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出版者:人民邮电

作者:IT同路人

出品人:

页数:440

译者:

出版时间:2008-1

价格:49.00元

装帧:

isbn号码:9787115170125

丛书系列:

图书标签:

• Linux
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深入理解操作系统核心：从硬件交互到高级系统管理 目标读者： 希望系统学习操作系统原理的计算机科学专业学生。 初级或中级系统管理员，寻求扎实理论基础以应对复杂环境。 对底层系统工作机制充满好奇的软件开发人员，尤其是需要进行性能调优或驱动程序开发的工程师。 准备或正在进行嵌入式系统开发的专业人士。 --- 第一部分：奠定基石——计算机体系结构与底层交互（约 400 字） 本书将带领读者绕过特定发行版的配置细节，直击操作系统的核心驱动力：计算机硬件。我们将从最基础的视角审视现代计算机的架构，重点解析冯·诺依曼与哈佛结构的差异及其对现代CPU设计的影响。 深入探究内存层次结构是理解系统性能的关键。内容将详尽阐述缓存（Cache）的工作原理——包括 L1、L2、L3 缓存的划分、写分配策略（Write-Allocate）与写回策略（Write-Back）的权衡，以及缓存一致性协议（Cache Coherency Protocols），如 MESI 协议，如何在多核系统中保证数据同步。 我们随后将转移到指令执行层面，剖析指令集架构（ISA），特别是 RISC（精简指令集）与 CISC（复杂指令集）的设计哲学对比。着重讲解流水线（Pipelining）、分支预测（Branch Prediction）的实现机制，以及指令级并行（ILP）如何提升吞吐量。 最后，本部分将详细描述 CPU 如何与主板芯片组、总线结构（如 PCIe 的演进）进行通信。理解这些底层机制，是后续理解中断处理、I/O 机制和虚拟化的先决条件。读者将掌握的不仅是“如何使用”，更是“为何如此设计”的底层逻辑。 --- 第二部分：进程与线程的生命周期与调度艺术（约 450 字） 本部分是操作系统理论的心脏。我们将彻底解构进程（Process）的概念，区分进程与程序的本质区别。详细介绍进程控制块（PCB）的内部结构及其在内核中的管理方式，以及进程在系统调用（System Call）发生时上下文切换的完整流程，包括寄存器状态的保存与恢复。 随后，我们深入线程（Thread）的世界。对比用户级线程和内核级线程的优劣，并分析现代系统普遍采用的混合模型（如 LWP/NPTL）。理解线程同步机制至关重要，我们将全面覆盖互斥锁（Mutexes）、信号量（Semaphores）、条件变量（Condition Variables），并探讨如何使用屏障（Barriers）来协调复杂的多线程任务。 操作系统的核心职责之一是公平高效地分配 CPU 时间。本章将系统性地介绍经典的CPU 调度算法，包括： 1. 非抢占式调度： 先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）。 2. 抢占式调度： 轮转法（Round Robin）、优先级调度。 3. 现代高效算法： 讨论如完全公平调度器（CFS）的设计思想，以及如何通过时间片与红黑树结构来模拟“理想”的公平调度。 此外，还会探讨实时系统（Real-Time Systems）中对调度的特殊要求，以及中断处理机制如何影响调度决策的时效性。读者将能够分析和设计高效的并发程序。 --- 第三部分：内存管理的精妙与虚拟化实现（约 450 字） 内存管理是资源分配的重中之重。本书摒弃简单的分页概念，深入探讨虚拟内存（Virtual Memory）系统的核心机制。我们将剖析页表（Page Table）的结构，包括多级页表、反向页表的设计及其对内存开销的影响。重点解析转换后援缓冲器（TLB）的工作原理，以及 TLB 缺失（Miss）对程序性能的冲击。 系统如何应对内存不足？我们将详细分析页面置换算法（Page Replacement Algorithms），包括最优算法（OPT）、最近最少使用（LRU）的理论实现与实际近似算法（如时钟算法）。深入研究抖动（Thrashing）现象的成因及其规避策略。 接下来是系统性能的关键——内存分配器（Memory Allocators）。我们将对比内核空间分配器（如 slab 分配器、伙伴系统）和用户空间分配器（如 glibc 的 malloc/free 实现，包括 ptmalloc 家族的设计）。理解内存碎片化（Fragmentation）的类型（内部与外部）以及分配器如何通过内存池和垃圾回收机制来优化分配速度和空间利用率。 最后，本部分将探讨I/O 系统的抽象与实现。从中断驱动 I/O 到直接内存访问（DMA），解析设备驱动程序（Device Driver）在操作系统中的角色，以及如何通过缓冲（Buffering）和缓存（Caching）来平衡慢速 I/O 设备与高速 CPU 之间的速度鸿沟。 --- 第四部分：文件系统、持久化与安全机制（约 200 字） 文件系统是用户与数据持久化交互的桥梁。本章不再局限于某个特定文件系统的使用手册，而是专注于文件系统的一般结构与原理。我们将分析日志式文件系统（如 Ext4、XFS 的写时复制 COW 机制）的核心设计哲学，特别是事务日志（Journaling）如何保证文件系统在崩溃后的一致性。 深入探讨文件 I/O 的底层实现，包括索引节点（Inode）的结构、目录查找的机制，以及数据块的分配策略。对比数据块缓存与元数据缓存在内存中的管理方式。 最后，我们将考察访问控制列表（ACL）与权限模型的理论基础，并讨论数据完整性的校验方法，例如使用校验和（Checksums）来防止“静默数据损坏”（Silent Data Corruption）。理解这些机制，能让开发者构建出更健壮、更安全的数据持久化方案。

