Beginning Shell Scripting (Programmer to Programmer) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Wrox

作者:Eric Foster-Johnson

出品人:

页数:528

译者:

出版时间:2005-04-29

价格:USD 34.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780764583209

丛书系列:

图书标签:

• shell
• Linux
• 学习
• Linux/Unix
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• Programming
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• System Administration
• DevOps

好的，这是一份关于一本虚构图书的详细简介，该图书名为《高级系统编程与内核交互》。 --- 《高级系统编程与内核交互：从用户空间到内核视角的深度剖析》 书籍简介 在软件开发的广阔领域中，系统编程始终是构建高性能、高可靠性应用和底层基础设施的核心基石。然而，随着技术栈的日益复杂化，许多开发者满足于在用户空间的高级抽象层之上进行工作，逐渐失去了对操作系统底层工作原理的深刻理解。 《高级系统编程与内核交互》正是为填补这一鸿沟而作的力作。本书不仅仅是一本关于特定API或语言特性的参考手册，它更是一份深刻的路线图，引导读者从用户空间视角出发，逐步深入到操作系统的核心，探究应用程序如何与内核进行高效、安全的交互。本书旨在为那些希望精通系统级优化、调试复杂并发问题，并能驾驭现代操作系统特性的资深程序员和系统架构师提供坚实的理论基础和丰富的实践指导。 核心内容与结构 本书内容组织遵循“由表及里、逐层深入”的原则，分为五大部分，共二十个章节： 第一部分：系统编程基础的深化（重塑基础认知） 本部分首先回顾并深化了现代UNIX/Linux系统编程的基础概念，但视角更加侧重于性能和底层实现的细节。 1. 进程与线程模型的现代解读： 深入探讨现代内核如何管理和调度进程，对比C11/POSIX线程模型与更底层的轻量级进程（LWP）管理机制。特别关注非对称多处理（SMP）架构下，缓存一致性与锁竞争对程序性能的实际影响。 2. 内存管理的高级议题： 不仅限于`malloc`/`free`，而是聚焦于虚拟内存的布局、页表机制的层次结构，以及如何通过mmap、madvise等系统调用直接影响内核的页面置换策略。书中详细分析了NUMA架构对内存分配的影响，并提供了跨节点内存访问优化的策略。 3. 文件系统I/O的性能陷阱： 探讨传统的同步/异步I/O模型的局限性。重点解析了Direct I/O（O_DIRECT）、向量I/O（Vectored I/O）以及基于内核缓存（Page Cache）的优化读写模式，帮助读者理解数据在用户缓冲区和磁盘之间的实际路径。 第二部分：高效的并发与同步机制（超越互斥锁） 并发是现代高性能应用的关键，但错误的同步机制是性能杀手和死锁的温床。 4. 无锁数据结构设计原理： 讲解原子操作（Atomic Operations）的使用，并详细介绍基于CAS（Compare-and-Swap）循环的经典无锁队列和栈的实现，分析其在不同硬件平台上的性能表现。 5. 内存屏障与顺序性保证： 深入探讨CPU内存模型（如x86-TSO、ARMv8-Strongly Ordered）与C++内存模型之间的映射关系。