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☆☆☆☆☆

出版者:人民邮电出版社

作者:许式伟

出品人:

页数:300

译者:

出版时间:2012-8

价格:49.00元

装帧:平装

isbn号码:9787115290366

丛书系列:图灵原创

图书标签:

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《深入理解操作系统原理与实践》 图书简介 作者： 张伟，李明 出版社： 蓝海科技出版社 出版时间： 2024年5月 --- 内容提要 在当今高度依赖计算资源的时代，理解计算机底层运作机制已成为每一位软件工程师、系统架构师乃至前沿技术研究者的核心竞争力。《深入理解操作系统原理与实践》并非一本介绍特定编程语言特性的书籍，而是一部旨在为读者构建坚实操作系统理论基础、并提供丰富实践案例的深度指南。本书深入剖析了现代操作系统的核心概念、设计哲学以及实现细节，带领读者从硬件层面对软件世界进行透视。 本书内容涵盖了操作系统的所有关键组成部分，从进程与线程的管理、内存的抽象与分配，到文件系统的组织与I/O的控制，无不详尽阐述。我们摒弃了对单一技术栈的局限性描述，转而采用跨平台、原理驱动的叙事方式，确保读者无论未来从事云原生、嵌入式、高性能计算还是安全领域，都能从中受益。 第一部分：操作系统的基石与架构 本部分首先奠定了理解操作系统的理论基础。我们详细介绍了操作系统的定义、演化历程以及其在计算机系统中的核心地位。 硬件抽象与特权模式： 深入探讨了CPU的运行模式（内核态与用户态）切换机制，系统调用（System Call）的实现流程，以及中断（Interrupt）和异常（Exception）如何作为操作系统控制流的根本驱动力。我们通过对x86和ARM架构的对比，阐明硬件如何为操作系统的隔离和保护提供物理支持。 引导过程与启动： 详细描绘了从按下电源按钮到用户登录的完整引导流程。这包括BIOS/UEFI的作用、Bootloader的加载、内核的初始化过程，以及第一个用户空间进程（init/systemd）是如何被创建的。理解这一过程，对于调试启动失败或进行固件级开发至关重要。 系统结构与设计模式： 分析了宏内核（Monolithic）、微内核（Microkernel）、混合内核（Hybrid Kernel）等主流操作系统结构的设计优缺点及其哲学差异。我们使用实际案例对比了Linux、FreeBSD以及一些嵌入式操作系统的设计选择，帮助读者理解结构对性能和稳定性的深远影响。 第二部分：资源管理的艺术——进程、线程与调度 本部分的核心在于探讨操作系统如何管理程序在时间维度上的执行。这部分是实现并发和并行计算的基础。 进程与线程的生命周期： 细致区分了进程（Process）与线程（Thread）的概念，探讨了它们在地址空间、资源拥有权上的区别。我们详尽讲解了进程创建、上下文切换（Context Switching）的开销分析，以及线程同步的必要性。 并发控制与同步机制： 深入讲解了并发编程中常见的陷阱，如竞态条件（Race Condition）和死锁（Deadlock）。本书详细解析了互斥锁（Mutex）、信号量（Semaphore）、条件变量（Condition Variable）、屏障（Barrier）等同步原语的内部工作原理和正确使用范式。我们特别引入了无锁（Lock-Free）数据结构的原理，探讨如何在更高层面上规避锁带来的性能瓶颈。 CPU调度算法的深度剖析： 不仅仅停留在介绍先来先服务或时间片轮转，本书重点剖析了现代操作系统中复杂的调度策略，如完全公平调度器（CFS）在Linux中的实现细节，实时操作系统的优先级继承协议（Priority Inheritance Protocol），以及如何根据工作负载特性（如I/O密集型、CPU密集型）设计或选择合适的调度策略。 第三部分：内存管理的智慧——抽象、保护与优化 内存是操作系统管理的最宝贵且最复杂的资源之一。