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页数:239

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出版时间:1996-11

价格:17.00元

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isbn号码:9787505809949

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好的，这是一本名为《深入解析现代操作系统》的图书简介： 图书名称：深入解析现代操作系统 作者： 张伟、李明 出版社： 科技先锋出版社 开本： 16开 页数： 约800页 定价： 128.00元 --- 卓越性能与稳定基石：构建未来计算世界的内核 在当今数字化浪潮席卷一切的时代，计算机系统已不再仅仅是工具，而是我们工作、学习、娱乐乃至社会运转的核心基础设施。支撑起这一切复杂运行的，正是操作系统——这套沉默而强大的“管家”。然而，大多数用户对操作系统的认知往往停留在图形界面的简单使用上，对其内部的精妙设计和高效运作知之甚少。 《深入解析现代操作系统》正是为了填补这一知识鸿沟而诞生的里程碑式著作。本书摒弃了晦涩难懂的理论堆砌，以实践驱动、模块化的思路，全面、深入且系统地剖析了当代主流操作系统（如Linux内核、Windows NT架构、以及部分macOS/BSD的特有机制）的核心组件、设计哲学与实现细节。 本书不仅是献给计算机科学专业学生、系统工程师的权威参考，更是所有希望真正掌控自己计算环境、进行底层优化、或致力于系统级软件开发的专业人士的必备指南。 --- 本书核心内容详解 第一篇：操作系统基础与体系结构重构 本篇将读者带回操作系统的起点，但视角完全立足于现代高性能计算环境。 1. 系统调用与内核空间/用户空间隔离的深度探究： 详细讲解上下文切换的代价、系统调用表（Syscall Table）的查找机制，以及硬件辅助（如MSRs、页表）如何确保隔离的绝对性。 2. 进程与线程模型： 区别于传统的进程/线程定义，本书重点解析了现代操作系统如何通过轻量级进程（LWP）、用户态线程调度器（如Google的User-level Threads）和内核级线程的协作，实现高并发和低延迟。对Linux的`clone()`系统调用及其参数的解析达到了前所未有的深度。 3. 中断、异常与陷阱处理机制： 详述硬件中断的生命周期，从中断向量表（IVT/IDT）的构建到中断服务例程（ISR）的执行流程，以及软中断和工作队列（Workqueues）在内核异步处理中的作用。 第二篇：内存管理的艺术——虚拟化与性能平衡 内存是系统性能的命脉。本篇聚焦于虚拟内存管理如何高效地服务于物理资源。 1. 页表结构与多级翻译机制： 深入解析四级甚至五级页表（如x86-64架构）的结构，TLB（Translation Lookaside Buffer）的命中与失效机制，以及地址转换查找缓冲（ASID）在多进程环境中的作用。 2. 内存分配策略的演进： 对比伙伴系统（Buddy System）与slab/slub分配器的适用场景。详细分析内核如何管理内存碎片，并介绍了NUMA（非统一内存访问）架构下内存访问策略对性能的影响和内核的优化手段。 3. 内存保护与共享机制： 详述`mmap()`、`fork()`、以及`copy-on-write (COW)`策略的底层实现，解释如何通过内存保护位（如XD/NX位）防止执行非法代码，确保系统安全。 第三篇：调度器：公平性、实时性与吞吐量的博弈 调度算法决定了系统中所有任务的执行顺序，是操作系统的“大脑”。 1. 