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出版者:人民邮电

作者:陈艳华

出品人:

页数:398

译者:

出版时间:2008-2

价格:45.00元

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isbn号码:9787115172792

丛书系列:

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好的，这是一本关于高并发网络编程与高性能服务器架构设计的图书简介，旨在深入探讨现代互联网基础设施的核心技术，完全不涉及您提到的“基于ARM的嵌入式系统开发与实例”的内容。 --- 图书名称：高并发网络编程与高性能服务器架构设计：从内核到应用层优化实践 导语：时代的呼唤与技术的基石 在当今数字经济的浪潮中，无论是金融交易、实时社交，还是大规模云计算服务，对服务器处理能力的要求已达到了前所未有的高度。用户期望毫秒级的响应速度，系统必须能够承受每秒数百万次的请求冲击。传统的单线程或简单多线程模型已无法满足这种极致性能的需求。本书正是在这样的背景下诞生，它不再关注特定硬件平台的底层驱动或资源受限环境下的优化，而是聚焦于如何设计和实现一个能够吞吐海量流量、具备低延迟和高可靠性的通用网络服务架构。 本书将带领读者穿越操作系统的内核迷雾，深入到网络协议栈的每一个环节，并结合现代编程范式，构建出能够应对“双十一”洪峰的生产级服务器应用。 第一部分：现代网络通信的基石与性能瓶颈剖析 本部分为理解高性能系统的理论基础，重点剖析传统网络编程模型在应对高并发时的固有缺陷。 第一章：TCP/IP协议栈的深度解析与性能调优 本章摒弃对TCP/IP基础概念的简单罗列，转而关注其在实际高负载场景下的行为。我们将深入探讨： 拥塞控制算法的演进与选择：从Reno到CUBIC，再到BBR，分析不同算法在广域网和数据中心内部网络中的适用性。如何通过内核参数（如`net.core.wmem_max`）和应用程序层的反馈机制，实现更优的资源利用率。 TCP快速重传与快速恢复机制的内核实现：跟踪数据包从发送缓冲区到网卡中断处理的全流程，识别并消除因延迟确认（Delayed Ack）和不合理的缓冲区配置导致的延迟尖峰。 零拷贝技术（Zero-Copy）的原理与应用：详细剖析`sendfile()`、`splice()`、`vmsplice()`的内部机制，对比它们与传统`read/write`模式在I/O密集型服务（如文件服务器或代理）中的性能差异，并提供在具体应用中的正确使用范例。 第二章：操作系统内核与上下文切换的成本分析 性能的极限往往受限于操作系统调度器的效率。本章将量化这些开销： 进程与线程的调度开销：对比线程模型与协程模型（如Ucontext或Fcontext）在创建、销毁和上下文切换时的CPU周期消耗。 内存访问与缓存一致性：深入Cache Line、伪共享（False Sharing）现象，解释为什么在多核系统中，不当的内存布局会成为比I/O更致命的性能杀手。提供使用`@Aligned`或特定内存分配策略来规避伪共享的实战技巧。 中断（IRQ）处理与软中断（Softirq）的负载均衡：分析网络中断集中在少数CPU核心上可能导致的性能瓶颈，并探讨如何通过RSS（Receive Side Scaling）和XPS（Transmit Packet Steering）技术实现网卡负载的均匀分配。 第二部分：高并发编程模型与高效框架构建 本部分是本书的核心，专注于如何利用现代编程语言和异步I/O机制，构建可扩展的网络服务。 