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这本书在介绍Linux的系统管理方面，给我带来了非常大的启发。我之前一直认为系统管理是IT专业人士的事情，与我这样的普通用户无关。但是，这本书让我看到了普通用户也能在Linux系统中进行一些基础的管理操作，并且这些操作对于理解Linux的运行机制非常重要。例如，书中对进程管理的讲解，让我明白了如何查看当前运行的一共有哪些进程，以及如何结束掉一些不必要的进程，从而释放系统资源。这对于我平时使用电脑时，遇到卡顿或者程序无响应的情况，有了新的解决思路。还有，关于日志文件的介绍，也让我对Linux系统的运行状态有了更直观的了解。我之前从没想过要去看那些日志文件，觉得它们一定是给专业人士看的。但这本书告诉我，日志文件记录了系统运行的各种信息，通过分析日志，我们可以排查很多问题。这本书就像是一把钥匙，打开了我对Linux系统管理的大门，让我不再对这些概念感到畏惧。

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这本书最大的优点在于，它让我真正理解了“学习”的过程，而不是仅仅“记忆”。很多技术书籍，特别是关于编程语言或者操作系统的，往往会让你死记硬背命令或者语法。但这本书则不同，它更侧重于讲解“为什么”要这样做，背后的原理是什么。比如，在讲解用户和组管理的时候，它并没有直接告诉你如何创建用户或组，而是先解释了Linux多用户多任务的特性，以及用户和组在权限控制中的作用。这样一来，当我看到 `useradd` 或 `groupadd` 命令时，我就能明白它们的本质意义，而不是简单地记住它们的名字。这本书还强调了“动手实践”的重要性，几乎每个章节都配有大量的示例代码和练习题。我发现，当我亲自敲下那些命令，看到屏幕上的输出时，我才能真正地理解它们的作用。比如，在学习文件查找命令 `find` 的时候，我尝试了各种不同的组合，查找不同类型的文件，在不同的目录下搜索，每一次尝试都加深了我对 `find` 命令强大功能的认识。这本书让我明白，学习Linux不是一蹴而就的事情，需要耐心和持续的练习，而这本书正是提供了一个绝佳的学习平台。

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这本书的编排真的让我眼前一亮，它不像我之前看过的那些教材，上来就堆砌一堆概念和命令，而是非常有条理地将Linux的知识体系一点点拆解开来。我特别喜欢它对“Shell”概念的讲解，没有直接给我一堆命令，而是先解释了Shell是什么，它的作用是什么，以及为什么它在Linux中如此重要。这种由浅入深的讲解方式，让我一下子就明白了许多过去感到困惑的地方。而且，它对各种常用命令的解释也非常到位，不仅仅是告诉你这个命令是什么，还会详细说明它的各个选项的含义，以及在什么场景下使用哪个选项更合适。我最怕的就是那种“记住这个命令就可以”的教程，那样学到的东西永远是皮毛。这本书的好处在于，它鼓励你去理解命令背后的逻辑，让你能够举一反三，甚至自己去探索新的命令用法。还有，书中提到的文件权限管理部分，之前我总觉得特别复杂，什么rwx，什么数字表示法，每次都晕头转向。但这本书用非常形象的比喻和清晰的图示，把这些概念讲得明明白白，我现在终于理解了为什么需要文件权限，以及如何设置它们来保证系统的安全。这种循序渐进，层层递进的学习方式，让我感觉自己真的在一点点进步，而不是原地打转。

