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出版者:O'Reilly Media

作者:Chuck Toporek

出品人:

页数:224

译者:

出版时间:2007-11-13

价格:USD 14.99

装帧:Paperback

isbn号码:9780596529819

丛书系列:

图书标签:

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探索数字世界的无限可能：一本关于现代操作系统设计的深度解析 本书聚焦于操作系统在当代计算环境中的核心架构、前沿设计理念以及未来发展趋势。 第一章：操作系统的基石——从内核到用户空间 深入剖析操作系统的核心组件，理解其如何作为硬件与应用程序之间的桥梁。 本章将带领读者进入操作系统的“心脏地带”——内核。我们将详细探讨宏内核（Monolithic Kernel）、微内核（Microkernel）以及混合内核（Hybrid Kernel）这三大主流架构的演变历程、各自的优缺点及其在不同应用场景下的适用性。重点解析现代操作系统如何平衡性能与稳定性的关键设计决策。 1.1 内核的职责与结构： 阐述进程管理、内存管理、设备驱动和系统调用的核心机制。我们将通过具体案例分析，展示一个典型的系统调用（如`fork()`或`read()`）在内核空间内是如何被处理和执行的。 1.2 进程与线程模型： 区分进程与线程的概念，探讨多进程与多线程编程在并行计算中的作用。深入讲解上下文切换（Context Switching）的开销与优化策略，以及现代操作系统如何利用硬件特性（如CPU缓存一致性协议）来提高并发效率。 1.3 内存管理的前沿技术： 详细介绍虚拟内存（Virtual Memory）的实现原理，包括页表（Page Tables）的结构、TLB（Translation Lookaside Buffer）的工作机制以及缺页中断（Page Fault）的处理流程。我们还将讨论内存保护机制（如W^X策略）如何确保系统的安全性和隔离性。 1.4 设备驱动与I/O子系统： 探讨设备驱动程序在现代操作系统中的地位，分析中断处理机制（Interrupt Handling）和DMA（Direct Memory Access）技术如何实现高效的数据传输，从而减轻CPU的负担。 第二章：交互界面与用户体验的哲学 本章考察操作系统如何通过精妙的图形用户界面（GUI）和命令行界面（CLI）设计，塑造用户与数字世界的交互方式。 我们不只停留在界面的视觉呈现，更关注其背后的设计哲学、可用性理论以及不同交互模式对工作效率的影响。 2.1 图形界面的演进与核心要素： 回顾窗口系统（Windowing System）的发展，解析窗口管理器（Window Manager）和合成器（Compositor）的角色。讨论现代桌面环境（Desktop Environment）的设计原则，如一致性、反馈性与直接操纵（Direct Manipulation）。 2.2 命令行的力量： 深入探究Shell（如Bash, Zsh）作为强大的脚本工具和用户接口的地位。本节将涵盖管道（Piping）、重定向（Redirection）以及高级的文本处理工具链（如Awk, Sed），展示CLI在自动化和系统管理中的无可替代性。 2.3 可访问性与全球化设计： 探讨操作系统如何融入辅助技术（Assistive Technologies），确保所有用户群体都能顺畅使用。分析国际化（i18n）和本地化（l10n）在字体渲染、输入法支持和日期时间格式处理上的系统级要求。 第三章：系统安全与隔离机制的构建 安全不再是附加功能，而是操作系统设计的核心约束。