主流调度算法的实现细节： 重点剖析Linux的CFS（Completely Fair Scheduler）。通过红黑树结构管理`vruntime`，精确模拟理想的公平调度。同时，对实时调度策略（如FIFO、RR）在内核中的优先级管理进行深入解析。 2. 上下文切换的开销分析： 不仅是寄存器保存，还包括缓存污染（Cache Pollution）和TLB刷新等隐性成本的量化分析。 3. I/O调度器与延迟控制： 介绍针对不同存储介质（如HDD、SSD、NVMe）的Deadline、BFQ、MQ-Deadline等I/O调度器的工作原理，及其如何影响应用程序的响应时间。 第四篇：并发、同步与数据一致性 现代系统是高度并行的，如何安全地共享资源是核心挑战。 1. 锁机制的范式与陷阱： 全面覆盖互斥锁（Mutex）、自旋锁（Spinlock）的适用性分析。重点讲解信号量（Semaphore）、读写锁（RWLock）在内核中的具体实现，以及自旋锁的“忙等待”优化。 2. 原子操作与内存屏障（Memory Barrier）： 深入讲解CAS（Compare-and-Swap）等硬件原语，以及`acquire`/`release`语义如何通过内存屏障保证跨CPU核心的数据可见性，避免编译器和硬件乱序执行带来的灾难。 3. 无锁数据结构设计： 介绍如何利用RCU（Read-Copy-Update）等高级技术设计高性能、高并发的内核数据结构，极大地提升只读操作的性能。 第五篇：文件系统与持久化存储 文件系统是用户与硬盘交互的桥梁，本书聚焦于现代日志文件系统的可靠性与效率。 1. 日志文件系统（如Ext4/XFS）的事务性： 详细解析Journaling机制如何保证文件系统在崩溃后能快速恢复一致性状态，包括数据日志与元数据日志的区别。 2. inode结构与数据块映射： 剖析Ext4中数据块寻址方式（直接块、间接块、双重/三重间接块）的效率瓶颈，以及如何通过区段（Extents）来优化大型文件存储。 3. 虚拟文件系统（VFS）： 讲解VFS层如何抽象出统一的文件操作接口，使得内核能够无缝支持不同类型的文件系统（如ext4、XFS、Btrfs、NFS等）。 第六篇：I/O子系统与设备驱动基础 本篇阐述数据如何高效地在用户空间和外部设备之间流动。 1. 缓冲与缓存策略： 深入分析页缓存（Page Cache）和缓冲区缓存（Buffer Cache）的功能分离与协作，解释写回（Writeback）机制如何延迟磁盘I/O，优化吞吐量。 2. 零拷贝技术： 全面解析`sendfile()`等系统调用如何通过DMA（直接内存访问）和内核页缓存，避免数据在用户空间和内核空间之间的冗余复制，是网络和文件传输优化的关键。 3. 字符设备与块设备的驱动框架： 简要介绍Linux设备模型，并以一个基础的字符设备驱动为例，展示模块加载、初始化、请求处理的完整生命周期。 --- 本书的独特价值 代码级洞察力： 本书引用了大量真实代码片段（主要基于最新的Linux内核稳定版），并附带详尽的注释，使读者能够“看到”内核是如何工作的，而非仅仅“知道”它应该做什么。 性能导向的分析： 每一章节的讨论都紧密围绕“性能”展开，详细分析了各种设计决策对系统延迟、吞吐量和资源利用率的具体影响。 跨平台思维培养： 尽管侧重于Linux机制，但本书的原理性介绍（如虚拟内存、调度理论）是跨越Windows和macOS等系统的普适性知识，有助于读者建立全面的系统观。 面向未来的技能树： 对于希望从事云计算基础设施、高性能计算（HPC）、嵌入式系统优化或安全审计的工程师而言，本书提供的底层知识是构建专业深度的基石。 掌握操作系统，就是掌握了现代计算的底层规则。《深入解析现代操作系统》将为您揭开这层神秘的面纱，让您从一个被动的“使用者”蜕变为一个真正理解和驾驭复杂系统的“设计者”。