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读这本书的过程，就像是在和一个经验丰富的导师对话。它没有高高在上的说教，也没有故弄玄虚的神秘感，而是非常接地气地分享Linux的知识。我最欣赏的一点是，它并没有回避Linux的学习难度，而是坦诚地告诉我，学习Linux需要耐心和实践，并且提供了很多帮助我们克服困难的方法。比如，书中很多章节都提供了“思考题”或者“小练习”，这些小任务看似简单，但却能有效地巩固我刚刚学到的知识。完成这些练习时，我能真切地感受到自己的理解在加深，技能在提升。我曾经在某个命令上卡了好久，研究了半天不明白为什么会这样，直到翻到书中关于这个命令的“常见问题解答”部分，才恍然大悟。原来是我对某个概念理解得不够透彻，或者在某个细节上出了错。这种“你可能遇到的问题，我早就想到了”的体贴，让我觉得非常安心。而且，书中对一些容易混淆的概念，比如进程和线程，或者硬链接和软链接，都做了非常清晰的对比和区分，避免了我在这方面踩坑。这本书不仅仅是知识的传授，更是一种学习方法的引导，让我知道如何更有效地学习Linux。

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这本书的深度和广度都给我留下了深刻的印象。它不仅仅停留在Linux的基础操作层面，还逐步深入到一些更核心的知识点，比如系统启动过程、服务管理、用户和组的管理，甚至还涉及到了简单的网络配置和安全防护。我之前一直觉得这些东西离我太远，不敢去触碰，但这本书用清晰的语言和恰当的例子，把这些复杂的内容变得易于理解。特别是关于系统启动过程的讲解，我以前一直对BIOS、GRUB、initrd这些名词感到陌生，但这本书用一个流程图和一步步的解释，让我清晰地了解了计算机从开机到进入用户界面的整个过程。这让我对Linux的整体架构有了更宏观的认识，也明白了为什么某些操作会影响到系统的启动。同时，书中对各个服务（比如SSH、Apache）的介绍，以及如何管理它们，也让我对Linux在服务器领域的应用有了初步的了解。我一直对搭建自己的Web服务器很感兴趣，这本书无疑为我打下了坚实的基础。我还会继续深入研究书中提到的其他高级话题，相信这本书会成为我未来学习的宝贵参考。

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这本书的出现，简直是为我这样的Linux小白量身定做的！一直以来，我都被Linux神秘的命令和晦涩的系统结构吓得望而却步，总觉得离我遥不可及。每次想尝试学习，翻开那些动辄几百上千页的厚重书籍，那些密密麻麻的英文术语和枯燥的理论知识，瞬间就能浇灭我所有的热情。我曾经尝试过在线搜索各种教程，但信息碎片化严重，不成体系，看完这个视频又忘那个命令，让人摸不着头脑，到底该从何下手？更别提那些讲到高级特性时，动不动就引用一些我根本没听过的概念，然后一笔带过，留下我原地石化。我渴望一本能够真正引导我入门，让我理解Linux“为什么”这么做，而不是仅仅背诵“怎么”做。我希望它能循序渐进，从最基础的概念讲起，比如什么是操作系统，Linux和Windows有什么本质区别，以及我为什么要学习Linux。同时，我也希望它能给我提供一些实际的操作指导，比如如何安装Linux系统，如何使用基本的文件管理命令，如何配置网络等等。最好还能有一些有趣的案例或者小项目，让我能在实践中学习，而不是枯燥地看书。我希望这本书能让我感受到学习Linux的乐趣，而不是负担。它的封面设计也很有吸引力，那种简洁而专业的风格，让我觉得这本书的内容一定也很扎实，不是那种花里胡哨的“速成”教程。我非常期待它能带我走出Linux的迷雾，让我真正掌握这门强大的操作系统。

