UNIX for Programmers and Users

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出版者:Prentice Hall
作者:Graham Glass
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2004-08-23
价格:0
装帧:Paperback
isbn号码:9781405811194
丛书系列:
图书标签:
  • windows
  • UNIX
  • 操作系统
  • 编程
  • 命令行
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具体描述

好的,这是一本关于现代软件开发实践与系统级编程技巧的综合性技术书籍的简介。 --- 书名:深度探秘:现代系统构建与高性能编程 导言 在当今的软件行业中,对系统底层机制的深刻理解和高效的编程实践,是区分优秀工程师与普通开发者的关键。本书旨在超越表面框架和应用层封装,深入挖掘驱动现代计算核心的底层原理、工具链以及设计哲学。我们聚焦于如何构建健壮、可扩展且极速的软件系统,涵盖了从操作系统内核交互到并发编程范式的全方位知识体系。 第一部分:计算基石与内存管理 本部分将从最基础的硬件与软件交互层面开始,为后续的深入学习打下坚实的理论基础。 第一章:现代处理器架构与指令集 我们将剖析当前主流处理器(如 x86-64 和 ARM)的微架构,包括流水线、分支预测、乱序执行等特性如何影响程序性能。重点讲解如何通过理解底层指令集(如 SIMD 扩展)来编写出充分利用硬件特性的代码。讨论编译器如何将高级语言转换为高效的机器码,并介绍如何使用反汇编工具进行性能瓶颈分析。 第二章:虚拟内存与地址空间布局 深入探讨进程的地址空间布局,包括代码段、数据段、堆和栈的组织方式。详尽解析操作系统如何实现虚拟内存,包括页表机制、TLB(Translation Lookaside Buffer)的工作原理,以及缺页异常的处理流程。我们将着重分析内存访问的局部性原理,并演示如何通过数据结构优化和缓存感知(Cache-aware)编程来最大化缓存命中率。 第三章:动态内存分配器的艺术 本书将详细对比和分析几种主流的动态内存分配器(如 glibc 的 ptmalloc、jemalloc 和 tcmalloc)的内部工作机制。探讨空闲链表管理、小对象分配策略、多线程并发分配锁的优化,以及内存碎片化的成因与缓解措施。对于需要精细控制内存的场景,我们将提供关于内存池和 Slab 分配器的实现思路。 第二部分:并发、同步与并行计算 理解如何安全、有效地利用多核处理器的能力,是构建高性能应用的核心挑战。 第四章:线程模型与进程间通信(IPC) 全面对比线程与进程的开销与适用场景。深入讲解不同操作系统提供的 IPC 机制,包括管道、消息队列、共享内存以及信号量。特别关注无锁(Lock-free)和无等待(Wait-free)数据结构的理论基础与实际应用,介绍原子操作(Atomic Operations)在构建高效同步原语中的作用。 第五章:现代并发编程范式 超越传统的互斥锁,本书将重点介绍更现代的并发设计模式。讨论 Go 语言中的 Goroutine 与 Channel 模型、Rust 语言的所有权与生命周期系统在并发安全上的保证。分析 Futures/Promises 和 Async/Await 模式在 I/O 密集型应用中的优势,并提供 C++ 20 协程的实践案例。 第六章:并行算法设计与性能分析 学习如何将复杂问题分解为可并行执行的子任务。介绍并行模式,如 MapReduce 框架的底层实现思想。重点讲解如何使用性能分析工具(如 perf、VTune)来度量并行程序的扩展性(Scalability)和效率,识别和消除同步等待时间。 第三部分:系统级 I/O 与网络编程 高效处理外部数据流是所有服务和应用的基础。 第七章:高效文件系统交互 深入探讨文件系统的层次结构和缓存机制(如 VFS)。对比同步 I/O 和异步 I/O(AIO)的性能差异。对于 Linux 环境,我们将详细解析 `epoll` 的工作原理及其在构建高并发服务器中的不可替代性,并对比 `io_uring` 带来的革命性性能提升。 第八章:高性能网络协议栈 从 TCP/IP 协议栈的内核实现开始,理解套接字(Socket)调用的系统开销。分析零拷贝技术(如 `sendfile()`)如何减少数据在内核态和用户态之间不必要的复制。讲解现代 HTTP/2 和 QUIC 协议的设计目标,以及它们如何解决传统 TCP 协议在多路复用上面临的队头阻塞问题。 第九章:可观测性与系统调试 构建可靠的系统离不开强大的调试和监控能力。本章介绍如何利用系统跟踪工具(如 DTrace/BCC)进行动态插桩,以探查运行中程序的行为而不重启服务。讲解日志系统(如结构化日志)的设计原则,以及如何利用 Tracing ID 实现分布式请求的端到端追踪。 第四部分:构建工具与部署哲学 理解如何自动化构建、测试和部署流程,是现代工程实践的必要组成部分。 第十章:编译、链接与运行时环境 解析 C/C++ 编译的完整生命周期:预处理、编译、汇编和链接。深入理解 ELF/Mach-O 文件格式,动态链接器(ld.so)的工作方式,以及共享库(Shared Libraries)的加载与解析过程。探讨如何利用链接时优化(LTO)提升最终二进制的性能。 第十一章:容器化与隔离技术 讨论现代部署的基础——容器。重点解析 Linux 容器背后的核心技术:命名空间(Namespaces)用于隔离进程视图,以及控制组(cgroups)用于资源限制。介绍容器运行时(如 runC)的工作流程,以及如何在容器内部优化进程启动速度和资源消耗。 结论:面向未来的系统设计 本书最后总结了应对未来计算挑战的系统设计思维:强调确定性、可预测的性能,以及对系统资源消耗的极致控制。鼓励读者将所学知识应用于解决现实世界中的高并发、低延迟难题。 --- 目标读者 本书适合有一定 C/C++ 或其他系统级语言(如 Rust)基础的软件工程师、系统架构师、操作系统开发者,以及希望深入理解现代计算基础设施工作原理的计算机科学专业学生。阅读本书需要对数据结构和算法有基本掌握。