通过实战案例演示如何正确使用`std::atomic`或`__sync_synchronize`等指令，确保跨处理器的数据可见性，避免编译器和硬件的重排序优化带来的错误。 6. 信号量、屏障与读写锁的精细控制： 比较传统互斥量与读写信号量、未来（Futex）机制的适用场景。书中包含一个基于Futex自建轻量级同步原语的实践章节，以应对内核级同步开销过大的情况。 第三部分：系统调用与内核接口的桥接 这是本书的核心部分，将用户空间程序与内核进行直接对话。 7. 系统调用的内部流程： 细致解剖一个系统调用（如`read`或`fork`）从用户态陷入内核态、参数校验、执行陷阱处理函数，最终返回用户态的完整生命周期，包括上下文切换的开销分析。 8. 扩展系统调用接口（Syscall Hooking与替代方案）： 介绍如何安全地扩展或替代现有的系统调用行为。虽然直接修改内核是危险的，但书中会探讨在受限环境中如何利用`ptrace`机制进行进程跟踪，以及在允许的情况下，如何通过自定义的内核模块加载新的系统调用入口。 9. Netlink与用户空间守护程序： 详细讲解Netlink套接字作为Linux内核与用户空间进程进行异步通信的强大机制。通过构建一个实时的网络配置监控工具，展示如何利用Netlink实时获取路由表或网络接口状态的变化。 第四部分：内核模块编程与设备驱动交互（有限的内核接触） 本部分旨在为系统程序员提供有限的内核交互能力，主要集中在安全、可控的模块开发上。 10. 编写第一个安全可加载模块（LKM）： 介绍模块的初始化、清理函数，以及如何安全地导出符号供其他模块或用户空间程序使用。强调模块编程中内存分配（如`kmalloc` vs `vmalloc`）与错误处理的重要性。 11. 字符设备驱动基础与/dev接口： 构建一个简单的虚拟字符设备驱动，展示如何处理`open`, `read`, `write`, `ioctl`请求。重点讲解`ioctl`在用户空间和内核空间之间传递复杂数据结构的安全方法。 12. 中断处理与同步的挑战： 探讨内核中的中断上下文（Interrupt Context）与进程上下文（Process Context）的区别。解释为什么不能在中断处理程序中进行阻塞调用，并介绍自顶向下推迟机制（如Tasklets和Workqueues）来处理耗时的中断后工作。 第五部分：性能分析、调试与前沿技术 最后一部分将理论知识应用于实际问题解决，并展望未来趋势。 13. 使用eBPF进行动态跟踪： 深入讲解扩展的伯克利数据包过滤器（eBPF）技术。展示如何编写安全的eBPF程序，附着到内核的跟踪点（Kprobes/Uprobes）上，以最小的性能开销实现对系统调用的实时监控和定制化性能度量，取代传统的SystemTap或DTrace。 14. 系统级性能分析工具链： 熟练使用`perf`工具进行事件采样、调用图分析和硬件性能计数器（HPC）的解读。书中将提供一套基于`perf`的系统级性能瓶颈诊断流程。 15. 容器化环境下的系统隔离： 探讨Cgroups和Namespaces机制如何构建隔离环境。从系统编程的角度分析，这些技术如何限制了资源访问，以及开发者在受限环境中进行系统调用时需要注意的新约束。 16. 未来的系统编程范式： 展望如io_uring在异步I/O领域带来的范式转变，分析其如何通过减少系统调用次数和内核往返，实现接近零拷贝的高性能数据路径。 目标读者 本书面向具备扎实C/C++基础，熟悉标准库调用，并希望深入理解操作系统内部机制的软件工程师、高性能计算开发者、系统架构师、以及希望进行底层驱动或安全工具开发的专业人士。阅读本书前，建议读者对操作系统原理（进程、内存、文件系统）有基本的了解。 《高级系统编程与内核交互》承诺提供一个坚实的技术深度和实践广度，是您通往系统编程大师之路的必备参考。