本部分专注于虚拟内存机制如何为应用提供一个稳定、隔离的执行环境。 虚拟内存与地址翻译： 详细解释了虚拟地址到物理地址的映射过程，包括多级页表（Multi-Level Paging）的结构、TLB（Translation Lookaside Buffer）的工作机制及其对性能的影响。我们探讨了缺页中断（Page Fault）的处理流程，以及操作系统如何响应内存访问请求。 内存分配策略： 剖析了内核空间和用户空间内存分配器的设计。用户空间方面，我们分析了`malloc`/`free`背后的实现，如伙伴系统（Buddy System）和slab分配器的工作原理，对比了不同分配器在内存碎片化管理上的优劣。 内存保护与共享： 讲解了如何通过内存保护机制隔离不同进程，防止越界访问。同时，详细阐述了共享内存（Shared Memory）机制，如内存映射文件（mmap），如何在进程间高效地传递大数据。 第四部分：数据持久化与I/O系统 本部分聚焦于如何可靠、高效地将数据存储在非易失性介质上，并管理系统与其他设备的交互。 文件系统的层次结构与实现： 详细对比了日志式文件系统（Journaling File Systems，如ext4, NTFS）和现代写时复制（Copy-on-Write, CoW）文件系统（如ZFS, Btrfs）的结构设计。我们分析了目录结构、inode的存储、数据块的分配策略，以及数据一致性保障机制。 I/O子系统与驱动模型： 介绍了I/O系统的核心组件，包括I/O调度器（如Deadline, Noop, CFQ的演变）如何优化磁盘访问的寻道时间。深入探讨了设备驱动程序的基本结构，以及中断处理与下半部（Bottom Half）机制如何平衡实时响应与系统负载。 网络协议栈的内核实现： 从操作系统的视角审视TCP/IP协议栈的内核处理流程。探讨了套接字（Socket）接口、数据包的接收与发送流程、零拷贝（Zero-Copy）技术在网络I/O中的应用，以及内核如何管理网络缓冲区。 第五部分：虚拟化、容器与前沿趋势 最后一部分将理论与现代计算范式相结合，探讨操作系统技术在云计算和分布式环境中的应用。 系统虚拟化技术： 深入解析了全虚拟化（Full Virtualization）、硬件辅助虚拟化（如Intel VT-x/AMD-V）以及操作系统级虚拟化（如容器技术）的核心原理。重点分析了Hypervisor（虚拟机监视器）如何拦截和模拟硬件指令。 容器技术（Containerization）的本质： 将Docker、Kubernetes等技术还原到操作系统提供的底层机制：命名空间（Namespaces）和控制组（Control Groups, cgroups）。清晰展示了cgroups如何实现资源隔离与配额管理，以及namespaces如何提供进程隔离的视图。 安全增强与未来展望： 讨论了内核安全机制，如地址空间布局随机化（ASLR）、数据执行保护（DEP/NX Bit）的作用。展望了微内核化、基于安全可信计算（TPM）的启动流程以及新型内存安全语言在操作系统设计中的潜力。 本书特点 1. 原理驱动，实践佐证： 本书以经典操作系统教材的严谨性为基石，辅以大量来自Linux内核和BSD系统的实际代码片段与设计决策分析，而非仅仅停留在理论描述。 2. 结构清晰，逻辑递进： 内容组织遵循资源抽象的层级关系——从硬件到引导，再到资源管理，最后到I/O交互，确保读者构建的知识体系是完整和互联的。 3. 跨越技术栈： 本书避免了对某一特定操作系统（如仅Linux）的过度依赖，旨在教授“操作系统思维”，使读者能将所学知识迁移至任何操作系统环境中。 目标读者 本书适合具备一定C语言基础和计算机体系结构知识的读者。尤其推荐给系统程序员、后端工程师、需要进行性能调优的架构师、攻读计算机科学及相关专业的学生，以及所有对计算机底层运作机制充满好奇的专业人士。阅读本书后，您将不再仅仅是操作系统的“使用者”，而是能洞察其运作逻辑的“理解者”。