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读后感

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用户评价

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我是一名长期在 Windows 环境下工作的用户,平时接触电脑也主要用于办公和一些简单的娱乐。对 Linux 或 UNIX 系统几乎没有任何概念。我的朋友推荐了《UNIX for Programmers and Users》,说这本书对于想要了解操作系统底层工作原理的人非常有帮助。刚开始翻阅这本书时,我确实有些被那些陌生的命令和术语吓到,比如“shell”、“kernel”、“daemon”等等。但是,作者的写作风格非常讨喜,他没有一开始就抛出一堆技术名词,而是通过 analogies(类比)和 everyday scenarios(日常场景)来解释复杂的概念。例如,他把文件系统比作一个巨大的图书馆,目录就像书架,文件就是书籍,而用户和权限就像图书管理员和读者的借阅规则。这种形象的比喻让我一下子就抓住了核心。书中对命令行操作的讲解,从基本的输入输出到文件查找,都循序渐进,让我能一步步跟着练习。我尝试着在虚拟机里安装了一个 Linux 发行版,然后跟着书中的例子去操作,我惊奇地发现,原本认为很复杂的东西,在我一步步的实践中变得简单易懂。我学会了如何使用 `find` 命令来搜索特定的文件,如何使用 `grep` 来从海量文本中找出我想要的信息,甚至学会了如何简单地使用 `awk` 和 `sed` 来处理文本数据。这本书让我打破了对命令行操作的恐惧,让我明白,原来操作电脑可以有如此直接和高效的方式。它让我对计算机的工作方式有了全新的认识,也让我不再局限于图形界面的操作,开始对更深层次的系统管理产生兴趣。

