计算机网络程序设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:罗惠琼

出品人:

页数:276

译者:

出版时间:2004-1

价格:25.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787111135012

丛书系列:

图书标签:

• 1
• 计算机网络
• 网络编程
• TCP/IP
• Socket编程
• C语言
• 网络协议
• 数据通信
• Linux网络
• 网络安全
• 并发编程

好的，以下是一本名为《计算机网络程序设计》的图书的简介，内容详实，不含任何提及该书本身或表明是人工智能生成的内容： --- 《深入理解现代操作系统内核：从理论到实践》 图书简介 在信息技术飞速发展的今天，操作系统作为连接硬件与应用程序的桥梁，其核心原理与高效实现，始终是衡量计算机科学领域专业深度的重要标尺。本书《深入理解现代操作系统内核：从理论到实践》，旨在为读者提供一个全面、深入且实践驱动的内核视角，探索当代主流操作系统（如Linux、BSD内核的某些核心概念）的架构设计、关键机制以及实现细节。 一、 结构与架构的宏观洞察 本书伊始，便致力于构建一个清晰的宏观图景。我们首先探讨了操作系统的基本概念、历史演进，并重点分析了微内核、宏内核以及混合型内核的优劣与适用场景。随后，详细剖析了现代操作系统的分层结构，包括引导过程（Bootstrapping）、硬件抽象层（HAL）的设计哲学，以及内核与用户空间交互的本质区别。读者将能够理解进程管理单元（PMU）是如何在多核、多处理器环境下协调资源分配，以及中断处理和异常机制如何确保系统的稳定运行。 二、 进程与线程的生命周期管理 进程与线程是操作系统的核心抽象实体。本书投入大量篇幅深入讲解了进程的创建、销毁、上下文切换（Context Switching）的开销与优化策略。特别地，我们详细解读了调度算法的演变，从经典的FCFS、RR到现代Linux内核中复杂的完全公平调度器（CFS）的设计思想和时间片分配逻辑。对于线程管理，我们区分了内核级线程与用户级线程的差异，并对同步与互斥机制进行了彻底的梳理，包括互斥锁（Mutex）、信号量（Semaphore）的底层实现原理，以及避免死锁的经典算法与现代内核中的屏障（Barrier）机制。 三、 内存管理的艺术：虚拟化与保护 内存管理是操作系统最复杂也最关键的组成部分之一。本书循序渐进地阐述了从物理内存的分配回收，到虚拟内存系统的建立。我们详细介绍了分页（Paging）和分段（Segmentation）机制，重点分析了页表结构（如多级页表）的构建与缓存策略（TLB）。对于缺页中断（Page Fault）的处理流程，我们进行了细致的剖析，解释了内核如何通过置换算法（如LRU的近似实现）来管理物理页框。此外，内存保护、地址空间布局随机化（ASLR）等安全机制的内核实现，也将在本书中得到详尽的论述。 四、 文件系统与持久化存储 持久化数据的管理是操作系统的另一大支柱。本书不仅描述了传统文件系统的概念，如索引节点（Inode）、目录结构和数据块的映射关系，更专注于现代高性能日志文件系统（如Ext4、XFS）的设计哲学。我们深入探讨了数据写入的原子性保证、事务日志的恢复机制，以及如何通过写回（Write-back）与直写（Write-through）策略来平衡性能与数据安全。虚拟文件系统（VFS）作为抽象层，其接口设计和不同具体文件系统如何挂载集成，也是本书探讨的重点内容。 五、 I/O子系统与设备驱动 设备输入/输出（I/O）是系统与外部世界交互的通道。本书系统性地讲解了I/O架构，包括轮询（Polling）、中断驱动I/O以及直接内存访问（DMA）的工作原理。我们详细解释了I/O请求如何通过内核的I/O调度器（如Deadline、CFQ或新的BFQ）进行优化排序，以减少磁盘寻道时间。针对设备驱动开发，本书提供了编写和调试基础字符设备驱动的实践指导，揭示了驱动程序如何安全地访问硬件寄存器并向内核注册服务。 六、 性能分析与系统调试 理解内核的运行状态对于系统优化至关重要。本书最后一部分聚焦于性能分析工具和调试方法。我们将介绍如何使用诸如`perf`、`ftrace`等内核级工具来跟踪系统调用、分析缓存命中率和内存访问延迟。此外，我们还将讨论内核调试的基础知识，包括如何设置内核断点，以及如何解析和分析内核崩溃转储（Crash Dumps），帮助读者在实际的复杂系统中定位和解决棘手的性能瓶颈和稳定性问题。 目标读者 本书适合于计算机科学、软件工程专业的高年级本科生、研究生，以及希望深入理解底层系统机制的软件开发工程师、系统架构师和嵌入式开发者。阅读本书需要具备扎实的C语言基础，并对数据结构和基本算法有良好的掌握。本书的编写风格严谨，理论深度与工程实践紧密结合，力求让读者不仅知其然，更能知其所以然。 ---