评分☆☆☆☆☆

每章最后贴上一堆假大空的代码, 看似很厉害的样子, 实际上新手看不懂的假大空代码. 为什么不把书名改成 <<c++ c java 程序员如何了解 golang>> 呢 我认为这样比较符合这本书的内容! 我只能说我为了不让我的钱白花,我看完了这本书. 越看越觉得...  

评分☆☆☆☆☆

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基本还可以吧，语言还很通顺！基本把Go 语言 的特点都说出来了！通过本书，可以知道Go 语言来龙去脉，特点等等，感觉Go 也就是多返回值，并行方便一些，别的一些面向对象特性，感觉有点儿怪，可能是C++习惯的缘故，Go 确实实用性 比C++ 强一些，但是本书里面没有Go 关...

评分☆☆☆☆☆

每章最后贴上一堆假大空的代码, 看似很厉害的样子, 实际上新手看不懂的假大空代码. 为什么不把书名改成 <<c++ c java 程序员如何了解 golang>> 呢 我认为这样比较符合这本书的内容! 我只能说我为了不让我的钱白花,我看完了这本书. 越看越觉得...  

评分☆☆☆☆☆

这本书的案例代码质量高得惊人，这一点必须着重强调。很多技术书为了凑篇幅，会放一些为了演示某个特性而写得过于简陋的“玩具代码”，但这本书里的每一个例子都像是直接从真实项目里提炼出来的精华片段。它们不仅能够准确地演示所讲授的概念，而且代码结构清晰、命名规范，完全可以作为我们自己项目代码的参考模板。我特别欣赏作者在每一个代码块后面紧跟的“深入解析”部分。这个解析不仅仅是逐行解释代码的功能，更重要的是它会深入探讨为什么选择这种实现方式，替代方案的优缺点是什么，以及在什么场景下应该如何取舍。这种批判性思维的引导，极大地提升了我的代码审美能力。我甚至发现，仅仅是模仿书中代码的组织结构和注释风格，我的日常编程效率都得到了肉眼可见的提升。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配套资源和社区互动也是它超越其他同类书籍的重要砝码。虽然评价这本书本身的内容，但不得不提的是，作者在书的末尾提供了一个非常详尽的GitHub仓库链接，里面包含了所有示例代码的最新版本，以及一些书上未详细展开的扩展实验。更重要的是，作者似乎非常活跃于相关的技术论坛和社区。我曾就书中一个关于错误处理机制的微妙边界条件向社区提问，很快就收到了来自一位似乎是作者团队成员的详细解答，这极大地增强了我对这本书长期价值的信心。一本优秀的技术书籍，其价值不应止于纸张本身，而在于它所构建的知识生态系统。这本书显然在这方面投入了巨大的精力，让读者在遇到学习瓶颈时，总能找到可靠的后援支持，这种“有人在乎”的感觉，对于自学编程的人来说，无疑是巨大的鼓舞。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计实在是太吸引人了，封面那种深邃的蓝色调，配合着简洁有力的字体，一眼看上去就给人一种专业、沉稳的感觉。我拿到手的时候，首先就被它的纸张质感所打动，不是那种廉价的反光纸，而是略带哑光效果，拿在手里沉甸甸的，让人觉得这绝对是一本值得花时间去啃的好书。内页的排版也相当出色，行距和字号的拿捏恰到好处，即便是长时间阅读，眼睛也不会感到疲劳。更值得称赞的是，作者在一些关键概念的解释上，特别用了不同颜色的字体或者加粗处理，这种视觉上的引导非常有效地帮助我们这些初学者快速抓住重点。比如，初学者最容易混淆的几个并发模型的设计思路，书中通过不同层次的图示来辅助说明，立体感很强，不像有些技术书籍，光是文字堆砌，读起来干巴巴的。我感觉，光是这本书的物理形态和视觉呈现，就已经为接下来的学习过程定下了一个非常积极的基调。这种对细节的关注，体现了编者对读者的尊重，也让我对书中的内容质量有了更高的期待。

评分☆☆☆☆☆

我之前尝试过几本市面上常见的入门书籍，但都因为讲解方式过于碎片化或者理论性太强而半途而废。这本书给我的最大惊喜在于它的“由浅入深，步步为营”的叙事逻辑。它不是简单地罗列语法点，而是像一个经验丰富的老工程师在手把手地带你走一遍完整的开发流程。从最基础的变量类型和控制结构讲起，到后续的接口设计和标准库的巧妙运用，过渡得非常自然。尤其是对Go语言特有的垃圾回收机制和运行时（Runtime）的剖析，作者并没有用晦涩难懂的术语去吓唬人，而是用贴近日常生活的比喻来解释这些底层原理，让人豁然开朗。读到中间部分时，我发现作者甚至会穿插一些实际项目中的“陷阱”和“最佳实践”，这对于我这种渴望快速投入实战的读者来说，简直是宝藏。它教会我的不仅仅是“怎么写代码”，更是“为什么要这样写代码”，这种思维层面的提升比记住一堆代码片段重要得多。

评分☆☆☆☆☆

对于一个追求深度理解的技术学习者来说，寻找一本能够平衡理论深度和工程实践的“圣经”是极其困难的。然而，这本书似乎在这两者之间找到了一个完美的平衡点。它没有沉溺于过于底层的汇编或内存布局的细节（这部分内容往往让初学者望而却步），但它也没有停留在“API调用手册”的层面。它把语言规范、并发哲学和企业级应用架构这三者有机地结合起来。例如，在讲述Channel的使用时，它不仅说明了如何发送和接收数据，更深入地探讨了如何利用Channel来构建可靠的分布式消息队列原型，并详细分析了在面对高并发吞吐量时，应该如何调整缓冲区大小以避免不必要的阻塞。这种“知道原理、应用原理、优化原理”的层层递进，使得学习体验非常扎实和充实，让人感到每翻过一页，知识的厚度都在增加。

评分☆☆☆☆☆

Go语言有很多糟糕的命名特征：包名是小写，API却是大写；chan？应该是channel吧。。。Fuck

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还要练练

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Go语言有很多糟糕的命名特征：包名是小写，API却是大写；chan？应该是channel吧。。。Fuck

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入门看可以

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入门看可以