本章聚焦于实现系统级韧性（Resilience）和信息隔离的复杂技术栈。 我们将分析操作系统如何抵御恶意攻击，保护用户数据和系统完整性。 3.1 权限模型与访问控制： 详细解读基于身份的访问控制（RBAC）和基于属性的访问控制（ABAC）。重点分析文件系统的权限结构（如POSIX权限模型），以及如何通过安全上下文（Security Contexts）管理进程的授权范围。 3.2 沙盒（Sandboxing）与容器化技术： 探讨现代应用隔离技术，如命名空间（Namespaces）和控制组（Control Groups, cgroups）在容器技术中的应用。分析操作系统如何提供轻量级的隔离环境，以限制潜在威胁的横向移动。 3.3 安全启动与完整性校验： 阐述从固件到操作系统的安全启动链（Secure Boot Chain），包括UEFI/BIOS的作用、签名验证的重要性。讨论内核保护机制，如地址空间布局随机化（ASLR）和数据执行保护（DEP/NX bit），以挫败常见的内存攻击。 3.4 加密在操作系统中的集成： 探讨全盘加密（Full Disk Encryption, FDE）的原理，包括启动时密钥管理和性能影响。分析操作系统如何在文件系统层面提供透明加密服务。 第四章：性能调优与资源调度艺术 理解操作系统如何智能地分配有限的CPU、内存和I/O资源，是实现高性能计算的关键。 本章将揭示调度器背后的复杂算法和优化策略。 4.1 CPU调度算法的比较与实战： 对比先来先服务（FCFS）、最短剩余时间优先（SRTF）、轮转（Round Robin）以及优先级调度算法。重点分析现代抢占式内核如何实现实时（Real-Time）任务调度与普通任务调度的平衡。 4.2 调度器的设计目标： 讨论衡量调度器性能的关键指标，如公平性（Fairness）、响应时间（Latency）和吞吐量（Throughput）。分析如何针对多核（Multi-core）和异构架构（如大小核设计）进行调度优化。 4.3 磁盘I/O调度器： 探讨不同I/O调度算法（如CFQ, Deadline, NOOP）如何管理磁盘请求队列，以最小化机械硬盘的寻道时间或优化SSD的并发读写性能。 4.4 系统性能分析工具： 介绍用于深度诊断系统瓶颈的专业工具集，包括跟踪工具（Tracing Tools）、性能计数器分析（Performance Counters）以及内存泄漏检测框架，指导读者进行科学的性能优化。 第五章：文件系统的结构与持久化数据管理 数据是数字世界的命脉，文件系统是确保数据可靠、高效存储的组织者。 本章将剖析不同文件系统的内部构造，及其对数据完整性和恢复能力的影响。 5.1 现代文件系统的设计范式： 对比传统（如FAT, NTFS的早期设计）与现代日志式文件系统（Journaling File Systems）如Ext4或APFS的核心区别。着重讲解写前日志（Write-Ahead Logging）如何保证文件系统在意外断电时的一致性。 5.2 完整性与数据保护： 深入探讨写时复制（Copy-on-Write, CoW）的机制，以及它如何支撑快照（Snapshots）和增量备份功能。分析校验和（Checksumming）在检测数据静默损坏（Silent Data Corruption）中的关键作用。 5.3 虚拟化与存储抽象层： 讨论操作系统如何通过逻辑卷管理器（LVM）和存储虚拟化技术，为应用程序提供统一的、灵活的存储视图，解耦物理存储介质的复杂性。 结语：操作系统与未来的计算范式 本书最后将展望操作系统在云计算、边缘计算和量子计算背景下的未来演变方向，探讨操作系统设计将如何适应新的硬件形态和去中心化的计算需求，为下一代软件生态奠定基础。