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这本书的内容组织得非常合理，它并没有将Linux的知识点零散地罗列出来，而是将它们串联成一个有机的整体。从最基础的命令行操作，到用户和权限管理，再到系统服务和网络配置，每一个章节都与前一章节的内容紧密相连，形成了一个递进的学习路径。我最喜欢的是它关于“Shell脚本编程”的章节。之前我一直认为Shell脚本是很高深的技术，不敢去尝试。但是，这本书用非常简单易懂的例子，一步步地引导我学习Shell脚本的语法，以及如何编写一些实用的脚本来自动化重复性任务。通过学习Shell脚本，我才真正体会到Linux的强大之处。我能够编写脚本来批量重命名文件，或者定时备份数据，这些过去需要花费大量时间和精力才能完成的任务，现在通过简单的脚本就能轻松实现。这本书让我看到了Linux在自动化和效率提升方面的巨大潜力，也让我对未来的学习方向有了更清晰的认识。

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这本书在讲解Linux系统命令方面，做到了既全面又深入。我发现它并没有像很多入门教程那样，只讲几个最常用的命令，然后就停滞不前。相反，它涉及到了大量我之前从未接触过的命令，并且对这些命令的解释都非常详细，包括它们的语法、各个选项的含义，以及在不同场景下的使用方法。举个例子，在讲解文件内容处理命令时，它不仅介绍了 `cat`、`more`、`less`，还详细讲解了 `grep`、`sed`、`awk` 这些强大的文本处理工具，并且提供了很多实用的技巧和示例。通过这些示例，我才真正体会到这些命令的威力，能够让我高效地处理海量文本数据。我之前总是习惯于用图形界面来完成一些简单的文件编辑任务，但学习了 `sed` 和 `awk` 之后，我发现很多批处理任务用它们来完成会更加高效和方便。这本书让我明白，Linux的强大之处很大程度上体现在其命令行工具的多样性和灵活性上，而这本书则是一本非常好的“工具箱”指南，让我能够充分发挥这些工具的潜力。

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这本书的语言风格非常独特，它没有那种一本正经的教学模式，而是更像是一位经验丰富的朋友在和你分享他的Linux学习心得。作者在讲解每一个概念的时候，都会穿插一些自己的学习体会，或者是一些有趣的“踩坑”经历，这让我感觉非常亲切。比如，在讲解网络配置时，它并没有直接给出那些复杂的配置文件，而是先讲述了为什么需要网络配置，以及网络在Linux系统中的作用。然后，再一步步地引导我了解IP地址、子网掩码、网关等概念，并通过实际操作来演示如何进行配置。这种“讲故事”式的教学方法，让我在轻松愉快的氛围中学习知识，而不至于感到枯燥乏味。我还喜欢它在书中穿插的一些“小贴士”或者“高级技巧”，这些内容虽然不是每个读者都必须掌握的，但却能极大地提升我们学习的效率和乐趣。它让我明白，学习Linux不仅仅是掌握命令，更重要的是理解其背后的设计思想和哲学。

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阅读这本书的过程中，我体会到了一种前所未有的“豁然开朗”。之前我对Linux的很多概念，比如“权限”、“进程”、“服务”，都停留在模糊的认识阶段，感觉它们就像是黑箱一样，不知道里面到底是怎么运作的。但是，这本书用非常生动形象的比喻，将这些抽象的概念具象化了。例如，它将文件权限比作门锁和钥匙，将进程比作正在运行的程序，将服务比作后台默默工作却提供必要功能的“仆人”。这些比喻虽然简单，却极大地降低了理解门槛。我尤其喜欢它对“环境变量”的讲解，之前我总觉得环境变量是个很玄乎的东西，不知道它到底能做什么，有什么用。这本书通过一个具体的例子，说明了环境变量如何影响命令的查找路径，以及如何自定义环境变量来简化我们的操作。这种“把复杂问题简单化”的教学方式，让我能够轻松地接受和理解Linux的许多核心概念。这本书没有给我灌输晦涩难懂的专业术语，而是用通俗易懂的语言，让我一步步地走进Linux的世界。

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08年6月入手。凑活。

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一般

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08年6月入手。凑活。

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08年6月入手。凑活。