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我一直对命令行工具和自动化处理有着浓厚的兴趣，而 Shell 脚本正是实现这些目标的绝佳途径。这本书的标题“Programmer to Programmer”也正中我的下怀，这意味着它不是写给那些只需要简单点击几下就能完成任务的普通用户的，而是专门为我们这些需要深入理解底层机制、追求效率和灵活性的程序员准备的。收到这本书后，我的首要感受就是它的内容组织非常严谨。它没有一开始就抛出复杂的概念，而是从最基础的 Shell 环境介绍开始，逐步引导读者认识 Shell 的核心功能。我特别喜欢它在介绍每一个命令或概念时，都会给出非常详尽的解释，并且不仅仅是字面意思的翻译，而是会深入分析它的工作原理，以及在实际开发中可能遇到的各种场景。这一点对于我来说非常宝贵，因为很多时候，我们学会了一个命令，但如果不知道它背后的逻辑，就很难将其灵活运用到更复杂的场景中。这本书的示例代码也写得非常规范，易于理解，而且很多示例都紧贴实际工作需求，看完之后，我立刻就能尝试着将这些知识应用到自己的工作中。

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收到这本书的那一刻，我就被它那种“返璞归真”的气质所吸引。它没有华丽的封面，也没有夸张的宣传，但却传递出一种沉甸甸的专业感。当我翻开它，发现书中的内容布局清晰，代码示例也很规范，这对于一个想要深入学习 Shell 脚本的程序员来说，无疑是最大的福音。我一直认为，学习一门技术，最重要的是理解其内在的逻辑和原理，而不是仅仅记住几个命令。这本书在这方面做得非常到位。它没有回避那些基础但关键的概念，而是深入浅出地进行讲解，让我能够真正理解“为什么”要这样做，而不是仅仅停留在“怎么做”的层面。我尤其喜欢它在介绍每一个命令或语法时，都会给出非常详细的解释，并且会分析其在不同场景下的应用，这让我能够更灵活地运用所学知识。

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这本书的出现，对于我这个一直渴望提升命令行操作效率的程序员来说，无疑是雪中送炭。我一直深信，掌握 Shell 脚本是通往高效工作和自动化运维的关键一步。拿到这本书的时候，我就被它那种“直击要害”的气质所吸引。封面设计虽然朴实无华，但却散发出一种专业和扎实的信号，让我对其中的内容充满信心。翻开书页，首先映入我的眼帘的是清晰的代码块和详细的注释，这对于我这种喜欢边学边练的读者来说，简直是福音。我最喜欢的地方在于，它并没有上来就堆砌各种命令和语法，而是循序渐进地引导读者理解 Shell 脚本的逻辑思维。例如，在讲解变量和条件判断时，它会详细解释这些概念背后的原理，以及在不同场景下的应用方式，而不是简单地给出几个例子就带过。这让我感觉自己不是在被动地接受知识，而是在主动地构建对 Shell 脚本的理解。

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我一直在寻找一本能够真正引领我进入 Shell 脚本世界，并且让我从根源上理解其运作机制的书籍。当我拿到这本书的时候，我的直觉告诉我，它就是我一直在寻找的那一本。它没有那些过于花哨的封面设计，也没有那些吸引眼球的广告语，而是以一种非常朴实、专业的气质展现在我面前。翻开书页，我首先注意到的是其清晰的排版和规范的代码示例。我是一个非常注重细节的学习者，而这本书在这些方面做得非常到位。它不仅仅是罗列命令和语法，更重要的是深入讲解了每一个概念背后的原理，并且会提供非常贴合实际工作场景的案例。例如，在讲解循环和条件判断的时候，它会详细分析这些结构在实际编程中的应用，以及如何通过组合这些基本元素来构建更复杂的脚本。

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我必须说，当我第一次看到这本书的封面时，一种“不简单”的感觉便油然而生。它没有那些花里胡哨的图画，也没有夸张的宣传语，就只是一个简练的书名，一种沉静而专注的气质。这种朴实，恰恰预示着它是一本真正专注于内容的宝藏。拿到书后，我迫不及待地翻阅，惊喜地发现，书中的排版设计非常人性化，代码示例也清晰明了，并且配有恰到好处的注释，这对于我这种喜欢边学边实践的读者来说，简直是太重要了。我尤其欣赏的是，它并没有把“入门”等同于“简单”，而是非常耐心地从最基础的概念讲起，并且深入剖析每一个命令和语法的运作原理。它不仅仅是告诉你“怎么做”，更重要的是告诉你“为什么”要这么做，以及这样做的背后有什么样的考量。这种思维层面的引导，让我感觉自己在学习的不仅仅是 Shell 脚本的技巧，更是在培养一种解决问题的能力。