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对于很多 Mac 用户来说，操作系统就像是一个看不见的引擎，默默地支撑着我们的日常工作。“Mac OS X Leopard Pocket Guide”这本书，就像是为我们打开了 Leopard 这个强大引擎的“说明书”。我对 Leopard 在文件管理方面的革新，比如 Finder 的新视图模式、堆叠（Stacks）功能，以及 Quick Look 带来的预览便利性，都充满了好奇。我希望这本书能够像一位经验丰富的向导，带领我一步步探索 Leopard 的各个角落，让我能够更有效地利用它的强大功能。我尤其关注 Time Machine 的备份和恢复机制，这对我来说是至关重要的，我需要知道如何才能安心地依赖它来保护我的重要数据。Spotlight 的搜索功能，我也希望能够掌握更高级的用法，以便在海量信息中快速定位我所需要的内容。此外，我也对 Leopard 在系统性能优化、网络连接以及用户界面设计上的那些精妙之处感到好奇，我希望这本书能够帮助我更好地理解这些改进，并且了解如何充分利用它们来提升我的使用体验。这本书的“袖珍指南”定位，让我觉得它能够提供我所需要的那种简洁、实用的信息，而不会让我感到负担过重。

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我在使用 Mac OS X Leopard 的过程中，常常会遇到一些自己不熟悉的功能，或者想要更深入地了解某些特性的用法。“Mac OS X Leopard Pocket Guide”这本书，就像是我的“及时雨”，能够为我提供所需的知识和指导。我对 Leopard 的许多新功能，诸如 Finder 中引入的堆叠（Stacks）、Quick Look 的实时预览能力，以及 Leopard 在用户界面上的诸多改进，都充满了探索的兴趣。我希望这本书能够详尽地阐述这些功能，并且提供清晰易懂的操作步骤，让我能够快速掌握并运用它们。Time Machine 的备份功能，是我非常看重的一个方面，我希望这本书能够详细地解释它的工作原理，并且提供一些实用的数据备份和恢复策略，以确保我的重要数据能够得到安全可靠的保护。Spotlight 的搜索功能，我也希望能进一步挖掘它的潜力，我希望能够学习一些更高级的搜索技巧，以便能够更高效、更精准地找到我需要的文件、信息甚至应用程序。此外，我也对 Leopard 在系统稳定性、性能优化以及网络连接方面的改进感到好奇，我希望这本书能够为我提供全面的介绍，让我能够充分利用 Leopard 的各项功能来提升我的工作效率和生活品质。

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我一直在寻找一本能够系统性地介绍 Mac OS X Leopard 强大功能的书籍，而“Mac OS X Leopard Pocket Guide”这个名字，立刻吸引了我的注意。我对 Leopard 的许多新特性，比如 Finder 中的新视图模式、Quick Look 功能的便捷性，以及 Leopard 在网络连接和系统安全方面所做的改进，都充满了好奇。我希望这本书能够像一本详尽的“操作手册”，让我能够清晰地了解 Leopard 的各项功能，并且知道如何将它们运用到我的日常工作和生活中。我尤其希望它能够详细介绍 Time Machine 的备份和恢复机制，这对我来说至关重要，我需要知道如何才能安心地依赖它来保护我的重要数据。Spotlight 的搜索功能，也一直是我关注的重点，我希望这本书能够教我一些高级搜索技巧，让我能够更高效地找到我需要的信息。此外，我也对 Leopard 在系统稳定性、性能优化以及用户界面设计上的那些微妙之处感到好奇，我希望这本书能够帮助我更好地理解这些改进，并且了解如何充分利用它们来提升我的使用体验。我不需要过于专业化的内容，我只需要一份能够帮助我快速上手、并且能够成为 Leopard 用户的好帮手的指南。

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这本书的出现，简直就像在迷雾中点亮了一盏明灯，对于像我这样，虽然对 Mac OS X Leopard 充满了好奇，但又常常被其庞大复杂的功能淹没的人来说，无疑是救星。我一直觉得，虽然苹果的系统以用户友好著称，但要想真正掌握它，尤其是 Leopard 这样一个功能更加精进的版本，还是需要一些有条理的引导。我不是那种技术宅，不需要了解底层代码或者如何进行深度定制，我只是想知道如何在日常使用中，更高效、更顺畅地利用 Leopard 的强大功能。我想要的是那种，当我遇到一个问题时，能立刻找到答案，或者在我对某个功能感到模糊时，能得到清晰的解释。这本书的“袖珍指南”定位，让我对它充满了期待，因为这意味着它不会像那些厚重的技术手册一样，让我望而却步。我希望它能涵盖 Leopard 最核心、最常用、也是最能提升我使用体验的那些方面，比如 Finder 的新特性，Spotlight 的强大搜索能力，Time Machine 的备份与恢复，甚至是一些隐藏的小技巧，都能被清晰地呈现出来。我尤其希望它能够帮助我理解 Leopard 在用户界面上的那些微妙的改进，以及如何更好地利用它们来简化我的工作流程。我期待它能够用一种易于理解的语言，配以恰当的插图和示例，让我能够快速上手，并且在遇到困难时，能够迅速找到解决方案。我不想被各种专业术语弄得晕头转向，而是希望它能用最直观的方式，引导我深入了解 Leopard 的魅力。