第三章：反应器模式（Reactor）与事件驱动架构 异步I/O是高并发的灵魂，本章将彻底解析这一范式： I/O复用机制的演进：深度对比`select`/`poll`的局限性，聚焦于Linux下的`epoll`（边缘触发与水平触发的细微差别及适用场景）、Windows的IOCP，以及macOS/FreeBSD的`kqueue`。 同步、异步、阻塞与非阻塞的矩阵分析：通过精确定义这四个概念，帮助读者理解在构建高性能框架时，如何正确组合使用它们来避免死锁和资源浪费。 基于C++/Rust实现高效率的单线程事件循环：提供一个从零开始构建简易事件循环的案例，重点展示如何将阻塞调用封装为非阻塞操作，并确保主循环的原子性与响应速度。 第四章：协程（Coroutine）与用户态线程调度 面对复杂业务逻辑，纯事件回调可能导致“箭头代码”，协程提供了更优的抽象层次： 协程的实现原理：探讨栈的切换、上下文保存与恢复机制，重点分析主流框架（如Boost.Asio的Lightweight Coroutines或Go语言的M:N调度模型）的设计哲学。 业务逻辑的同步化编写：展示如何使用`co_await`/`yield`等语法糖，让异步代码看起来像同步代码，同时保持底层的高并发性能。 跨越线程池的协程调度：讨论当I/O密集型任务与CPU密集型任务混合时，如何设计一个混合调度器，确保CPU密集型任务不会“饿死”事件循环。 第三部分：面向生产环境的优化与可靠性保障 设计出高性能的代码只是第一步，将其稳定运行在复杂的生产环境中，需要更高级的工程化手段。 第五章：网络协议的定制与应用层优化 针对特定场景，标准协议往往存在冗余或效率不足： 基于UDP的可靠传输层（RUDP）设计：在游戏、金融Tick数据等对延迟极其敏感，但对少量丢包可容忍的场景，探讨如何构建比TCP开销更小的可靠传输方案。 HTTP/2与HTTP/3（QUIC）协议栈的性能洞察：不仅是了解帧结构，更重要的是分析多路复用如何解决队头阻塞（HOL Blocking），以及QUIC在TCP层之上带来的连接建立速度提升和连接迁移能力。 数据序列化与反序列化的效率竞赛：对比JSON、XML、Protocol Buffers (Protobuf)、FlatBuffers、Cap'n Proto等序列化框架的序列化速度、包体大小以及CPU开销，并给出根据应用场景的选型指南。 第六章：服务韧性、监控与故障排查 高性能系统必须具备强大的容错能力和可观测性： 限流、熔断与降级策略的工程实践：深入探讨令牌桶、漏桶算法的数学模型，并展示如何在服务网关层（如Envoy）和应用层实现精准的请求速率控制，防止雪崩效应。 高性能日志与可观测性：分析传统日志写入对I/O线程的影响，介绍异步日志库（如spdlog）的使用，以及如何集成分布式追踪系统（如Jaeger/Zipkin）和指标系统（Prometheus）来精确量化延迟来源。 压力测试与性能基准：介绍使用专门的工具（如Wrk2, K6）进行精确的延迟分布测试（P95, P99延迟），指导读者如何通过系统级的性能探查工具（如perf, Flame Graphs）定位程序中的真正热点。 总结与展望 本书内容聚焦于通用的、跨平台的、面向大规模互联网服务的网络基础设施。它要求读者具备扎实的C++或Rust（或高性能Go语言）编程基础，并渴望深入理解操作系统和网络协议的底层机制。学习本书，您将掌握构建下一代高吞吐量、低延迟服务的核心能力。 --- 目标读者： 资深后端开发工程师、系统架构师、网络协议研究人员。 希望从“写出能跑的代码”跃升至“写出能抗住百万级并发的代码”的工程师。 对操作系统内核、网络栈优化有浓厚兴趣的专业人士。

