Introducing Windows 7 for Developers pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Kiriaty, Y

出品人:

页数:352

译者:

出版时间:2009-9

价格:316.00元

装帧:

isbn号码:9780735626829

丛书系列:

图书标签:

• Windows 7
• 开发
• 编程
• Microsoft
• API
• SDK
• C++
• C#
• Visual Studio
• 应用程序

《深入理解操作系统：原理与实践》 本书聚焦于现代操作系统深层次的机制、设计哲学以及在实际工程中的应用与优化。它旨在为系统程序员、高级开发人员以及计算机科学专业的学生提供一个全面且深入的视角，超越了对基础概念的简单介绍，直抵操作系统的核心脉络。 第一部分：基础架构与内核设计（The Core Architecture） 第一章：操作系统的演进与现代范式 本章追溯了操作系统的发展历程，从批处理系统到分时系统，再到现代的混合内核与微内核架构的对比与权衡。重点分析了当前主流操作系统（如 Linux、FreeBSD、Windows NT 内核族）在设计哲学上的异同，特别是关于内核复杂性管理和接口抽象的决策。讨论了硬件虚拟化（如 Intel VT-x, AMD-V）如何重塑了操作系统的边界和功能，并探讨了在多核异构计算时代，操作系统如何应对新的挑战。 第二章：进程与线程管理的核心机制 深入剖析进程的生命周期管理，包括上下文切换的硬件支持和软件开销。详细阐述了线程模型（用户级线程与内核级线程的映射关系），并着重讲解了现代调度算法的实现细节：从传统的优先级继承（Priority Inheritance）到复杂的公平调度器（如 CFS, Completely Fair Scheduler）的数学模型和时间片分配机制。特别关注了实时（Real-Time）调度策略在嵌入式和工业控制系统中的特殊要求。 第三章：内存管理单元（MMU）与虚拟内存 本章是理解系统性能的关键。我们不仅仅停留在页表（Page Table）的结构介绍，而是深入探讨了多级页表、反向页表（Inverted Page Table）的优劣。详细解析了 TLB（Translation Lookaside Buffer）的缓存失效处理机制、多进程间的地址空间隔离技术，以及操作系统如何通过页置换算法（如 LRU 的近似实现、Clock 算法）来管理物理内存压力。此外，还详细讲解了内存映射文件（mmap）的底层实现，以及零拷贝（Zero-Copy）技术在 I/O 密集型应用中的作用。 第二部分：并发控制与同步原语（Concurrency and Synchronization） 第四章：锁机制的理论与实践 本章超越了互斥锁（Mutex）和信号量（Semaphore）的教科书定义。深入研究了无锁数据结构（Lock-Free Data Structures）的设计原则，包括使用原子操作（Atomic Operations）、CAS（Compare-and-Swap）循环。对不同类型的锁进行了性能基准测试与剖析：如自旋锁（Spinlocks）、读写锁（Read-Write Locks）、排队锁（Queueing Locks）及其在不同硬件架构（UMA vs. NUMA）上的性能差异。讨论了死锁的检测、避免和恢复策略的工程化实现。 第五章：内存模型与内存屏障（Memory Model and Fences） 这是理解多核编程正确性的基石。本章详细解读了主流处理器架构（x86-64, ARM）的内存一致性模型（Memory Consistency Models），区分了强一致性与弱一致性。深入解释了编译器优化（如指令重排序）与硬件重排序对程序执行顺序的影响，并系统性地介绍了不同架构下的内存屏障（Memory Barriers/Fences）类型（Load-Load, Store-Store 等）及其精确使用场景，确保并发代码的跨平台可移植性。 