维和自动化工具，毕竟现在谁还手工敲配置呢？这本书在网络管理和监控的部分，主要集中在SNMP（简单网络管理协议）的工作原理，以及如何通过命令行工具进行基本的故障排查。虽然这些知识是基础，但缺乏对Ansible、Puppet等配置管理工具在网络领域应用的代码示例，或者Python在网络编程中的实际用例介绍，让我感觉这本书在“应用”这个词上做得不够深入。它详细解释了“为什么”要监控，但对于“如何”高效地、自动化地完成海量设备监控和配置下发，这本书提供的指导是滞后的。我本来指望它能成为我迈向网络自动化实践的桥梁，但读完后，我仍然需要去寻找其他资料来学习如何真正将这些网络知识转化为可执行的自动化脚本。

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