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这本书的深度和广度都令人印象深刻，它不仅仅是一本关于ARM嵌入式系统开发的教程，更像是一本关于嵌入式系统设计哲学的百科全书。《基于ARM的嵌入式系统开发与实例》在讲解ARM处理器指令集时，并没有仅仅停留在对指令的罗列，而是深入探讨了RISC架构的设计理念，以及ARM指令集如何做到高效和灵活。例如，在解释ARM的Thumb指令集时，作者就详细对比了Thumb指令集和ARM指令集在代码密度和执行效率上的权衡，让我对指令集的设计权衡有了更深入的理解。在软件开发方面，书中对嵌入式图形用户界面（GUI）的开发也进行了详细的阐述。它并没有仅仅局限于介绍某个GUI库的使用，而是从GUI的设计原理，到多任务图形绘制，再到人机交互的优化，都进行了深入的讲解。书中提供的“实例”，更是将这些复杂的GUI开发技术变得触手可及。例如，一个利用Qt for Embedded开发嵌入式设备触摸屏界面的实例，就让我看到了如何在ARM平台上实现美观且响应迅速的用户界面。这本书为我打开了新的视野，让我认识到嵌入式系统开发的无限可能。

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我是一名对嵌入式系统安全领域充满好奇的研究生，一直希望能深入了解ARM处理器在安全方面的特性。《基于ARM的嵌入式系统开发与实例》这本书，为我提供了一个绝佳的切入点。书中对ARM TrustZone技术和安全启动（Secure Boot）机制的讲解，让我第一次对嵌入式系统的安全设计有了全面的认识。作者并没有止步于概念的介绍，而是深入分析了TrustZone技术是如何通过隔离安全世界和普通世界来保护敏感数据的，以及安全启动是如何确保系统从可信的固件开始运行的。这让我对ARM处理器在构建安全可信的嵌入式应用方面的重要性有了更深刻的理解。书中提供的“实例”，更是将这些安全特性与实际应用相结合。例如，一个利用TrustZone技术实现加密存储的实例，就让我看到了如何在ARM平台上构建一个能够有效保护用户隐私的系统。此外，书中对嵌入式实时操作系统（RTOS）的安全应用也进行了探讨，例如如何利用RTOS的优先级和互斥机制来防止安全漏洞的产生。这本书为我提供了宝贵的知识财富，让我能够更加深入地研究嵌入式系统的安全问题，并为构建更安全的嵌入式系统贡献自己的力量。

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一本真正能带领我走进ARM嵌入式世界的神奇手册！初次拿到《基于ARM的嵌入式系统开发与实例》，就被它厚实的体量和严谨的排版所吸引。我是一名对嵌入式开发充满好奇但又缺乏系统知识的学生，一直以来，ARM处理器在各种智能设备中的广泛应用都让我心生向往，但市面上琳琅满目的资料，往往让我感到无从下手。这本书的出现，简直像黑暗中的一盏明灯。它并没有像一些入门书籍那样，仅仅停留在概念的介绍，而是从最基础的ARM指令集架构出发，循序渐进地讲解了CPU的工作原理、内存管理、中断机制等核心概念。我最欣赏的是，书中并没有直接抛出复杂的代码，而是先用通俗易懂的语言和生动的比喻，将抽象的原理形象化，让我这个“小白”也能窥见一斑。例如，在解释中断响应时，作者通过模拟现实生活中“有人敲门”的场景，将中断请求、CPU切换任务、中断服务程序执行、任务恢复等一系列过程讲得明明白白，这比枯燥的文字描述要高效得多。更重要的是，它为我打下了坚实的理论基础，让我不再是“知其然不知其所以然”。即使我还没有开始动手实践，仅仅是阅读这些基础章节，就已经让我对整个嵌入式系统的运作流程有了初步的认识，仿佛打开了一个新世界的大门。这种由浅入深、理论与实践并重的编排方式，让我对后续的学习充满了信心，也期待着书中那些“实例”部分能带给我更直观的体验。

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我是一名在校大学生，主修电子信息工程专业，平时对嵌入式开发有着浓厚的兴趣，但苦于缺乏系统性的指导。《基于ARM的嵌入式系统开发与实例》这本书，简直是我一直在寻找的那本“圣经”。它不仅仅是一本技术书籍，更像是一位循循善诱的老师，将枯燥的技术知识讲解得生动有趣。我尤其赞赏书中对ARM处理器内部架构的剖析，从其指令集的设计哲学，到流水线、缓存等高性能特性，都进行了深入浅出的讲解。作者并没有回避技术细节，但同时又善于提炼核心概念，用清晰的逻辑和恰当的图示，帮助读者理解那些复杂的内部机制。我记得在学习中断处理的部分，作者通过一个生动的例子，将中断向量表、中断优先级、中断向量等概念一一解释清楚，让我第一次真正理解了CPU是如何在执行任务的过程中，及时响应外部事件的。而且，书中对各种外设接口的讲解也十分详尽，从GPIO到UART，再到SPI和I2C，每一个接口的硬件原理、软件配置以及实际应用都进行了详细的阐述。书中提供的“实例”部分，更是将这些理论知识巧妙地融合在一起，例如，一个利用ADC采集温度传感器数据的实例，就让我明白了如何配置ADC、如何读取数据，以及如何将原始数据转化为有意义的温度值。这种理论与实践相结合的学习方式，让我受益匪浅。

