Linux in Plain English

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作者:Patrick Volkerding
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isbn号码:9781558285422
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具体描述

《代码炼金术:从零构建高性能软件系统》 内容简介 本书并非一本入门级的编程指南,而是一本深入探讨现代软件系统构建哲学的实战手册。它面向那些已经掌握了基础编程语言(如 C/C++、Rust 或 Go)并希望跨越“能写代码”到“能构建可靠、高效、可维护的复杂系统”的资深开发者、架构师和技术主管。 《代码炼金术》的核心理念在于揭示软件性能与复杂性之间的动态平衡。我们不提供速成的“最佳实践”清单,而是着眼于底层机制,教授读者如何像炼金术士一样,将看似简单的指令和数据结构转化为具有卓越运行效率和稳定性的系统。全书分为五个相互关联的部分,层层递进,构建起一个全面的系统设计认知框架。 --- 第一部分:硬件的低语与内存的艺术 (The Hardware Whisper and the Art of Memory) 本部分将读者从高层的抽象中拉回至硅片和指令集的现实世界。我们首先深入剖析现代处理器的架构,重点关注流水线、分支预测、乱序执行等机制如何影响程序的实际运行时间。 核心章节包括: 1. 超越时钟周期:延迟、吞吐量与缓存层级: 详细解析 L1、L2、L3 缓存的实际工作模式、伪共享(False Sharing)的隐蔽陷阱,以及如何通过数据布局(Data Layout)策略来最大化缓存命中率。我们将使用实际性能计数器(如 Linux `perf`)来量化这些影响。 2. 内存分配的隐秘战争: 对比多种内存分配器(如 `malloc` 的各种实现、jemalloc, tcmalloc)的内部机制。探讨固定大小分配器(Slab Allocation)在高并发环境下的优势与劣势,并教授读者如何为特定工作负载定制高效的内存池。 3. 原子操作与内存模型: 细致解读 C++20 或 Rust 的内存模型规范。我们不仅仅介绍 `std::atomic` 的用法,更重要的是理解 Happens-Before 关系和 Acquire/Release 语义的真正含义,避免在多核环境下引入难以察觉的数据竞争。 --- 第二部分:并发的交响与同步的悖论 (The Symphony of Concurrency and the Paradox of Synchronization) 在多核时代,并发是性能的引擎,但也是引入错误的温床。《代码炼金术》将并发处理视为一门精密的工程学,强调“无锁”设计优先于“有锁”设计。 核心章节包括: 1. 无锁数据结构的构建基础: 深入讲解 CAS (Compare-and-Swap) 操作的原子性保障,并指导读者从零开始实现高效的无锁队列(如 Michael & Scott 队列)和无锁堆栈。分析 ABA 问题的解决方案,如带“代数”(Tagging)的 CAS 机制。 2. 锁的精细调优: 当必须使用锁时,我们探讨不同锁机制的权衡。对比互斥锁、读写锁、自旋锁的适用场景。重点分析内核级锁与用户空间锁(如 Futex)的开销差异,并引入 Ticket 锁和 MCS 锁等高性能算法。 3. 任务调度与异步编排: 超越基础的线程池模型。探讨 工作窃取 (Work Stealing) 算法(如 Cilk/TBB 的原理),并讲解如何利用协程(Coroutines)或绿色线程来管理大规模的 I/O 密集型或高吞吐量任务,实现高并发下的低延迟响应。 --- 第三部分:网络协议栈的深度优化 (Deep Dive into the Network Protocol Stack) 现代应用大多是分布式或网络驱动的。本部分将系统性地解构 TCP/IP 协议栈,教授如何绕过或优化内核网络路径,以达到微秒级的延迟目标。 核心章节包括: 1. 从 Socket 到网卡:内核旁路策略: 分析传统 Linux Socket 调用的开销(上下文切换、数据拷贝)。