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这本书简直是为我这种“网络小白”量身定做的！我一直对“互联网”这个概念既熟悉又陌生，每天都在用，但具体是怎么连接、怎么传输数据的，却完全没有概念。读了《自学电脑丛书-自学互联网络》之后，我感觉自己的大脑得到了“升级”。它从最核心的部分开始，一点一点地剥开网络的神秘面纱。我记得书里讲到“数据包”的时候，用了非常形象的比喻，让我一下子就理解了数据在网络中是如何被分割、传输和重组的。 我特别喜欢它讲解不同网络协议的部分，虽然一开始听起来有点绕，但是作者的逻辑非常清晰，通过一个一个小的场景来展示不同协议的作用，让我不再感到枯燥。比如，它会详细讲解TCP和UDP的区别，以及为什么在不同的场景下会选择不同的协议。这种深入浅出的讲解方式，让我感觉自己仿佛在上一堂生动有趣的网课。读完这本书，我不仅对互联网有了更宏观的认识，还对一些日常的网络现象有了更深的理解，比如为什么有时候视频会卡顿，为什么下载速度会有差异等等。

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这本《自学电脑丛书-自学互联网络》真的是我近期最爱的一本书了！之前我对网络这块总是感觉云里雾里的，想到一些技术性的东西就头疼。但这本书就像一位循循善诱的老朋友，一点点地把我从零基础拉扯到能够理解一些核心概念。我特别喜欢它那种循序渐进的讲解方式，不是那种上来就丢一堆术语把你吓跑，而是先从最基础的网络组成讲起，比如什么是IP地址、什么是端口、路由器和交换机有什么区别。它用了很多生动的比喻，让我觉得那些原本很枯燥的概念一下子就变得鲜活起来。 而且，它不仅仅是讲理论，还很注重实践。书中有很多小练习和小案例，让我能够亲手去搭建一些简单的网络环境，比如如何设置家庭Wi-Fi，或者如何共享文件。这些实践操作让我对理论知识有了更深的理解，也建立了我学习的信心。最让我惊喜的是，这本书还涉及到了一些安全方面的内容，比如如何防范网络钓鱼、如何设置强密码等等，这对于我这样一个普通用户来说，简直是太实用了！我感觉自己仿佛打开了一个新世界的大门，原来网络并不是那么遥不可及。

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我必须说，《自学电脑丛书-自学互联网络》这本书，是那种你读完之后，会让你感觉自己“不一样”的书。我一直以来对互联网的理解，就像是一个黑盒子，知道它能做什么，但不知道它是怎么运作的。读了这本书之后，我感觉自己好像获得了一双“透视眼”，能够看到网络背后的运行逻辑。它从最基本的网络设备，比如路由器、交换机开始讲起，然后逐步深入到网络协议、数据传输等等。 书中对于“协议”的讲解，真的是让我佩服得五体投地。它没有直接抛出一堆晦涩的专业术语，而是通过一个又一个场景的模拟，让我理解不同协议在网络通信中的作用和意义。比如，它会非常细致地讲解HTTP协议是如何工作的，为什么我们访问网页的时候，浏览器会发送请求，服务器会响应。这种层层递进的讲解方式，让我能够真正理解互联网是如何构建起来的。读完之后，我感觉自己对很多网络上的现象都有了更深刻的认识，不再是被动地接受，而是能够主动地去思考和理解。

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我真的要为这本《自学电脑丛书-自学互联网络》点赞！作为一个对技术一窍不通的“小白”，我一直想了解互联网到底是怎么运作的，但市面上很多书都太专业了，看得我云里雾里的。这本书完全打破了我的顾虑，它用非常通俗易懂的语言，从最基础的概念入手，一点点地解构了我心中对网络的迷雾。书中的例子贴近生活，比如讲解DNS解析的时候，它会类比成电话簿，让我一下子就明白了其中的原理。 最让我印象深刻的是，这本书并没有止步于基础概念的介绍，而是逐步深入到了一些更高级的话题，比如HTTP协议的工作流程，以及各种常见的网络服务是如何实现的。我以前以为这些都是高深莫测的黑科技，没想到通过这本书，我竟然能够窥探到其中的奥秘。它没有让我感到压力，反而激起了我不断探索的兴趣。读完这本书，我感觉自己看待网络的方式都变了，不再仅仅是作为一个使用者，而是开始理解它背后的逻辑和运行机制，这是一种全新的体验。

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作为一个曾经对技术感到畏惧的人，我 nunca 想到自己能如此享受阅读一本关于网络技术的书籍。《自学互联网络》这本书，真心是我的一大惊喜！它以一种非常友好的姿态，引领我进入了网络世界的殿堂。我一直以为网络是极其复杂的，充斥着各种我无法理解的术语，但这本书完全颠覆了我的认知。它从最最基础的“连接”开始，循序渐进地解释了什么是网络，什么是客户端和服务器，以及它们之间是如何通信的。 书中用了很多贴近日常生活的例子，比如用“寄信”来类比数据包的传输，让我这个完全没有技术背景的人也能轻松理解。而且，它不仅仅停留在理论层面，还提供了很多实用的技巧，比如如何优化自己的网络连接，如何保障自己的网络安全等等。我感觉自己就像是获得了一本“武功秘籍”，学到了很多能够提升我网络使用体验的“内功”。这本书让我对互联网的理解不再是模糊的印象，而是有了具体的框架和认知，真的是非常值得推荐！

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