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作为一名 Mac OS X Leopard 的用户，我发现自己常常在探索其丰富功能的过程中，遇到一些困惑。“Mac OS X Leopard Pocket Guide”这本书的出现，恰恰是我所急需的。我对 Leopard 在用户界面上的改进，如更具视觉吸引力的 Aqua 风格，以及 Finder 中引入的堆叠（Stacks）功能，都感到非常好奇。我希望这本书能够详细地阐述这些功能，并提供清晰的操作指导，让我能够快速掌握并应用它们。Time Machine 的备份功能，对我来说意义重大，我希望这本书能够全面地解释它的工作原理，并且提供一些实用的数据备份和恢复策略，以确保我的重要数据能够得到安全可靠的保护。Spotlight 的搜索能力，我也希望能进一步挖掘它的潜力，我希望能够学习一些更高级的搜索技巧，以便能够更精准、更快速地找到我需要的文件、信息甚至应用程序。此外，我也对 Leopard 在系统稳定性、性能优化以及网络连接方面的改进感到好奇，我希望这本书能够为我提供全面的介绍，让我能够充分利用 Leopard 的各项功能来提升我的工作效率和生活品质。

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我的 Mac 已经升级到了 Leopard，但感觉自己只触及到了它功能的冰山一角。“Mac OS X Leopard Pocket Guide”这本书，就像是为我量身定制的“挖掘宝藏”的工具。我一直对 Leopard 的诸多新特性，诸如 Finder 的堆叠（Stacks）功能、Quick Look 的预览能力，以及 Leopard 在系统性能和用户界面上的优化，都充满了探索的欲望。我希望这本书能够详细地阐述这些功能，并提供清晰的使用指导，让我能够快速掌握并应用它们。Time Machine 的备份功能，是我最关心也是最想深入了解的部分，我希望这本书能够全面地解释它的工作原理，并且提供一些实用的数据备份和恢复策略，以确保我的重要数据能够得到安全的保障。Spotlight 的搜索能力，也一直让我觉得潜力巨大，我渴望学习一些更高级的搜索技巧，以便能够更精准、更快速地找到我想要的文件、邮件或者信息。此外，我也对 Leopard 在网络连接、系统安全以及多媒体应用方面的改进感到好奇，我希望这本书能够为我提供全面的介绍，让我能够更好地利用 Leopard 的各项功能来提升我的工作效率和生活品质。

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我一直觉得，学习一个全新的操作系统，就像是在探索一个未知的世界，而“Mac OS X Leopard Pocket Guide”这本书，就像是我的探险地图。我对 Leopard 的许多新功能，尤其是那些传说中的“飞跃”和“革新”，感到非常兴奋，但同时，我也知道，只有真正掌握它们，才能将这份兴奋转化为实际的生产力。我渴望了解，Leopard 在文件管理方面究竟有哪些令人耳目一新的改变，比如那些传说中的堆叠（Stacks）功能，是如何让我的桌面更加整洁有序的？Spotlight 的搜索功能，到底有多么强大？它是否能在我需要的信息泥牛入海的时候，迅速将我引向正确的方向？Time Machine 的备份机制，对我来说是一个非常重要的保障，我希望这本书能够详细地解释它的原理，以及如何才能确保我的数据安全无虞。此外，我特别希望书中能够涵盖一些 Leopard 中关于多媒体应用的介绍，比如 iLife 系列软件的整合，以及如何在 Leopard 下更好地进行照片编辑、视频制作和音乐管理。我不是一个专业的媒体工作者，但我也希望能够利用 Leopard 的强大功能，来记录和分享我的生活。所以，我期待这本书能够像一个贴心的向导，带领我一步步解锁 Leopard 的各项功能，让我成为 Leopard 的真正使用者，而不是仅仅是一个旁观者。