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这本书的排版和资料的组织结构实在是一流水准。我常常发现很多技术书籍虽然内容扎实，但组织得像一堆散乱的笔记，阅读起来非常费劲。而《计算机网络程序设计》在这方面做得非常出色。它采用了一种模块化的结构，每一章都像一个独立的、打磨精良的组件。比如，当我们学习了UDP的可靠性增强（RUDP）后，紧接着就有相应的代码实现和性能对比分析。更值得称赞的是，作者似乎非常了解初学者的痛点，每当引入一个新的、复杂的概念时，都会配上一张高度抽象但又极其精准的流程图或者数据结构示意图。我尤其欣赏它对不同操作系统API差异的包容性处理——它清晰地标注了哪些代码片段是POSIX标准兼容的，哪些是需要Linux特有扩展的，这极大地减少了我在不同平台间移植代码时遇到的困扰。这本书的参考资料列表也极其丰富，许多关键的RFC文档链接都直接嵌入了，方便读者随时回溯源头。总而言之，它不仅仅是一本教材，更像是一套经过精心策划和测试的、可以长期参考的编程脚手架。

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这本《计算机网络程序设计》真是让我打开了新世界的大门。作为一名一直以来只停留在理论层面啃书本的计算机专业学生，这本书的实践指导性简直是雪中送炭。我特别喜欢它在讲解每一个协议时，不仅仅是罗列RFC文档中的枯燥定义，而是立刻接续以清晰的代码示例，手把手教你如何在不同的操作系统环境下用C或Python实现TCP/IP栈中的核心功能。比如，书中关于套接字编程的章节，从最基础的`socket()`、`bind()`、`listen()`到复杂的异步I/O模型（如epoll和kqueue），讲解得深入浅出。尤其是它对并发处理的讨论，不仅限于简单的多线程模型，还深入剖析了Reactor模式的精髓，这对于我后续想从事高性能网络服务开发至关重要。书中很多例子都直接模拟了真实世界中网络应用会遇到的陷阱和优化点，比如粘包问题、半关闭状态的处理，这些都是教科书里一笔带过，但在实际编程中却让人抓狂的细节。读完这些章节，我感觉自己不再是只会调用库函数的“API使用者”，而是真正理解了数据包如何在网络中穿梭的“架构师”。对于想从理论走向实战的工程师来说，这本书的实操价值是无可替代的。

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这本书的难度曲线设置得非常合理，它能很好地适应不同背景的读者。对于那些对网络协议有基本了解的读者来说，前几章可以快速回顾，并立刻进入到具体的编码实践中。而对于那些从未接触过网络编程的“小白”来说，作者的讲解也足够耐心，绝无那种高高在上的技术腔调。比如，在讲解IP路由选择机制时，它首先用一个简单的局域网拓扑图来解释“下一跳”的概念，然后才引入路由表的结构和最长前缀匹配算法，并立刻用一个简短的C程序来模拟路由器的决策过程。这种由浅入深、紧密结合代码的叙事风格，极大地降低了初学者的学习门槛。我个人认为，这本书最大的魅力在于其极强的“可验证性”——你不需要依赖任何第三方复杂的框架，完全可以使用基础的工具和语言，复现书中的每一个实验和每一个算法的实现。这种亲手搭建的感觉，是任何观看教学视频或阅读纯理论书籍都无法比拟的。它真正让你体会到，计算机网络并非高不可攀的黑魔法，而是可以通过程序逻辑精确控制和理解的工程学科。

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说实话，我对网络编程这个领域一直抱有一种敬畏感，觉得它过于底层和复杂，充满了各种难以调试的诡异错误。然而，这本书的叙事方式非常巧妙地平衡了深度和可读性。它没有一开始就用晦涩的数学公式轰炸读者，而是从一个“问题”出发，引导你去思考“为什么需要这个机制”，然后自然而然地引入相关的网络原理和对应的程序实现。印象最深的是关于拥塞控制算法的章节，作者并没有仅仅展示Cubic或BBR的公式，而是设计了一个模拟环境，让我们亲眼看到不同算法在丢包率和带宽变化时的表现差异。这种“眼见为实”的学习过程，比单纯背诵公式有效得多。此外，书中对网络安全和认证协议（如TLS/SSL握手过程）的程序化解析也极其到位，它展示了如何用代码验证证书链，如何构造加密数据流，这对于理解现代加密通信的实际运作机制非常有帮助，远比那些高层级的安全课程来得实在。这本书无疑是为那些渴望深入理解网络底层“黑匣子”的硬核开发者量身定做的工具书。

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坦白说，我最初对这本书抱有一丝怀疑，因为市面上充斥着大量挂着“程序设计”名头，实则只在理论上略加润色的书籍。然而，这本书完全打破了我的固有印象。它真正做到了“程序设计”的内核——即如何将抽象的网络模型转化为高效、健壮的实际软件。例如，书中花了大量篇幅讨论了如何高效地处理大量并发连接，并对比了传统基于线程模型的局限性，进而引出了像`select`/`poll`/`epoll`这样的I/O多路复用技术。作者通过一个模拟聊天服务器的案例，逐步迭代代码，从最初的阻塞式阻塞I/O，到非阻塞I/O，最后优化到事件驱动模型，每一步的性能提升和代码复杂度变化都被量化展示。这种“演进式编程”的教学方法，比直接抛出最终的复杂代码要有效得多。这本书的价值在于，它不仅教你“怎么做”，更重要的是教你“为什么必须这么做”才能在实际生产环境中跑得快、不易崩溃。对于有志于构建高性能网络服务的开发者而言，这无疑是一本必备的内功心法。

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