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出版者:清华大学出版社

作者:哈恩(Harley Hahn)

出品人:

页数:812

译者:张杰良

出版时间:2010-1-1

价格:98.00元

装帧:平装

isbn号码:9787302209560

丛书系列:国外经典教材·计算机科学与技术

图书标签:

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深入操作系统核心：现代系统管理与高级应用实战 第一部分：Linux与类Unix系统架构基础 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，剖析现代操作系统——特别是类Unix（如Linux、BSD系列）——的底层架构、设计哲学以及核心组件。我们不关注特定教科书的章节结构，而是聚焦于操作系统如何从硬件层面抽象出用户可操作的环境，以及这些环境背后的工程原理。 1.1 硬件抽象层与系统启动流程 我们将详细探讨从电源按下到用户登录的整个启动序列。这包括BIOS/UEFI固件的作用，引导加载程序（Boot Loader，如GRUB）如何接管控制权，内核的加载过程，以及初始化进程（如`init`或`systemd`）如何建立初始的用户空间环境。重点分析内核初始化阶段对内存、进程表和设备驱动程序的设置。 1.2 内核与用户空间：界限与交互 理解操作系统稳定性的关键在于内核空间与用户空间的安全隔离。本书将深入解析系统调用的机制（System Calls），包括它们如何通过中断向量或软件陷阱进入内核，以及参数传递和上下文切换的过程。我们将研究VFS（虚拟文件系统）如何统一不同存储介质的访问接口，并解析进程间通信（IPC）机制，如管道、消息队列、共享内存以及信号量的底层实现细节，探讨它们在并发编程中的应用与局限。 1.3 内存管理深度剖析 现代操作系统的核心挑战之一是高效且公平地管理物理内存。本书将详述虚拟内存的原理，包括分页机制、TLB（Translation Lookaside Buffer）的作用。我们还将分析内核如何实现内存分配器（如Slab分配器），以及页面置换算法（如Clock算法的变体）在保持系统性能和响应性方面起到的关键作用。对内存映射文件（mmap）的深入理解，将帮助读者优化I/O密集型应用的性能。 第二部分：系统资源调度与并发控制 高效地利用多核处理器是现代计算的基石。本部分侧重于操作系统如何调度任务、管理并发和同步资源。 2.1 进程与线程调度策略 我们将超越简单的先来先服务（FCFS）概念，深入研究Linux内核采用的复杂调度算法，例如完全公平调度器（CFS）。分析调度器如何权衡系统的吞吐量和延迟，以及实时（Real-Time）进程的优先级继承和抢占机制。读者将学习如何使用系统工具监控调度延迟，并针对不同负载调整调度参数。 2.2 并发、同步与死锁预防 在多线程环境中，正确管理共享资源至关重要。本书将详细阐述互斥锁（Mutex）、信号量（Semaphore）、读写锁（RWLock）的内核实现细节。同时，我们将分析更高级的同步原语，如屏障（Barrier）和条件变量（Condition Variables），并探讨如何通过资源排序和时间戳等方法，从设计层面预防和检测死锁的发生。 2.3 中断处理与延迟敏感性 实时操作和高性能计算对中断响应时间有着极高要求。我们将探讨中断描述符表（IDT）、中断处理程序（ISR）的结构，以及软中断（SoftIRQ）和任务队列（Tasklet）在分担硬中断处理负载中的作用。理解中断上下文对系统性能的影响是优化低延迟应用的前提。 第三部分：网络栈与I/O子系统 系统性能的瓶颈往往出现在数据如何在内核和硬件之间流动。本部分聚焦于网络协议栈的实现和高效的块I/O处理。 3.1 TCP/IP协议栈的内核实现 我们将追踪一个网络数据包从网卡接收到最终被用户进程读取的全过程。重点解析Linux内核中的Socket层、传输层（TCP/UDP）以及网络层（IP）的数据结构，如`sk_buff`（套接字缓冲区）。讨论拥塞控制算法（如Cubic、BBR）在内核中的集成方式，以及零拷贝（Zero-Copy）技术如何减少数据在内核态和用户态间的冗余复制。 3.2 块设备I/O与存储调度 现代存储设备（SSD/NVMe）的性能远超传统机械硬盘，传统的I/O调度器已不再适用。我们将对比Async I/O、I/O完成端口（IOCP/io_uring）等先进技术，分析它们如何绕过传统阻塞调用的限制，实现高并发的异步数据传输。理解文件系统缓存策略（如页缓存）对I/O性能的决定性影响。 3.3 设备驱动模型与内核模块化 探讨类Unix系统如何通过模块化接口与异构硬件通信。分析字符设备、块设备和网络设备的通用驱动模型（如PCI/USB子系统），以及如何安全地编写和加载内核模块，同时关注驱动程序中的并发安全问题。 第四部分：系统性能分析与故障诊断高级技术 掌握系统管理不仅需要了解“如何做”，更需要理解“为什么会这样”。本部分强调使用系统内建工具进行深入诊断和性能调优。 4.1 内核观测框架与跟踪 现代内核提供了强大的动态跟踪能力。我们将重点介绍eBPF（扩展的伯克利数据包过滤器）技术，它允许用户在不修改或重新编译内核的情况下，安全地插入自定义程序来监控系统事件。分析`perf`工具集，学习如何通过采样和硬件性能计数器（PMC）来定位CPU热点和缓存未命中问题。 4.2 内存泄漏与竞争条件的定位 针对用户空间的应用，我们将结合内核信息分析内存分配器的行为。探讨如何利用`/proc`和`/sys`文件系统接口获取精确的进程资源使用信息，并使用调试工具（如Valgrind的替代品或内核级别的跟踪点）来捕捉难以复现的内存破坏和数据竞争问题。 4.3 故障恢复与系统稳定性设计 分析系统崩溃（Kernel Panic）的诊断流程，包括`kdump`机制的工作原理。讨论如何设计高可用性（HA）集群的操作系统层支撑，包括心跳机制、资源仲裁以及优雅的故障切换策略，确保服务在硬件或软件故障发生时能够快速恢复。 本书适合具有一定C语言基础，希望从应用层面跃升至系统底层，掌握操作系统核心原理与高级故障诊断技术的系统工程师、内核开发者及资深运维人员阅读。