介绍 零拷贝 (Zero-Copy) 技术(如 `sendfile`)的实现细节。 2. 高性能 I/O 框架解析: 深入探讨 io_uring 的架构和编程范式。对比其与 epoll/kqueue 在延迟、吞吐量和资源占用方面的差异。我们提供实际的基准测试,指导读者何时迁移到下一代异步 I/O。 3. TCP 拥塞控制与延迟优化: 理解 BBR、CUBIC 等拥塞控制算法对长连接性能的影响。讨论连接复用、TCP Fast Open (TFO) 的启用与风险,以及如何在应用程序层面通过调整 TCP 缓冲区大小来平衡带宽与延迟。 --- 第四部分:数据持久化的性能边界 (Performance Frontiers in Data Persistence) 数据存储不再是简单的读写操作,而是涉及复杂的 I/O 调度和内存映射。《代码炼金术》关注如何让存储层成为加速器而非瓶颈。 核心章节包括: 1. 块设备与 I/O 调度器: 解析 Linux I/O 调度器(如 MQ-DEADLINE, Kyber)的工作原理。学习如何根据 SSD 或 HDD 的特性,为特定应用选择最优的调度策略,并理解 Direct I/O 的适用性。 2. 内存映射文件 (mmap) 的双刃剑: 探讨 `mmap` 与 `read/write` 在延迟和系统调用开销上的权衡。重点分析 Huge Pages 如何减少 TLB 缺失,并用于构建高性能的共享内存区域。 3. 写时复制与日志结构化存储: 分析 LSM 树(Log-Structured Merge Tree,如 LevelDB/RocksDB 的基础)的写入放大(Write Amplification)问题。设计读者将学习如何通过调整 Compaction 策略来优化读写性能的平衡点。 --- 第五部分:系统调优的科学方法论 (The Scientific Methodology of System Tuning) 构建高性能系统需要严谨的测试和归因方法。本部分侧重于将直觉转化为可量化的工程决策。 核心章节包括: 1. 性能归因的黄金法则: 介绍如何构建隔离的测试环境。强调使用火焰图 (Flame Graphs) 和定制化的追踪工具(如 DTrace/eBPF)来精确分离 CPU 时间、I/O 等待和锁竞争所占用的比例。 2. 基准测试的设计与陷阱: 区分微基准测试 (Micro-benchmarks) 和端到端测试的价值。讲解如何设计具有统计学意义的负载模型,并识别和消除测试环境中的“噪音”因素(如操作系统守护进程干扰)。 3. 生产环境下的自适应系统: 探讨如何构建具有运行时反馈机制的系统。介绍基于动态阈值调整的资源管理策略,确保系统在负载波动时能自动收敛到最佳性能状态,而非依赖静态的配置参数。 《代码炼金术》是一本关于选择的艺术的书籍。它不提供单一的答案,而是提供理解各种技术深度剖析的工具集,使读者能够为每一个特定的工程挑战,选择并实现最底层的、最高效的解决方案。阅读本书后,您将不再满足于使用框架的默认设置,而是能够自信地深入源码,重写并优化每一个性能关键路径。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我曾经尝试过阅读一些Linux相关的技术文章和书籍,但常常因为晦涩的术语和复杂的概念而感到沮丧。我意识到,对于像我这样的初学者来说,最需要的是一种能够用最简单、最直接的语言来解释Linux核心知识的书籍。《Linux in Plain English》这个书名,恰恰迎合了我的这种需求。我希望这本书能够像它的名字所承诺的那样,用最“朴实无华”的语言,为我打开Linux的大门。我期望它能够从最基础的部分讲起,例如Linux的安装和基本设置,然后逐步讲解文件系统的结构、目录的含义,以及如何进行文件的基本操作。我特别希望它能帮助我理解命令行的工作原理,让我不再对终端感到陌生和畏惧,而是能够自信地使用一些基础命令来完成任务。我希望这本书能够用丰富的图示和生动的比喻,来帮助我理解那些抽象的概念,例如进程、服务、网络配置等。我期待《Linux in Plain English》能够提供一种循序渐进的学习体验,它能够让我逐步建立起对Linux的认知,并对它产生浓厚的兴趣。我想要的是一本能够让我真正“明白”Linux的书,而不是一本让我“记住”命令的书。