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这本书的包装相当朴实，封面设计上也没有太多花哨的图形，但就是这种返璞归真的风格，恰恰透露出一种“硬核”的信号——它不是那种只讲皮毛、浮光掠影的教程，而是真正面向想要深入理解 Shell 脚本的开发者。我记得当初拿到这本书的时候，第一感觉是它非常厚实，拿在手里沉甸甸的，这让我对接下来的学习充满了期待。我一直觉得，真正的技术书籍，就应该像它这样，不追求形式上的炫丽，而是把所有的精力都放在内容的深度和广度上。拿到书之后，我迫不及待地翻开，发现书中的排版清晰，代码示例也得到了很好的呈现，这对于像我这样需要大量阅读和实践的读者来说，至关重要。每一章的逻辑都衔接得非常顺畅，仿佛作者带着你一步步走进 Shell 脚本的世界，而不是把你扔进一个堆砌着零散知识点的迷宫。我尤其欣赏它对基础概念的深入讲解，很多时候，我们之所以在学习过程中遇到瓶颈，往往是因为对最根本的东西理解不够透彻。这本书在这方面做得非常好，它没有因为是“入门”级别就省略掉那些至关重要的细节，反而花了很多篇幅来解释“为什么”，而不是仅仅告诉你“怎么做”。这让我感觉自己不仅仅是在学习如何写脚本，更是在学习一种思维方式，一种解决问题的逻辑。

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从我个人的角度来看，这本书是一次非常成功的“技术对话”。它没有以高高在上的姿态去“教导”读者，而是像一个经验丰富的同行，在分享自己的心得和体会。我一直认为，技术书籍最宝贵的地方，在于它能否真正地触及学习者的痛点，并提供切实有效的解决方案。这本书在这方面做得非常出色。它没有那些冗长的理论铺垫，而是直接切入 Shell 脚本的核心概念，并且用非常直观、易懂的方式进行讲解。我尤其喜欢它在讲解每一个命令或函数时，都会结合实际的开发场景，给出非常具有参考价值的示例。这让我感觉自己不仅仅是在学习知识，更是在学习如何将这些知识转化为实际的生产力。

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当我拿到这本书的时候，一种“厚重感”扑面而来，这不仅仅是物理上的重量，更是它所承载的知识分量的一种预示。我一直认为，真正的技术书籍，应该像一块扎实的基石，为学习者打下坚实的基础。这本书恰恰做到了这一点。它没有那些华丽但空洞的封面设计，也没有过多引人注目的宣传语，一切都显得那么的质朴而专业。当我打开它，映入眼帘的是清晰的排版和规范的代码示例，这无疑为我接下来的学习之旅奠定了良好的开端。我尤其欣赏书中对 Shell 脚本核心概念的深入剖析，它并没有因为是“入门”级别就选择浅尝辄止，而是深入浅出地讲解了每一个细节，让我能够真正理解“为什么”这样做，而不是仅仅停留在“怎么做”的层面。这种对根基的重视，对于我这样一个希望深入理解 Shell 脚本，并将其运用到更复杂场景的程序员来说，是至关重要的。

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这本书给我带来的最深刻印象，便是其“由浅入深”的学习路径和“知其所以然”的讲解方式。我一直深信，对于任何一门技术，只有真正理解了其底层逻辑，才能做到得心应手，甚至触类旁通。而这本书，恰恰做到了这一点。它没有采用那种“填鸭式”的教学方法，而是循序渐进地引导读者去探索 Shell 脚本的奥秘。当我打开书本，首先看到的是整洁的排版和清晰的代码块，这让我立刻进入了一种沉浸式的学习状态。我尤其欣赏它在讲解每一个 Shell 命令或脚本结构时，都会提供详尽的解释，并且会深入分析其工作原理，以及在实际应用中可能遇到的各种场景。这让我感觉自己不仅仅是在学习如何编写脚本，更是在学习一种解决问题的思维方式。

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这本书的到来，在我看来，与其说是一本学习资料，不如说是一位经验丰富的导师。我一直认为，真正有价值的技术书籍，应该能够带领读者从“知其然”走向“知其所以然”。而这本书，正是这样做的。它没有那些浮于表面的华丽辞藻，也没有故弄玄虚的晦涩理论，一切都显得那么的脚踏实地。打开书本，首先映入眼帘的是规范的代码格式和清晰的章节结构，这让我立刻感受到一种被认真对待的学习体验。我尤其喜欢它在讲解每一个 Shell 命令或脚本结构时，都会深入地剖析其背后的工作机制，并且会提供非常贴合实际应用场景的示例。这种“由内而外”的讲解方式，让我不仅仅是学会了如何使用某个命令，更能理解它在整个系统中的作用，以及如何更有效地将其整合到我的自动化流程中。

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Shell 还是要学的

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