评分☆☆☆☆☆

翻译的超级搞笑，一边读会笑出声来哦，太好了，学的一点都不累，可以当小说来读， 作者很有才啊，不知道为什么没有其他的linux那么出名，我觉得这是最好的linux入门教材了 为什么还说我的评论短。。。 。。。。 。。。。。 。。。。。。  

评分☆☆☆☆☆

《Unix & Linux 大学教程》是我见过的最好的一本 Linux 入门书，作者幽默风趣，总是在不经意间逗你一下，比起鸟哥那种风格更让人舒服。 看这本书完全不会感到疲倦，作者从 Unix 的历史讲起，循序渐进，深入讲解各个命令、shell、启动脚本、正则表达式、文件系统、进程，把每一...  

评分☆☆☆☆☆

书中介绍了unix&linux中大多数工具的起源，而且语言通俗易懂，翻译也非常棒！读过这本书，绝对能为你学习linux打下扎实基础！！ 书中也介绍了unix&linux的出生问题，虽然各种linux书都会提到，但是从没见过能像这本书一样写得那么具体、全面！ 作者认识其中一些软件的作者，能...  

评分☆☆☆☆☆

《Unix & Linux 大学教程》是我见过的最好的一本 Linux 入门书，作者幽默风趣，总是在不经意间逗你一下，比起鸟哥那种风格更让人舒服。 看这本书完全不会感到疲倦，作者从 Unix 的历史讲起，循序渐进，深入讲解各个命令、shell、启动脚本、正则表达式、文件系统、进程，把每一...  

评分☆☆☆☆☆

实在是很好的一本书。 挺厚，但是读起来很流畅，分类也很好，都比较基础，全面。 特别是过滤器那些说的特别详细。语言还比较幽默，引人入胜。 你甚至可以把它当做一本小说来看，我当初就是如此。 强烈推荐。  