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老实说,我是在一个偶然的机会下拿到《UNIX for Programmers and Users》这本书的。我是一名经验丰富的后端工程师,在很多项目里都深度依赖 UNIX 系统,但我的 UNIX 知识大多是通过“经验主义”积累起来的,很多底层原理和更深入的用法我一直停留在模糊的认知层面。这本书给了我意想不到的惊喜。它对进程管理、系统资源监控的剖析,让我对 `ps`、`top`、`htop` 这些命令的理解不再停留在表面。书中对进程优先级、信号处理的解释,以及如何通过 `kill` 命令发送不同信号来管理进程,这些都是我在日常工作中常常需要用到的,但过去我只是凭感觉去操作。这本书让我明白了背后的逻辑,比如 SIGTERM 和 SIGKILL 的区别,以及为什么有时候需要使用 SIGKILL。更让我受益匪浅的是关于文件 I/O 和缓存机制的讲解。我以前总觉得文件读写速度慢就只能是磁盘问题,但书中详细阐述了文件系统的层次结构、页缓存(page cache)的作用,以及如何通过 `sync` 命令强制刷新缓存,让我对性能调优有了更深刻的认识。当我遇到数据库 I/O 瓶颈时,现在我不再束手无策,而是能更有针对性地去排查问题。书中关于网络编程相关的章节,虽然不是重点,但也涉及了 socket 的基本概念和一些与网络相关的命令,比如 `netstat` 的高级用法,让我对网络通信在 UNIX 系统中的实现有了更清晰的脉络。总的来说,这本书为我提供了一个更坚实、更系统的 UNIX 知识体系,它填补了我多年积累经验中那些模糊不清的知识盲点,让我能更从容地应对各种复杂的系统问题,也能更高效地进行系统优化和故障排除。

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我是一名对开源软件非常着迷的爱好者,一直想深入了解 UNIX 系统的运作机制。《UNIX for Programmers and Users》这本书恰好满足了我的需求。它不仅仅罗列命令,更重要的是解释了命令背后的思想和工作原理。我被书中关于“一切皆文件”的理念所深深吸引。作者通过生动的例子,解释了设备文件、进程信息文件(如 `/proc` 目录下的文件)等,让我对 UNIX 的哲学有了更深的理解。我过去对 shell 的理解只停留在执行命令的层面,这本书则深入讲解了 shell 的工作原理,包括命令行解析、环境变量、别名、函数等,让我能够更灵活地定制和使用 shell。书中对后台进程(daemon)的讲解也让我大开眼界,我明白了为什么很多服务程序能够在后台默默运行,并且如何管理它们的启动和停止。我学会了如何使用 `nohup` 命令让程序在终端关闭后继续运行,也了解了如何使用 `cron` 来定时执行任务。此外,书中关于文件系统层次结构(FHS)的介绍,让我能够更好地理解 Linux 发行版中各个目录的作用,以及如何在该系统上查找和组织文件。总的来说,这本书为我提供了一个坚实的 UNIX 知识基础,让我能够更自信地探索和使用开源软件。

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《UNIX for Programmers and Users》这本书,对于我这样曾经在 Windows 和 macOS 之间摇摆不定的用户来说,简直是一次“操作系统启蒙”。我习惯了图形界面下的操作,总觉得命令行界面是程序员才需要的东西。然而,这本书用一种非常接地气的方式,让我看到了命令行的强大和便捷。作者没有一开始就抛出晦涩的技术术语,而是从用户最常遇到的问题入手,比如如何查找文件、如何复制粘贴文件、如何批量处理文件等。我惊奇地发现,很多我过去需要鼠标点击好几步才能完成的操作,在命令行下只需要输入一两个简单的命令就能搞定。书中对 `grep` 命令的讲解,让我能够快速地从成千上万行日志中找到我想要的信息,这在排查问题时简直是神器。我对 `find` 命令的掌握,让我能够精确地定位我需要的文件,而不再是漫无目的地在文件夹里寻找。书中关于权限管理的讲解,也让我明白了为什么有些文件无法修改,以及如何正确地设置文件权限,避免安全隐患。我特别喜欢书中对“管道”概念的讲解,它让我明白如何将多个简单的命令连接起来,形成一个强大的工作流,实现复杂的功能。这本书彻底改变了我对操作系统的认知,让我开始享受用命令行解决问题的乐趣,也让我对 UNIX 系统产生了浓厚的兴趣。

