计算机硬件故障检测与维修速查手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:国防工业出版社

作者:杨旭 于英杰

出品人:

页数:327

译者:

出版时间:2002-10

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787118029161

丛书系列:

图书标签:

• 计算机硬件
• 故障检测
• 维修
• 速查手册
• DIY
• 硬件维修
• 电脑维修
• 故障排除
• 硬件故障
• 技术手册

好的，这是一份详细的、不包含《计算机硬件故障检测与维修速查手册》内容的图书简介： --- 《数字时代的架构师：现代操作系统设计与实现深度解析》 图书简介 一、 架构的基石：操作系统在数字生态中的核心地位 在飞速发展的数字时代，我们日常接触的每一项计算任务，从复杂的云计算部署到流畅的移动应用体验，都离不开一个看不见却至关重要的底层支撑——现代操作系统（Operating System, OS）。本书《数字时代的架构师：现代操作系统设计与实现深度解析》并非侧重于用户层面的故障排除或硬件层面的维护技巧，而是深入剖析操作系统作为计算资源仲裁者、进程调度大师和内存守护者的复杂内在机制。它将引导读者穿越操作系统的迷雾，理解驱动现代计算能力的核心逻辑。 本书的定位是面向有一定编程基础，希望深入理解系统底层工作原理的工程师、高级技术爱好者以及计算机科学专业的学生。我们旨在提供一个清晰、结构化的视角，揭示操作系统如何有效地管理稀缺的硬件资源，确保系统的稳定、安全和高效运行。 二、 核心内容模块深度剖析 本书内容严谨且富有层次感，主要围绕操作系统的四大核心功能域展开深入探讨： 1. 进程与线程管理：生命周期的精确控制 操作系统最基础的职责之一便是管理并发执行的程序。本卷详细阐述了进程（Process）与线程（Thread）的概念模型及其在不同架构下的具体实现。 进程的生命周期与上下文切换： 我们将详细剖析进程从创建到终止的完整流程，深入研究上下文切换（Context Switching）的汇编级实现细节，包括寄存器状态的保存与恢复机制，以及TLB（Translation Lookaside Buffer）的刷新策略对性能的影响。 高级调度算法的博弈： 不仅限于基础的先来先服务（FCFS）或时间片轮转（Round Robin），本书重点分析了实时系统中的EDF（Earliest Deadline First）调度、现代Linux内核采用的CFS（Completely Fair Scheduler）的设计哲学，以及如何通过优先级反转机制处理同步问题。我们将对比分析不同调度策略在CPU利用率、响应时间和吞吐量之间的权衡取舍。 多核与并行编程模型： 随着多核处理器的普及，如何有效地利用并行性成为关键。本章讲解了OpenMP、Pthreads等并行编程模型如何与内核调度器交互，以及如何避免著名的活锁（Livelock）和饥饿（Starvation）问题。 2. 内存管理：抽象与保护的艺术 内存是操作系统最宝贵的资源。本书的内存管理章节聚焦于如何将物理内存抽象化，并提供强大的保护机制。 虚拟内存系统详解： 深入探讨虚拟地址到物理地址的转换过程，包括分段（Segmentation）与分页（Paging）机制的演进。特别地，我们详细解析了多级页表（如四级页表）的结构、页表遍历的性能开销，以及操作系统如何利用硬件MMU（Memory Management Unit）加速这一过程。 内存分配与回收策略： 分析内核空间与用户空间内存分配器的设计。我们将对比伙伴系统（Buddy System）、 Slab/SLUB/SLOB分配器在处理小块和大块内存分配时的优劣，以及内存碎片化问题的量化分析与缓解技术。 内存保护与映射： 讲解内核如何通过设置页表的权限位（如读/写/执行位）来实现内存隔离和安全边界。同时，阐述了mmap()等系统调用在实现文件映射和进程间共享内存（IPC）中的底层原理。 3. 文件系统与存储管理：持久化的技术挑战 持久化数据是任何计算系统的核心需求。本部分聚焦于操作系统如何将非易失性存储设备（如SSD、HDD）抽象为统一的文件视图。 文件系统结构剖析： 详细研究主流日志文件系统（如Ext4, XFS, NTFS）的内部布局，包括超级块、 inode 表、数据块的组织方式。重点解析了写时复制（Copy-on-Write, CoW）技术在现代文件系统（如Btrfs, ZFS）中的应用及其带来的数据一致性保证。 I/O 栈的性能优化： 阐述从用户空间发出的I/O请求如何穿越操作系统内核的I/O调度器（如Deadline, Noop, MQ）。我们将分析不同调度器如何为机械硬盘和固态硬盘优化访问路径，以及缓冲（Buffering）和缓存（Caching）机制在减少物理I/O操作中的作用。 事务与恢复机制： 深入理解日志（Journaling）机制如何保证文件系统在崩溃后能快速恢复到一致状态，以及数据完整性校验（如Checksumming）在存储栈中的位置与重要性。 4. 系统调用与内核接口：用户态与内核态的桥梁 操作系统是用户程序与硬件之间的唯一接口。本书最后一部分聚焦于这种界面的实现细节。 系统调用的实现原理： 详细描述了从用户空间触发系统调用（如通过`int 0x80`或更现代的`syscall`指令）到内核态服务例程的完整路径。分析了系统调用参数的传递、返回值处理以及系统调用表中不同服务函数的结构。 中断与异常处理： 阐述硬件中断（如定时器、网卡数据到达）如何打断CPU的正常执行流程，以及中断描述符表（IDT）在定位服务例程中的作用。深入探讨中断处理的软/硬中断分离机制，以保证内核响应的实时性。 进程间通信（IPC）的进阶： 不仅限于管道（Pipes），本书还深入探讨了共享内存、消息队列、信号量（Semaphores）和Socket通信在内核层面的实现细节，以及它们在构建分布式应用时的适用性。 三、 技术前瞻与实践指导 本书的理论深度辅以对前沿技术趋势的关注。我们将探讨容器技术（如Docker/Kubernetes）如何利用操作系统特性（如Cgroups和Namespaces）实现资源隔离，以及虚拟化技术（Hypervisors）如何与底层操作系统内核协同工作。 《数字时代的架构师》致力于提供一个全面、深入、且具有高度实践指导意义的操作系统知识体系。它不是一本关于如何“修理”计算机的指南，而是关于如何“设计”和“构建”运行在计算机上的智能中枢的权威参考。通过研读本书，读者将真正掌握数字世界的底层运行逻辑。 ---

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