第六章：高级并发原语与事务性内存 探讨了比传统同步机制更高级的抽象工具，例如屏障（Barriers）、事件计数器（Event Counters）和读写屏障（Read-Write Barriers）。重点介绍了软件事务内存（STM）的设计思想、当前的主流实现方式（如 HyTM），及其在需要高度并发性和复杂数据依赖场景中的优势和性能瓶颈。 第三部分：文件系统与存储管理（File Systems and Storage） 第七章：文件系统的数据结构与一致性 本书详细分析了现代日志文件系统（如 Ext4, NTFS）的数据布局，包括超级块、i 节点（Inode）结构、数据块分配位图。深入讲解了写时复制（CoW, Copy-on-Write）技术在 ZFS 和 Btrfs 等现代文件系统中的应用，及其如何保证事务性的一致性。重点讨论了 Journaling（日志记录）机制如何快速恢复文件系统的一致性，以及延迟写入（Write-Back）策略对性能和数据安全性的权衡。 第八章：I/O 子系统与块设备驱动 解析了操作系统如何抽象物理存储设备。详细描述了 I/O 请求的路径，从系统调用到最终在块设备上的写入。深入研究了 I/O 调度器（如 Deadline, CFQ, MQ）的内部工作原理，以及它们如何根据请求的性质（顺序、随机、混合）优化磁盘寻道时间。本章还探讨了固态存储设备（SSD）的特性，以及操作系统如何通过 TRIM/Discard 命令优化闪存的磨损均衡和性能。 第九章：网络协议栈的内核实现 本章聚焦于 TCP/IP 协议栈在操作系统内核中的精细化实现。分析了网络数据包在内核中的生命周期，包括中断处理、软中断、协议层级的处理流程。深入探讨了拥塞控制算法（如 CUBIC, BBR）在内核中的参数调整与流量塑形，并对比了传统 Socket API 与现代高性能网络接口（如 DPDK, eBPF 卸载）在延迟和吞吐量上的差异。 第四部分：安全与可扩展性（Security and Extensibility） 第十章：系统调用接口与权限模型 系统调用是用户空间与内核交互的唯一安全途径。本章详细分析了系统调用的封装、参数传递的安全检查机制，以及系统调用性能瓶颈的分析方法。深入讲解了权限管理模型，包括 DAC（自主访问控制）、MAC（强制访问控制）以及 RBAC（基于角色的访问控制）在内核中的实现细节，特别是 SELinux/AppArmor 等安全模块如何拦截和修改系统调用。 第十一章：内核模块化与可扩展性（eBPF 与动态加载） 本章关注如何安全地扩展操作系统功能。详细介绍了内核模块的加载、链接和符号解析机制。最重要的是，本章对 eBPF (extended Berkeley Packet Filter) 技术进行了深度剖析，解释了其沙箱安全模型、基于寄存器的虚拟机设计，以及它如何使得在不重启系统或修改内核源码的情况下，安全地进行网络过滤、性能跟踪和安全审计。 第十二章：调试、跟踪与性能分析工具链 最后，本章提供了实用的工具链和方法论，用于理解和优化系统行为。讲解了 Kprobes/Uprobes 的工作原理，以及如何使用 `perf` 工具套件进行采样、跟踪和分析 CPU 性能计数器。讨论了内存泄漏（Kernel Memory Leakage）的诊断技巧，以及如何使用内核调试器（如 KGDB）进行实时故障排查。 --- 本书特色： 深度与广度兼顾： 不仅涵盖了操作系统理论的经典内容，更深入到现代多核架构下的具体实现细节和工程挑战。 面向实践的视角： 大量引用了开源操作系统项目（如 Linux 内核）的实际代码结构和设计决策，便于读者将其知识应用于生产环境。 前沿技术覆盖： 详述了 eBPF、非对称内存访问（NUMA）优化和下一代 I/O 调度等最新趋势。 目标读者： 操作系统内核开发者、嵌入式系统工程师、高级系统架构师、以及希望精通底层系统交互的软件工程师。