评分☆☆☆☆☆

初次接触 Unix/Linux 系统，我曾被那些看似繁复的命令行指令和层出不穷的配置文件弄得焦头烂额。那些屏幕上滚动的字符，对于初学者来说，无异于天书。我试图寻找一本能够引导我从零开始，逐步理解这个强大操作系统的书籍，但市面上充斥的要么是过于理论化、晦涩难懂的学术著作，要么是只关注特定命令用法、缺乏系统性讲解的工具手册。我渴望的，是一个能够帮助我建立起对 Unix/Linux 整体认识的基石，一个让我能够理解“为什么”和“如何”的向导。我需要的是一种能够将抽象的概念具象化，将陌生的术语清晰化的能力。例如，关于文件系统的层级结构，我曾在一本其他书中看到过简单的描述，但却无法将其与实际的硬盘分区、目录挂载等概念联系起来，也无法理解不同目录（如 `/bin`, `/etc`, `/home`）的真正作用以及它们在系统运行中的地位。同样，关于权限管理，那些 `rwx` 的组合对我来说只是无意义的符号，直到我遇到这本《Unix & Linux大学教程》，才真正明白了用户、组、其他用户的概念，以及它们如何共同作用来保障系统的安全和稳定性。书中对于进程管理的讲解也尤为精彩，我第一次理解了什么是进程、线程，以及它们在系统资源争夺中的角色。那些 `ps`, `top`, `kill` 等命令不再是孤立的工具，而是构建了一个完整的进程控制体系。这本书不仅教会了我如何使用这些工具，更重要的是，它让我理解了这些工具背后的原理，以及它们如何协同工作来管理整个操作系统的运行。

评分☆☆☆☆☆

在我的职业生涯中，我接触过各种各样的服务器操作系统，但 Unix/Linux 给我留下了最深刻的印象。然而，在很长一段时间里，我对它的理解仅限于表面，更多的是依赖于同事的指导和零散的网络资料。我迫切需要一本能够系统性地梳理我对 Unix/Linux 知识体系的书籍，它需要能够将我零散的知识点串联起来，并且能够引导我深入理解其底层设计思想。这本书恰好提供了这样的框架。它不仅仅是关于命令的堆砌，而是从操作系统的哲学出发，讲解了 Unix/Linux 的设计理念，例如“一切皆文件”的思想，以及管道和进程的强大组合能力。书中关于系统日志和故障排查的章节也让我受益匪浅。我学会了如何分析 `/var/log` 目录下的各种日志文件，如何通过 `dmesg` 查看内核消息，以及如何使用 `strace` 来跟踪进程的系统调用。这对于我诊断和解决生产环境中的各种问题提供了强有力的支持。

评分☆☆☆☆☆

我曾有过几次尝试，想要在自己的电脑上安装 Linux 发行版，但每次都以失败告终。要么是启动盘制作失败，要么是分区设置出错，导致系统无法正常启动。我对硬件和操作系统的底层交互了解甚少，因此在遇到这些问题时，总是束手无策。我需要一本能够让我理解操作系统是如何与硬件交互，以及如何在安装过程中进行合理配置的书籍。这本书在这方面给予了我极大的帮助。它不仅仅讲解了 Linux 的安装步骤，更重要的是，它深入浅出地解释了安装过程中涉及的关键概念，例如引导加载程序（GRUB/LILO）、分区表、文件系统类型（ext4, XFS 等），以及用户和组的创建。书中关于分区设置的讲解尤其详尽，它解释了 `/boot`, `/`, `/home`, `swap` 等分区的意义和作用，并且给出了不同的配置方案，让我能够根据自己的需求进行选择。此外，书中还详细介绍了如何在虚拟机环境中安装 Linux，这对于初学者来说是一个非常友好的入门方式，能够避免对物理硬件造成潜在的风险。我通过书中的指导，成功地在 VirtualBox 中安装了 Ubuntu，并且能够熟练地进行基本的系统配置和软件安装。

评分☆☆☆☆☆

在我过去的学习生涯中，无数次尝试过深入探索 Unix/Linux 的世界，但往往是浅尝辄止，无法真正把握其精髓。我曾经购买过几本关于 shell 脚本编程的书籍，但它们往往直接跳到编写复杂的脚本，却忽略了 shell 本身作为一个强大的交互式界面的重要性。我需要的是一个能够让我理解 shell 的演变、不同 shell 的特点（如 bash, zsh）以及它们各自的优势。更重要的是，我希望了解 shell 如何解释和执行我输入的每一个命令，包括路径解析、变量扩展、命令替换等等。这本书在这方面做得非常出色，它不仅详细介绍了 bash shell 的基本用法，还深入讲解了其强大的特性，例如历史命令的利用、别名的设置、函数的使用，以及如何通过配置文件（如 `.bashrc`）来定制个性化的 shell 环境。我记得书中有一个章节专门讲解了管道 (`|`) 和重定向 (`>`, `>>`, `<`)，这让我第一次真正理解了如何将一个命令的输出作为另一个命令的输入，如何将命令的输出保存到文件中，或者从文件中读取数据作为命令的输入。这对于构建复杂的命令链和实现自动化任务至关重要。此外，书中对于文本处理工具（如 `grep`, `sed`, `awk`）的讲解也堪称经典。我曾无数次被 `grep` 强大的正则表达式搜索能力所折服，但总是觉得意犹未尽。这本书深入浅出地讲解了正则表达式的语法和用法，并且通过大量的实例展示了如何结合 `grep`, `sed`, `awk` 来实现复杂的文本数据分析和处理。