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这本《UNIX for Programmers and Users》简直是为我量身打造的!作为一名初涉编程的小白,我对命令行界面一直抱有深深的恐惧感。每次打开终端,那些陌生的字符和命令就像一堵不可逾越的高墙,让我望而却步。然而,这本书的出现彻底颠覆了我的认知。作者用一种极其平易近人的方式,从最基础的概念讲起,比如什么是shell,什么是文件系统,以及最常用的那些命令,如`ls`、`cd`、`pwd`的实际用途。我特别欣赏书中关于文件权限管理的讲解,它不像其他书籍那样枯燥地罗列权限位,而是通过生动的例子,比如“谁可以阅读我的日记本?”、“只有我能修改我的代码文件?”,让我瞬间理解了`rwx`的含义以及`chmod`命令的实际操作。书中对管道(pipe)和重定向(redirection)的阐述也十分到位,我以前总觉得这些是高深莫测的技巧,但读完这本书,我才明白它们是如何将多个简单命令组合起来,实现强大功能的。比如,如何使用`grep`和`sort`来快速筛选和排序日志文件,这在我的日常开发工作中简直是效率神器。此外,书中还穿插了许多实用的shell脚本编写技巧,虽然我目前还只是初学者,但看着那些自动化脚本的示例,我仿佛看到了未来能够解放双手、提高效率的曙光。这本书不仅仅是关于命令的罗列,更是关于思维方式的启蒙,它教会了我如何用一种更系统、更 UNIX 的方式去思考问题,去解决问题。即使我还没有完全掌握所有的高级概念,但仅仅是学会了如何有效地在命令行下进行文件操作和基本的文本处理,就让我感觉自己已经迈入了程序员的世界,自信心也大大增强。我一定会继续深入研读,相信这本书将伴随我走过一段漫长的学习旅程。

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作为一名网络安全爱好者,我一直对 UNIX 系统底层的工作原理非常感兴趣。《UNIX for Programmers and Users》这本书满足了我对这方面的求知欲。书中关于用户和权限管理的详细解释,对我理解和分析系统漏洞至关重要。我过去对SUID、SGID等特殊权限位概念的理解比较模糊,而这本书通过生动的例子,比如一个用户运行一个具有SUID位的命令时,该命令是以文件所有者的身份运行,这让我瞬间明白了这些权限位的强大之处,也认识到了它们可能带来的安全风险。书中对 shell 的深入剖析,让我了解了不同的 shell(如 bash, zsh)的特性,以及如何编写更复杂的 shell 脚本来自动化任务,甚至在某些情况下可以用于渗透测试。我对 `find` 命令的多种用法,以及结合 `xargs` 来批量执行命令的技巧,都从书中得到了极大的启发,这些都是我在进行信息收集和漏洞扫描时非常有用的工具。此外,书中关于系统日志(syslog, journald)的讲解,让我能够更好地理解系统事件的发生过程,并从中提取有用的安全信息。我学会了如何分析访问日志,如何识别异常的网络连接,以及如何追踪可疑的进程活动。总的来说,这本书为我提供了一个强大的技术基础,让我能够更深入地理解 UNIX 系统的安全模型,并能更有效地识别和利用潜在的安全漏洞。

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我是一名对技术充满好奇心的自由职业者,平时会涉及一些网站开发和服务器维护的工作。《UNIX for Programmers and Users》这本书为我打开了一个新的世界。在接触这本书之前,我总是依赖于各种图形化的工具来管理我的服务器,对命令行界面一直心存畏惧。这本书用一种非常友好的方式,将复杂的命令和概念拆解开来,让我能够一步一步地掌握。我特别喜欢书中关于文本处理的章节,`grep`, `sed`, `awk` 这些工具在我看来就像是魔术师的魔法棒,能够在我处理大量的文本数据时,高效地提取、修改和分析信息。我过去需要花费大量时间手动去修改配置文件,现在我能够用 `sed` 命令轻松实现批量替换,大大节省了时间。书中对文件系统结构的讲解,让我明白了为什么文件会以这种方式组织,以及如何更有效地进行文件管理。我学会了如何使用 `tar` 命令来打包和解压缩文件,如何使用 `rsync` 命令来进行高效的文件同步,这些都是我在管理多个服务器时不可或缺的技能。此外,书中对进程管理的介绍,也让我能够更好地理解服务器上运行的各种进程,并能进行基本的监控和管理。总的来说,这本书为我提供了一套完整的 UNIX 工具箱,让我能够更自信、更高效地完成我的工作。