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在我看来,很多关于Linux的书籍,往往存在一个共同的问题:它们要么过于面向开发者,要么过于强调命令行的记忆,而忽略了普通用户最根本的需求——理解。我希望《Linux in Plain English》能够打破这种局面,它能够用一种真正“通俗易懂”的方式,为我阐释Linux的世界。我渴望的是一本能够从“是什么”和“为什么”开始,逐步深入到“怎么做”的书。我希望它能够从Linux的基本概念入手,解释它的发展历史、它的核心优势,以及它在不同领域的应用。然后,它能够用非常形象的比喻来讲解文件系统的层级结构、进程的生命周期、以及用户和权限的管理等核心概念。我尤其期待它能够帮助我理解命令行操作的逻辑,而不是仅仅罗列命令。我希望它能让我明白,每一个命令的背后都代表着一个具体的操作,以及这些操作如何共同构建起一个完整的Linux系统。我期待《Linux in Plain English》能够成为我进入Linux世界的“敲门砖”,它能够让我告别对Linux的畏惧,并且真正地感受到它的强大和灵活。我希望它能让我明白,Linux并非遥不可及,而是人人都可以理解和掌握的强大工具,并为我后续的深入学习打下坚实的基础。

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我之前对Linux一直抱有一种敬畏又好奇的心态。总觉得它是个高深莫测的技术领域,充满了各种我不懂的命令和晦涩的术语,就像一个只有黑客才能进入的神秘世界。很多时候,即使在工作中遇到一些小问题,需要查阅一些Linux相关的资料,我都会望而却步,总觉得要花很多时间去理解,而且很可能一知半解。身边的同事们,有些精通Linux,他们谈论起各种发行版、内核参数、 shell脚本的时候,我感觉就像在听天书一样,既羡慕又觉得自己距离那个领域太遥远了。我曾尝试过下载一些Linux发行版,比如Ubuntu,安装完成后,面对着一个陌生的桌面环境,我不知道该从何下手。网上搜索教程,又是各种截图和命令行,看得我头昏脑涨。我总觉得,如果有一本能把我从完全不懂的状态,一步步引导进去的书,那就太好了。我需要的是那种能够真正“讲明白”的,而不是堆砌专业名词的。我渴望的是一种循序渐进的学习过程,能够理解每一个概念背后的原理,而不是死记硬背。我希望这本书能够帮我建立起一个完整的Linux知识框架,让我能够理解Linux的运作方式,甚至能够自信地去解决一些实际问题。所以,当我在书店看到《Linux in Plain English》这本书名的时候,我的第一反应就是,“这正是我需要的!” “Plain English”这个词组,在我看来,就是一种承诺,一种能让复杂事物变得简单易懂的承诺。我特别期待这本书能够真正做到这一点,用最直观、最易懂的方式,为我揭开Linux的神秘面纱。我希望它能让我不再害怕那些命令行,不再对各种配置感到困惑,而是能够真正地掌握这门技术,让它成为我工作和学习的得力助手。我希望这本书能让我明白,Linux并不是一个遥不可及的领域,而是一个人人都可以理解和掌握的工具。

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作为一名对技术充满好奇但又常常被复杂概念吓倒的普通用户,《Linux in Plain English》这本书的书名,无疑是最吸引我的地方。我一直觉得,很多技术书籍之所以让人望而生畏,就是因为它们过于专业化,充满了各种缩写、术语,以及那些对新手来说如同天书般的解释。我渴望的是一种能够用最简单、最直接的语言来解释复杂概念的书籍。我希望它能像一位经验丰富的老师,能够用我能够理解的语言,把我带入Linux的世界。我期望它能从最基本的地方讲起,比如Linux是什么,它有什么用,为什么我们现在还需要学习它。然后,循序渐进地讲解文件系统的概念,解释各个目录的作用,还有用户和权限的管理。我希望它能通过一些直观的图示和生动的例子,让我能够理解这些概念的实际意义。我尤其希望它能帮助我理解命令行操作,因为我常常觉得命令行是Linux的“门槛”。我希望这本书能让我不再害怕敲击键盘,而是能够自信地使用命令来完成各种任务。我期待它能让我明白,Linux的强大之处,以及它在现代技术领域的重要性。我希望这本书能让我从一个对Linux一无所知的人,变成一个能够基础操作、理解原理,甚至能够进行一些简单配置的用户。我想要的是一种能够让我真正“领悟”Linux的书,而不是一本“字典”。