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这本书的内容非常丰富，它就像是一座宝藏，让我能够不断地从中挖掘出新的知识和灵感。《基于ARM的嵌入式系统开发与实例》在讲解ARM处理器与其他外设的接口时，并没有仅仅停留在对接口功能的描述，而是深入分析了这些接口的工作原理和通信协议。例如，在讲解SPI和I2C通信协议时，作者就详细对比了它们在数据传输方式、传输速率和主从设备数量上的差异，并给出了相应的驱动程序设计思路。这让我能够根据不同的应用场景，选择最合适的通信接口。在软件开发方面，书中对嵌入式设备驱动程序的开发也进行了详细的阐述。它并没有仅仅局限于介绍某个具体的驱动程序，而是从Linux设备驱动模型，到HAL（Hardware Abstraction Layer）的设计，再到字符设备、块设备和网络设备的驱动程序编写，都进行了深入的讲解。书中提供的“实例”，更是将这些复杂的驱动开发技术变得触手可及。例如，一个为定制化传感器开发Linux驱动程序的实例，就让我看到了如何将ARM平台的硬件特性与Linux内核紧密结合，从而实现强大的嵌入式功能。这本书为我提供了系统性的学习框架，让我能够更自信地应对各种嵌入式开发挑战。

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这本书简直是嵌入式初学者的福音，它用一种极其友好的方式，将原本复杂深奥的ARM嵌入式开发过程变得触手可及。我之前尝试过其他几本关于嵌入式开发的书籍，但要么过于理论化，要么过于浅显，总觉得缺少了那么一点“灵魂”。《基于ARM的嵌入式系统开发与实例》却不同，它在讲解ARM处理器架构和指令集的时候，并没有直接堆砌晦涩难懂的术语，而是巧妙地引入了一些通俗的类比，比如将CPU比作一个勤劳的“指挥官”，内存比作“工作台”，寄存器比作“小纸条”等等，这些形象的比喻让我能够快速理解CPU内部的工作逻辑。而且，书中对底层硬件的讲解也做得非常到位，从GPIO的配置、时钟系统的设置，到ADC/DAC的原理和应用，都进行了详细的阐述。我特别喜欢它关于“裸机编程”的讲解，这让我第一次真正体会到了控制硬件的快感。当通过简单的C语言代码，就能点亮LED、控制蜂鸣器发出声音时，那种成就感是无可比拟的。书中提供的那些“实例”部分，更是将理论知识转化为实践成果的绝佳载体，每一个实例都设计得非常巧妙，从简单的LED闪烁，到更复杂的传感器数据采集和通信协议的实现，都能够让我们在实践中加深对理论知识的理解。我迫不及待地想要跟着书中的步骤，一步步搭建自己的嵌入式项目，相信这本书一定会成为我学习路上的得力助手。

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我是一名对物联网和智能硬件开发充满热情的爱好者，一直希望能够掌握核心技术，能够独立完成一些有创意的小项目。《基于ARM的嵌入式系统开发与实例》这本书，彻底点燃了我内心的热情，并为我提供了实现梦想的蓝图。书中对ARM微控制器的讲解，从最基本的寄存器操作，到高级的时钟配置和低功耗模式，都进行了详细的介绍，让我能够深入了解硬件的每一个细节。我特别喜欢书中关于“裸机编程”的讲解，这让我第一次体会到了直接操作硬件的乐趣。通过书中的例子，我学会了如何控制GPIO引脚，如何使用定时器生成PWM信号，以及如何通过UART进行串口通信。这些基础知识为我后续开发更复杂的项目打下了坚实的基础。而书中提供的“实例”，更是让我大开眼界。例如，一个通过ESP8266模块连接Wi-Fi，并将传感器数据上传到云端的实例，就让我看到了如何将ARM微控制器与无线通信技术结合，实现物联网的连接。这些实例不仅教会了我具体的实现方法，更重要的是，它们激发了我更多的创新想法，让我开始思考如何将这些技术应用到我自己的项目中。这本书就像是一个宝藏，我从中挖掘出无数的知识和灵感，让我更加坚定地走在嵌入式开发的道路上。

