LinuxWindows通用影像处理程序应用指南(附光盘) 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:罗维

出品人:

页数:248

译者:

出版时间:1999-3-1

价格:29.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787505361614

丛书系列:

图书标签:

• Linux
• Windows
• 影像处理
• 图像处理
• 程序应用
• 软件开发
• 技术指南
• 光盘
• 计算机技术
• 编程

编程与系统构建：现代软件开发者的实践指南 本书精选自全球顶尖技术专家和资深架构师的经验结晶，旨在为寻求在快速迭代的数字时代保持竞争力的软件工程师、系统管理员以及技术爱好者提供一套全面、深入且极具实战价值的知识体系。我们摒弃了晦涩的理论堆砌，专注于构建健壮、高效、可维护的现代软件系统所必需的底层原理与前沿技术实践。 第一部分：底层架构与性能优化 本部分聚焦于现代计算环境的基石——操作系统内核、内存管理与并发控制。我们将深入剖析Linux和Windows操作系统在设计哲学上的核心差异，但着重探讨两者在处理I/O、进程调度和虚拟内存管理上的通用底层机制。 1.1 现代操作系统内核深度解析 我们将带领读者穿梭于内核空间，理解系统调用（System Call）的机制如何将用户空间请求转化为内核指令。重点内容包括： 进程与线程模型对比分析： 详细对比Windows的混合线程模型（如Fiber、Thread）与Linux的NPTL（Native POSIX Thread Library）在上下文切换开销、调度优先级继承和同步原语上的实现细节。 内存管理与虚拟化： 探讨MMU（内存管理单元）的工作原理，页表结构，以及缺页中断（Page Fault）的处理流程。特别关注Linux的OOM Killer机制与Windows的Working Set管理策略，以及如何针对特定工作负载进行内核参数调优（如Linux的`sysctl`配置）。 文件系统与存储I/O栈： 对比Ext4/XFS与NTFS/ReFS在元数据管理、日志记录和数据一致性保障上的设计选择。深入解析异步I/O（AIO/IOCP）在提升高并发数据吞吐量中的关键作用，并提供在不同平台下实现零拷贝（Zero-Copy）技术的代码示例。 1.2 高性能并发编程与锁机制 多核处理器的普及要求开发者必须精通并发编程。本章从硬件层面切入，解释缓存一致性协议（如MESI/MOESI）如何影响软件性能。 原子操作与内存屏障： 讲解C++标准库或特定平台API（如Windows API或GCC/Clang内置函数）提供的底层原子操作。详细阐述内存屏障（Memory Barrier/Fence）的类型及其在阻止编译器和处理器重排序中的必要性，这是编写无锁数据结构的基础。 同步原语的陷阱与优化： 不仅介绍互斥锁（Mutex）、信号量（Semaphore）和条件变量（Condition Variable），更深入分析它们的性能成本——特别是内核态/用户态转换开销。探讨如何利用读写锁、自旋锁（Spinlock）和Rcu（Read-Copy-Update）等更细粒度的机制来优化读多写少的场景。 无锁数据结构设计： 实践构建基于CAS（Compare-and-Swap）操作的无锁队列和堆栈，并分析其在ABA问题上的对策。 第二部分：网络通信与分布式系统基础 在微服务和云计算时代，网络通信是构建应用的核心。本部分侧重于TCP/IP栈的深度理解、高性能网络编程模型的选择以及分布式系统中的数据一致性挑战。 2.1 深入TCP/IP协议栈与Socket编程 内核网络栈解析： 追踪数据包从网卡进入内核，经过协议栈处理，最终到达用户空间应用程序的全过程。探讨拥塞控制算法（如CUBIC、BBR）对延迟和吞吐量的影响。 跨平台高性能网络模型： 对比Linux上的Epoll、kqueue（FreeBSD/macOS）与Windows上的IOCP（I/O Completion Port）。提供使用这些模型构建高并发TCP服务器的实践教程，重点是事件循环（Event Loop）的设计与资源复用。 QUIC协议初探： 介绍作为下一代传输层协议的QUIC如何通过消除队头阻塞（Head-of-Line Blocking）和集成TLS握手来提升Web和应用通信的效率。 2.2 分布式系统中的一致性与容错 CAP定理与BASE理论的权衡： 结合实际案例，分析在不同业务场景下，如何选择牺牲一致性以换取可用性（AP）或分区容错性（CP）。 共识算法实践： 详细讲解Raft协议的选举、日志复制和安全性保证。探讨如何利用ZooKeeper或etcd等工具的内部机制来实现服务发现、分布式锁和配置管理。 序列化与网络效率： 比较JSON、XML、Protocol Buffers和FlatBuffers在序列化速度、体积和Schema演进能力上的优劣，并针对特定场景给出选择建议。 第三部分：系统级编程与跨平台开发挑战 本部分关注于如何利用系统级接口构建稳定、可移植的应用程序，并处理平台特定的构建、调试和安全问题。 3.1 编译与链接：理解二进制的诞生 目标文件格式： 深入剖析ELF（Linux/Unix）和PE（Windows）文件格式的结构，包括节（Section）、段（Segment）和符号表（Symbol Table）。 动态链接与加载： 解释共享库（.so/.dll）的加载过程，运行时链接器（ld.so/Loader）的工作原理，以及如何使用GOT/PLT机制实现延迟绑定。讨论共享库版本冲突（DLL Hell/Shared Object Hell）的成因及解决方案（如Side-by-Side Assembly）。 静态链接的优势与陷阱： 在容器化和最小化部署需求的背景下，探讨完全静态链接的构建流程，以及需要注意的库链接兼容性问题。 3.2 系统调试、性能分析与安全实践 内核级与用户态调试： 教授如何有效利用GDB/LLDB（配合PEDA/GEF等扩展）进行复杂程序调试，并介绍Windows下的WinDbg和调试符号（PDB）的使用。重点讲解如何捕获和分析程序崩溃转储（Dump File）。 系统性能剖析工具链： 实战使用Linux下的`perf`工具集（如`perf record`, `perf report`）进行CPU、缓存和系统调用事件的采样分析。对比Windows性能分析工具（如Windows Performance Analyzer - WPA）来定位性能瓶颈。 安全编码实践： 讨论缓冲区溢出、格式化字符串漏洞等经典安全问题在不同编译器的防御机制（如Stack Canaries, ASLR, DEP/NX Bit）。介绍如何通过工具链（如Address Sanitizer - ASan）在开发阶段发现内存错误。 全书特色： 本书的每一章都穿插了大量的跨平台对比和底层实现代码片段（多使用C/C++和系统级API调用），旨在帮助读者建立一个统一的、不被特定操作系统厂商锁定的、面向计算本质的知识模型。读者完成本书的学习后，将具备分析复杂系统故障、设计高性能服务以及编写具备强健可移植性软件的能力。

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