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作为一个对计算机领域充满好奇,但又常常被技术术语压垮的普通爱好者,《Linux in Plain English》这本书的名字,就像一盏明灯,照亮了我一直以来对Linux学习的迷茫。我一直觉得,Linux是一个非常强大的操作系统,但它的学习门槛却很高,很多教程要么过于专业,要么过于零散,很难找到一条适合普通用户的学习路径。我渴望的是一本能够用最简单、最易懂的语言,来解释Linux的核心概念的书。我希望它能从零开始,讲解Linux的起源、它的发展,以及它为什么如此受欢迎。我希望它能用最直观的方式,介绍Linux的文件系统结构,让我理解各个目录的作用,以及如何进行文件的查找、复制、移动和删除。我尤其希望它能让我不再害怕命令行,而是能够理解常用命令的含义和用法,并通过一些实际的例子来巩固学习。我期待《Linux in Plain English》能够填补我在这方面的空白,它能够用一种平易近人的方式,为我揭示Linux的奥秘。我希望它能够让我感受到学习Linux的乐趣,而不是枯燥乏味的任务。我希望通过这本书,我能够初步掌握Linux的基本操作,理解它的工作原理,并为进一步深入学习打下坚实的基础。我想要的是一种能够让我轻松入门,并且充满信心的学习体验。

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我曾经在学习Linux的道路上屡屡碰壁,原因在于我始终无法找到一本真正能够“讲透”的书。很多Linux书籍,要么充斥着晦涩难懂的技术术语,要么过于零散,缺乏系统性的讲解。我需要的是一本能够从最基础的概念入手,循序渐进地引导读者理解Linux核心机制的书籍。我希望它能够用最贴近生活、最形象的比喻来解释诸如文件系统、进程管理、用户权限等核心概念,让我在不知不觉中理解其精髓。例如,我希望它能将文件系统比作一个大型的图书馆,而目录就像不同的书架,文件则是书籍,这样我便能直观地理解它们的层级关系和存取方式。我尤其渴望这本书能够帮助我克服对命令行的恐惧。我希望它能一步步地引导我熟悉常用的Linux命令,并且解释这些命令背后的逻辑,让我明白为什么需要使用它们,以及它们如何协同工作。我期待《Linux in Plain English》能够提供这样一种学习体验,它不仅仅是一本书,更像是一位耐心的导师,用最浅显易懂的语言,为我拨开Linux学习的迷雾。我希望读完这本书后,我能够对Linux有一个全新的认识,能够自信地进行基本操作,并对它产生浓厚的兴趣,从而愿意进一步探索其更深层次的知识。

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我在IT行业摸爬滚打多年,接触过各种各样的技术,但Linux始终是我心中一个挥之不去的“软肋”。每次看到同事们在终端里游刃有余地敲击命令,执行各种复杂的操作,我总会感到一丝羡慕和自卑。我曾尝试过自己学习,买过几本号称“入门”的书,但往往看了几章就放弃了,因为它们要么太理论化,要么太过于注重细节,让我感觉失去了学习的动力。我需要的是一本能够真正“讲人话”的书,一本能够让我理解Linux的“灵魂”所在的书。我希望它能解释清楚Linux的哲学,它的设计理念,以及它为什么能够成为当今如此重要的操作系统。我希望它能从用户最关心的角度出发,比如如何安装、如何进行基本的配置、如何管理文件、如何使用常用的命令等等。我希望它能够用非常生动的比喻和清晰的逻辑,来解释那些我一直感到困惑的概念,比如进程、服务、网络配置等等。我更希望这本书能够帮助我建立起一个清晰的学习路径,让我知道下一步该学习什么,如何将学到的知识应用到实际工作中。我期待《Linux in Plain English》能够做到这一点,它不仅仅是一本书,更是一个能够引导我跨越Linux学习障碍的“引路人”。我希望在读完这本书后,我能够摆脱对Linux的恐惧感,能够自信地运用它来解决工作中的实际问题,甚至能够发现Linux给我带来的更多可能性。