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这本书的结构设计非常合理，它没有像一些书籍那样，将理论和实践割裂开来，而是将两者紧密地结合在一起。《基于ARM的嵌入式系统开发与实例》在讲解ARM架构和指令集时，并没有止步于概念的堆砌，而是通过一些简洁明了的图示，帮助读者理解CPU的工作流程。例如，在讲解ARM的异常和中断处理机制时，书中用了一个生动的流程图，清晰地展示了当中断发生时，CPU是如何响应、保存现场、执行中断服务程序，以及最后恢复正常运行的。这让我对ARM处理器的响应速度和实时性有了更深刻的认识。在软件开发方面，这本书对嵌入式Linux的构建和应用进行了详细的阐述，这对于我这种想要深入了解嵌入式Linux系统的人来说，无疑是雪中送炭。书中从交叉编译环境的搭建，到根文件系统的制作，再到内核的配置和移植，都进行了非常细致的讲解，让我能够一步步地掌握如何从零开始构建一个属于自己的嵌入式Linux系统。而且，书中提供的“实例”，更是将这些复杂的概念变得触手可及。例如，一个利用嵌入式Linux开发网络摄像头应用程序的实例，就让我看到了如何在ARM平台上实现强大的功能，并将理论知识转化为实际应用。

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我是一名嵌入式系统爱好者，一直对低功耗设计和电源管理技术非常感兴趣。《基于ARM的嵌入式系统开发与实例》这本书，为我提供了宝贵的知识和实践指导。书中对ARM处理器低功耗模式的讲解，从各种睡眠模式的原理，到如何通过软件控制实现精细化的电源管理，都进行了详细的阐述。作者并没有止步于理论的介绍，而是通过具体的例子，展示了如何在ARM平台上实现节能设计。我特别欣赏书中关于“动态电压频率调整”（DVFS）技术的讲解，这让我第一次了解到CPU如何根据负载动态调整电压和频率，从而在保证性能的同时，最大限度地降低功耗。书中提供的“实例”，更是将这些低功耗设计技术与实际应用相结合。例如，一个为电池供电设备开发低功耗应用程序的实例，就让我看到了如何将前面学到的理论知识应用到实际的工程设计中，从而延长设备的续航时间。这本书为我提供了实现绿色嵌入式设计的宝贵经验，让我能够设计出更环保、更高效的嵌入式产品。

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对于我这样一个多年从事硬件开发，但一直对嵌入式软件开发领域相对陌生的工程师来说，《基于ARM的嵌入式系统开发与实例》这本书，就像是一座桥梁，为我连接了硬件与软件之间的鸿沟。书中对ARM指令集架构的介绍，并没有停留在枯燥的汇编层面，而是上升到了处理器设计理念的高度，让我能够理解ARM指令集为何能够如此高效和灵活。更让我惊喜的是，它对内存管理单元（MMU）和内存保护单元（MPU）的讲解，这些概念对于理解嵌入式系统的稳定性和安全性至关重要，但往往在一些入门书籍中被忽略。《基于ARM的嵌入式系统开发与实例》将这些内容以非常清晰的逻辑呈现出来，配合详实的图示，让我能够快速掌握它们的工作原理和配置方法。在软件开发方面，本书对实时操作系统（RTOS）的介绍也是我非常看重的部分。它并没有仅仅停留在API函数的罗列，而是深入讲解了RTOS的核心概念，如任务调度、信号量、互斥锁等，并且通过实际的例子，展示了如何在ARM平台上构建一个高效稳定的RTOS应用。书中提供的“实例”，更是将这些理论知识转化为可操作的代码，让我能够快速上手，并从中领悟到很多调试技巧和优化思路。这本书为我打开了新的职业发展方向，让我更加自信地拥抱嵌入式软件开发领域。

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写得比较笼统

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