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《UNIX for Programmers and Users》这本书给我的体验,简直就像是在黑暗中摸索了很久之后,突然有人递给我一盏明灯。我从事的是一家初创公司的技术支持工作,经常需要处理一些用户在不同操作系统上遇到的各种稀奇古怪的问题,其中很大一部分都与服务器端的 UNIX/Linux 系统有关。我过去对这些系统的了解,基本上是通过“百度+粘贴复制”来解决燃眉之急,但治标不治本,很多时候都不知道自己为什么这样做,更不用说举一反三了。这本书对我最大的帮助在于,它系统地梳理了 UNIX 的核心概念,并且以一种非常直观的方式展示了各种命令之间的联系。我之前对“用户”和“组”的概念一直很模糊,只知道有时候需要切换用户,但不知道为什么。这本书通过详细讲解用户ID(UID)和组ID(GID),以及它们如何映射到文件权限,让我豁然开朗。我终于明白了为什么有些文件我能修改,有些我不能,也明白了为什么有时候需要 `sudo` 命令。书中对 shell 脚本的讲解也极其实用,我学到了如何编写简单的脚本来自动化日常的重复性任务,比如批量重命名文件、备份配置文件等。这些脚本虽然简单,但在很大程度上提高了我的工作效率,也减少了因为手动操作而可能出现的错误。此外,书中关于系统日志的分析,让我能够从 `/var/log` 目录下的各种日志文件中找到问题的蛛丝马迹,这对于诊断服务器故障至关重要。总而言之,这本书让我从一个“只会用”的系统用户,逐渐成长为一个“能理解”、“能排查”的系统管理员。

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这本书《UNIX for Programmers and Users》简直是一本百科全书,内容之丰富,讲解之深入,远超我的想象。我是一名在校的学生,主修的是计算机科学,在课程中会接触到大量的 UNIX 概念和命令,但往往是零散的、不成体系的。我一直在寻找一本能够帮助我构建一个完整知识体系的书籍,而这本书正是我的不二之选。让我印象深刻的是,书中对进程间通信(IPC)机制的讲解,它详细介绍了管道、消息队列、共享内存、信号量等不同的 IPC 方法,并分析了它们各自的优缺点以及适用场景。这对于理解多进程协同工作非常有帮助。此外,关于文件系统的工作原理,包括 inode、目录结构、硬链接和软链接的区别,以及文件查找的底层机制,都得到了深入的阐述。我过去对这些概念只是停留在表面的了解,现在通过这本书,我能更清晰地看到它们是如何协同工作的。书中还对 shell 脚本的进阶技巧进行了讲解,例如如何使用 `case` 语句进行条件判断,如何使用循环来处理文件列表,以及如何定义和使用函数。这些内容对于我完成课程项目和未来的实际开发都将大有裨益。让我欣喜的是,书中还包含了一些关于系统性能调优的内容,比如如何监控 CPU、内存、磁盘 I/O 的使用情况,以及如何通过调整内核参数来优化系统性能。虽然有些内容对我这个学生来说还比较超前,但我相信随着我知识的不断深入,这本书将成为我宝贵的参考资料。

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《UNIX for Programmers and Users》这本书不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的导师,在我学习 UNIX 的道路上给予我指引。我是一名软件测试工程师,经常需要与开发团队合作,并在 Linux 环境下进行大量的测试。过去,我对 Linux 的了解仅限于安装软件、运行脚本,但对于底层的原理和更深入的系统操作知之甚少。这本书系统地讲解了 UNIX 的核心概念,包括内核、shell、文件系统、进程等,并详细阐述了它们之间的关系。我特别欣赏书中关于进程生命周期的讲解,它详细描述了进程的创建、运行、阻塞、终止等各个阶段,以及如何使用 `ps`、`top` 等命令来监控进程的状态。这对于我分析测试过程中出现的进程异常问题非常有帮助。书中对系统调用(system calls)的介绍,让我能够理解应用程序是如何与操作系统进行交互的,这对于我编写更复杂的测试用例,甚至是进行性能测试,都提供了深刻的理解。此外,书中还包含了大量关于 shell 脚本编写的实用技巧,我学会了如何编写脚本来自动化测试环境的部署、数据的准备以及测试结果的收集。这些脚本极大地提高了我的工作效率,也让我能够更专注于测试逻辑本身。

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