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我曾经在接触Linux的过程中,有过不少“受挫”的经历。每次尝试阅读相关的技术书籍,我都会被那些密密麻麻的术语和抽象的概念弄得不知所措,总感觉自己离Linux的世界越来越远。《Linux in Plain English》这本书的名字,让我看到了曙光。我希望这本书能够真正做到“Plain English”,用最简单、最直白、最易懂的语言,来解释Linux的核心概念。我期待它能够从最基础的层面出发,例如Linux的安装、基本配置,以及如何使用图形界面。然后,它能够循序渐进地引入命令行操作,并用非常生动的比喻和形象的图示,来帮助我理解文件系统的结构、进程的管理、以及用户权限的设定。我尤其希望这本书能够提供一些实际的应用场景和案例,让我明白Linux在实际生活中是如何工作的,以及我学习Linux能够为我带来什么。我期待《Linux in Plain English》能够成为我理解Linux的“拐杖”,它能够帮助我跨越那些技术壁垒,让我能够自信地探索Linux的魅力。我想要的是一种能够让我不再害怕Linux,而是能够主动去学习和使用的体验。

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我的Linux学习之路一直磕磕绊绊,与其说是学习,不如说是“摸索”。之前我买过几本Linux书籍,但都给我留下了“劝退”的印象。有的书上来就讲得很深,各种架构、各种概念,让我觉得像是在读一本技术手册,完全没有入门的引导性。我需要的是那种能够从最基础的概念讲起,一步一步深入的书。比如说,当讲到文件系统的时候,我希望它能用一个形象的比喻来解释,而不是直接给出文件系统的层级结构和各种术语。又比如,讲到用户和权限的时候,我希望它能通过一些生活中的例子来类比,让我理解为什么需要这些概念,它们的作用又是什么。我尝试过在网上找一些零散的教程,但问题是,信息太碎片化了,今天学一点,明天又忘了,很难形成连贯的知识体系。而且,很多教程的风格也是千篇一律,感觉都是在复制粘贴,缺乏真正能够打动读者的深度和温度。我期望《Linux in Plain English》这本书能够彻底改变我的这种学习体验。我希望它不仅仅是知识的传授,更是一种学习方法的引导。我希望它能教会我如何去思考,如何去理解Linux的逻辑,而不仅仅是记住命令。我更期待的是,这本书能够像一个经验丰富的朋友,用最接地气的方式,耐心地解答我心中所有的疑惑。我希望在读完这本书后,我能够对Linux产生真正的兴趣,而不是仅仅为了应付工作而学习。我希望它能让我感受到学习Linux的乐趣,发现它内在的魅力。我期待它能让我从一个Linux的“门外汉”,变成一个能够理解并运用Linux的“内行人”。

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作为一个非计算机专业出身,但又对Linux充满好奇的用户,我一直觉得Linux的学习过程充满了挑战。很多时候,我会被各种技术术语和复杂的概念弄得晕头转向,很难找到一条清晰的学习路径。《Linux in Plain English》这本书的名字,让我看到了希望。我希望这本书能够以一种非常“接地气”的方式,为我讲解Linux的知识。我期待它能够从最基础的概念开始,例如Linux是什么,它的特点是什么,以及它在日常生活中的应用。我希望它能够用非常直观的比喻,来解释诸如文件系统、目录结构、用户和权限管理等核心概念,让我能够轻松地理解它们的作用。我尤其希望它能够帮助我克服对命令行的恐惧,让我能够理解常用命令的含义和用法,并通过一些简单的实践练习来加深理解。我期待《Linux in Plain English》能够成为我的Linux学习“启蒙书”,它能够用最简单、最清晰的方式,引导我一步步地掌握Linux的基本操作,并对它产生浓厚的兴趣。我想要的是一种能够让我感到轻松愉快,并且能够真正掌握Linux知识的学习体验。

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