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我必须指出，这本书在涵盖的“广度”上似乎用力过猛，但这种广度完全是以牺牲“深度”为代价的。对于一个想要深入理解Windows内核与应用程序交互的开发者而言，我们需要的是对新的Windows API调用栈的透彻分析，比如WPF 4.0相对于3.5在图形渲染管线上的具体优化点在哪里，这些优化点在Windows 7的硬件驱动模型下如何协同工作。这本书却把大量的篇幅放在了Windows 7引入的全新用户界面元素上，比如更复杂的任务栏自定义图标和通知区域的交互逻辑。我理解这些对UI/UX设计师很重要，但对于底层系统工程师来说，这些不过是上层建筑的装饰。更令人沮丧的是，对于像PowerShell 2.0这样对自动化部署和系统管理至关重要的工具的介绍，也仅仅停留在“它比CMD更强大”的肤浅层面，完全没有展示如何编写强大的模块或者利用其新的远程管理功能。这感觉就像是买了一本“跑车引擎维修手册”，结果里面却详细讲解了如何选择合适的脚垫颜色。

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坦白说，这本书的排版和图文比例是我体验过最不舒服的几本书之一。作为一名经验尚浅，但求知欲旺盛的新手开发者，我非常希望看到清晰、简洁、直击要害的代码片段，并且希望这些代码能够立即在我的开发环境中运行起来。这部作品给我的感觉是，为了填充页数，它塞入了过多的“大头贴式”截图，很多截图还是那种非常低分辨率的屏幕抓取图，看着费眼。更别提那些冗长且充满感叹号的叙述风格，简直像是一个充满激情的销售员在推销新手机的彩壳而不是一位技术专家在讲解系统架构。例如，当讨论到“库”的API集成时，它只是轻描淡写地提了一下`SHGetKnownFolderPath`函数，但完全没有解释当这个路径解析失败时，后台的COM错误处理机制是什么样子的，也没有提供一个可靠的错误恢复策略的示例代码。我真正需要的那些“陷阱”和“最佳实践”，这本书一概回避了，可能是因为作者自己也不甚了解，或者是因为这些内容太深入，不适合他想营造的那种“人人都能快速上手”的假象。

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拿到这本《Introducing Windows 7 for Developers》后，我的第一反应是：这书是不是印错了？我是一个专注于企业级应用开发的资深工程师，我的日常工作是与WCF服务、SQL Server交互，以及构建健壮的业务逻辑层。我购买这本书的目的是想了解，Windows 7的特性，比如Shell 改进（Jump Lists, 任务栏图标叠加等）是否能真正提升我开发的桌面应用的用户体验，以及是否有新的安全沙箱机制可以让我更好地隔离敏感操作。然而，书中的大量篇幅竟然用于详细解释如何使用Windows 7内置的画图工具和媒体播放器的新功能，甚至花费了好几页来描述资源管理器中“库”视图的优势。这些内容对于需要构建企业级部署、处理高并发数据流的应用场景来说，完全是风马牛不相及的噪音。我需要的技术深度，例如AppDomain的隔离性在Win7下的变化，或者DirectX 11在非游戏应用中的潜在利用价值，完全没有得到体现。感觉作者是把一本面向普通消费者的“Win7使用指南”稍微“开发者化”了一下标签，然后就推向了市场。这种信息上的错位感，让我的开发效率不升反降，因为我浪费了时间去筛选这些无关紧要的内容。

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这本书给我的整体印象是，它更像是一份微软市场部门在Windows 7发布初期提供的官方宣传材料的“技术翻译版”，而不是一本真正能指导开发者解决实际问题的技术参考书。我希望看到的，是关于如何在Windows 7环境下提升应用性能、降低内存占用、以及应对新安全策略的实战经验。例如，Windows 7引入了更严格的用户账户控制（UAC）机制，这对于需要读写系统目录的应用来说是一个巨大的挑战。我期待书中能有专门章节详细对比不同UAC提示等级下的应用行为差异，并提供一套成熟的权限提升和隔离方案。然而，这本书只是简单地提了一句“您可能需要管理员权限”，然后就跳到了如何使用新的主题引擎来美化窗口边框。这种对核心开发障碍的漠视，让我对这本书的专业性产生了严重的怀疑。它成功地“介绍”了Windows 7，但它完全没有教会我如何为这个平台进行“有效的、健壮的、现代化的”开发。我最终不得不将其束之高阁，转而寻求更专业的、专注于某一特定技术栈的深度书籍。

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这本书，说实话，我拿到手的时候是抱着极大的期待的。我当时正在一个项目中，需要快速上手处理一些与Windows 7相关的底层API调用和系统服务集成。我希望能找到一本内容详实、代码示例丰富、并且能深入剖析框架背后机制的权威指南。然而，翻开目录后，我立刻感到一丝困惑。它似乎更侧重于操作系统的新特性介绍，比如Aero Glass的视觉效果如何通过新的图形栈实现，或者新的任务栏预览功能背后的UI/UX设计哲学。这些内容对于一个纯粹的系统级开发者来说，信息密度实在太低了。我需要知道的是如何高效地进行进程间通信、如何正确地管理用户权限，以及在.NET Framework 3.5 SP1（当时的主流）环境下，如何利用Windows 7引入的新的异步I/O模型来优化性能瓶颈。这本书里对这些核心开发痛点的讨论几乎是蜻蜓点水，更像是一本面向“用户”而非“构建者”的导览手册。我最终不得不依赖大量的微软官方文档和CodeProject上的老旧论坛帖子来解决实际问题，这本书更多是放在了书架上吃灰，偶尔翻阅一下，权当是回顾一下当时操作系统界面设计的发展趋势罢了。整体来说，对于寻求高级系统编程指导的开发者来说，它提供的价值非常有限，更像是一本Windows 7的“功能亮点”介绍册。

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