Windows 9x/Me/NT/2000/XP 注册表完全手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:刘耀儒

出品人:

页数:342

译者:

出版时间:2002-5-1

价格:27.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787030103468

丛书系列:

图书标签:

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• Windows NT
• Windows 2000
• Windows XP
• 系统编程
• 系统维护
• 疑难解答

深入现代操作系统内核与底层架构：面向专业开发人员的系统级编程指南 图书简介： 本书籍旨在为有志于深入理解和掌握现代操作系统（特指基于类Unix架构的先进系统，如Linux的最新稳定版本、BSD系列以及macOS等）底层运行机制、系统调用接口、内存管理、进程间通信（IPC）机制以及高性能驱动程序开发的资深工程师和系统架构师提供一本详尽而实用的参考手册。我们聚焦于那些不依赖特定早期商业系统（如Windows 9x/Me/NT/2000/XP）特有组件和API的、具有普适性和前瞻性的系统级技术。 本书的结构设计严格遵循从硬件抽象层到用户空间接口的递进逻辑，力求覆盖当前操作系统设计中最核心、最复杂的议题。 --- 第一部分：现代操作系统核心架构与启动序列 本部分将彻底解析当前主流开源和商业类Unix操作系统的宏内核/微内核设计哲学，重点剖析它们在处理高并发与资源隔离方面的创新。 第一章：启动过程与引导加载器解析 (Bootstrapping and Bootloaders) 深入探讨现代系统（如使用UEFI/Secure Boot的系统）从固件初始化到内核接管控制权的完整流程。我们将详尽分析GRUB 2、LILO或系统特定引导器的配置、模块加载机制以及早期内存布局的建立。对比传统BIOS启动的局限性，强调现代引导协议对系统安全性和模块化加载的支持。内容不涉及任何基于NT内核的启动项或注册表相关的配置过程。 第二章：内核的初始化与核心数据结构 详细阐述内核初始化阶段的数据结构创建，包括任务调度器（如CFS或Boosted Scheduling）的初始化、中断描述符表（IDT）的重构、系统计时器的配置，以及关键系统控制块（如进程描述符、地址空间描述符）的初始分配策略。我们将重点分析如何从一个扁平的内存空间构建出分级的虚拟地址空间模型。 第三章：内存管理单元（MMU）与虚拟内存系统 本章是本书的核心。我们将跨平台地分析现代MMU（如x86-64架构中的页表机制）如何实现地址翻译。内容将详尽覆盖： 1. TLB（Translation Lookaside Buffer）的维护与性能优化策略。 2. 页表层级结构与访问权限的控制。 3. 内核的物理内存管理：伙伴系统（Buddy System）的工作原理、slab/slub分配器的细节实现，以及内存碎片化治理技术。 4. 虚拟内存的懒加载（Demand Paging）机制、缺页中断（Page Fault）的处理流程，以及内存映射文件（mmap）的底层实现细节。 --- 第二部分：进程、线程与并发控制 本部分着重于操作系统如何高效地管理并发执行的实体，以及提供给应用程序的同步和通信原语。 第四章：进程与线程模型深度剖析 系统性地对比进程与线程的抽象层次，并深入探讨现代系统中的“轻量级进程”（LWP）模型。分析内核如何通过`task_struct`（或等效结构）来管理进程上下文，包括上下文切换（Context Switching）的开销分析和优化技术。我们将详细研究线程组的概念及其在共享资源访问中的影响。 第五章：调度器原理与实时性能保障 本书将深入讲解当前主流调度算法的实现细节，包括完全公平调度器（CFS）的红黑树管理、优先级反转的处理机制，以及如何为不同类型的任务（交互式、批处理、实时任务）设置调度策略。此外，会探讨NUMA（非一致性内存访问）架构下对进程放置（Affinity）的调度考量。 第六章：进程间通信（IPC）与同步机制 本章详述操作系统提供的标准IPC机制，并提供其内核实现细节： 1. 管道（Pipes）与命名管道（FIFOs）的内核缓冲区管理。 2. 消息队列（Message Queues）的原子操作与数据结构。 3. 信号量（Semaphores）和互斥锁（Mutexes）在内核层面的实现与竞争检测。 4. 共享内存（Shared Memory）的映射与同步边界。 --- 第三部分：系统调用接口与文件系统层 本部分聚焦于用户空间程序如何与内核进行交互，以及数据持久化和访问的底层逻辑。 第七章：系统调用（Syscall）的实现与性能瓶颈 详尽分析系统调用陷阱（Trap）的机制，包括用户态到内核态的快速切换、参数传递的安全校验和返回流程。我们将对比软中断（Software Interrupt）与快速系统调用路径的设计差异，并分析系统调用延迟的主要来源。 第八章：虚拟文件系统（VFS）与通用接口 彻底解析VFS层在解耦不同文件系统（如ext4, XFS, Btrfs等）中的核心作用。重点剖析`superblock`、`inode`、`dentry`等关键数据结构的内核实现，以及read/write/ioctl等系统调用的VFS层分发机制。 第九章：高级存储I/O与异步操作 探讨现代高性能I/O框架，如Linux的`io_uring`或macOS的Dispatch I/O。分析如何通过异步通知和零拷贝技术来最大限度地减少CPU在等待磁盘操作时的开销。对比传统阻塞I/O与现代异步I/O模型的性能特性。 --- 第四部分：驱动程序开发与内核模块化 本书的最后一章面向希望编写或调试设备驱动程序的专业人士，重点关注安全性和稳定性。 第十章：内核模块的加载、卸载与内存隔离 讲解如何安全地构建、加载和调试内核模块。重点讨论在内核空间中声明和使用内存的正确方法（如`kmalloc`族函数），避免内存泄漏和访问冲突。严格强调内核态与用户态数据交换的边界保护和同步机制，确保模块的健壮性。不涉及任何用户模式驱动或注册表作为配置存储的实践。 --- 本书内容全部基于对现代、开源、高性能操作系统的深度逆向工程与源码分析，旨在提供一套适用于构建下一代高性能计算基础设施的底层知识体系。本书不涵盖任何历史遗留系统的特定配置方法或注册表操作指南。

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