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对于许多 Mac 用户而言，操作系统就像是一个看不见的操作系统，默默地支持着我们的工作和生活。“Mac OS X Leopard Pocket Guide”这本书，就像是为我们揭开了 Leopard 神秘面纱的钥匙。我一直对 Leopard 的一些创新功能，例如堆叠（Stacks）、Finder 的改进以及 Quick Look 功能的便捷性，都感到非常好奇，但总是缺乏一个清晰的指导来深入了解它们。我希望这本书能够像一位经验丰富的向导，带领我一步步探索 Leopard 的世界，让我能够更有效地利用它的强大功能。我尤其关注 Time Machine 的备份功能，因为数据安全对我来说至关重要，我希望这本书能够详细地解释它的工作原理，并且提供一些实用的备份策略，以确保我的数据万无一失。Spotlight 的搜索功能，我也希望能够掌握更高级的用法，以便在海量信息中快速定位我所需要的内容。此外，我也对 Leopard 在多媒体方面的支持，以及如何更好地利用 iLife 系列软件来提升我的生活品质感到兴趣。这本书的“袖珍指南”定位，让我觉得它能够提供我所需要的那种简洁、实用的信息，而不会让我感到负担过重。

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作为一名 Mac OS X Leopard 的新晋用户，我发现自己常常陷入一种“知道有这个功能，但不知道如何用”的尴尬境地。苹果的产品总是充满惊喜，但有时候，这些惊喜也带来了学习的挑战。“Mac OS X Leopard Pocket Guide”的出现，简直就是我急需的一剂良药。我希望这本书能够成为我的“随身伴侣”，在我遇到任何关于 Leopard 的疑问时，都能迅速找到答案。我特别希望它能详细介绍 Leopard 的 Dock 的一些高级用法，以及如何利用它来提升我的工作效率。Spotlight 的搜索功能，我一直觉得它潜力巨大，但我还没有完全挖掘出来，希望这本书能够教会我一些高级搜索技巧，让我能够更精准、更快速地找到我想要的文件和信息。Time Machine 的备份功能，对我来说非常重要，我希望这本书能够清晰地解释它的工作原理，并且提供一些实用的备份策略，以确保我的数据安全。此外，我也对 Leopard 在用户界面上的那些精妙的设计感到好奇，比如那些焕然一新的 Aqua 界面元素，以及如何更好地利用它们来优化我的使用体验。我不需要过于深奥的技术解释，我只希望这本书能够用最直接、最明了的方式，教会我如何成为一个 Leopard 的熟练使用者。

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我是一个对技术充满好奇，但又不太喜欢钻研复杂理论的学习者，而“Mac OS X Leopard Pocket Guide”这本书，恰恰满足了我对学习 Leopard 的需求。我对 Leopard 的全新界面设计、Finder 的强大功能，以及 Quick Look 带来的便利性都非常着迷。我希望这本书能够像一位循循善诱的老师，用最通俗易懂的语言，为我一一解读 Leopard 的各项奥秘。我尤其希望它能够详细地介绍 Time Machine 的备份和恢复机制，这对我来说是至关重要的，我需要知道如何才能确保我的宝贵数据安全无虞。Spotlight 的搜索功能，我也一直觉得它有很大的提升空间，我希望能从这本书中学习到一些更高级的搜索技巧，让我能够更快速、更准确地找到我需要的文件和信息。此外，我也对 Leopard 在系统性能优化、网络连接以及安全防护方面的改进感到好奇，我希望这本书能够为我提供清晰的指导，让我能够充分利用 Leopard 的各项功能来提升我的工作效率和生活品质。这本书的“袖珍指南”定位，让我觉得它能够提供我所需要的那种简洁、实用的信息，而不会让我感到学习负担过重。

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