评分☆☆☆☆☆

我曾经是一名 Windows 用户，对 Unix/Linux 的一切都感到陌生和畏惧。我担心自己无法适应命令行界面，担心自己会因为操作失误而损坏系统。我需要的，是一本能够打消我顾虑，并且能够引导我逐步熟悉 Unix/Linux 操作的书籍。这本《Unix & Linux大学教程》正好满足了我的期望。它从最基础的桌面环境介绍开始，逐步过渡到命令行操作，并且始终保持着耐心和细致。书中对于每一个命令的讲解都非常到位，不仅仅是简单的罗列，而是结合实际应用场景来解释其功能和用法。例如，在介绍文件搜索命令 `find` 时，书中不仅仅展示了如何根据文件名搜索，还介绍了如何根据文件类型、大小、修改时间等条件进行搜索，并且如何结合 `exec` 选项来对搜索到的文件执行相应的操作。这让我能够高效地管理大量的本地文件。此外，书中对于远程登录（SSH）的讲解也让我印象深刻，它不仅介绍了如何连接到远程服务器，还详细说明了 SSH 的安全机制以及如何使用 SSH 密钥对进行身份验证，这对于进行服务器管理至关重要。

评分☆☆☆☆☆

在过去，我一直认为 Unix/Linux 的学习曲线非常陡峭，命令行界面更是让人望而却步。我曾经因为找不到合适的入门书籍而放弃了多次。然而，当我拿起这本《Unix & Linux大学教程》时，我才发现我的看法是片面的。这本书以其清晰的逻辑、丰富的示例和循序渐进的讲解，成功地将一个复杂的世界展现在我的面前。它不仅仅是关于技术，更是一种思维方式的启迪。书中对于“模块化”和“组合性”的设计理念的强调，让我理解了 Unix/Linux 的强大之处在于将简单而强大的工具组合起来，解决复杂的问题。我学会了如何利用 `grep` 结合正则表达式进行强大的文本搜索，如何使用 `sed` 和 `awk` 进行复杂的文本处理，以及如何通过管道将这些工具无缝地连接起来。这本书的价值远不止于教授命令的使用，它更在于培养我独立思考和解决问题的能力，让我能够自信地应对各种 Unix/Linux 相关的挑战。

评分☆☆☆☆☆

在学习编程的过程中，我发现自己对操作系统底层原理的理解仍然模糊不清。尤其是在涉及多任务处理、内存管理和文件I/O等概念时，我总是感觉隔了一层。虽然我能够编写应用程序，但却不理解它们是如何在操作系统中运行的，以及操作系统是如何分配资源和管理进程的。这本《Unix & Linux大学教程》恰好填补了我在操作系统理论方面的空白。它不仅讲解了 Unix/Linux 的基本命令和shell 操作，更深入地探讨了操作系统的内核、进程管理、内存管理、设备驱动程序以及文件系统等核心概念。书中关于进程调度算法的讲解，让我第一次理解了 CPU 时间是如何分配给不同的进程的。对于内存管理，它解释了虚拟内存、分页、分段等概念，并且说明了它们如何提高系统的效率和稳定性。我尤其对书中关于文件I/O的部分印象深刻，它详细讲解了缓冲、缓存以及系统调用在文件读写中的作用，这对于优化程序的性能至关重要。通过这本书，我不再是仅仅停留在应用层面，而是对 Unix/Linux 系统有了更深层次的认识，这极大地提升了我解决复杂问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

我曾经尝试过一些其他关于 Unix/Linux 的书籍，但它们往往要么过于理论化，让我难以消化，要么过于初级，无法满足我深入学习的需求。我需要的是一本能够平衡理论与实践，并且能够引导我掌握 Unix/Linux 高级特性的书籍。这本书恰好做到了这一点。它不仅仅讲解了基础命令和 shell 操作，更深入地探讨了系统管理、网络配置、软件编译和安全加固等高级主题。书中关于网络服务的配置，例如 Web 服务器（Apache/Nginx）、FTP 服务器和 DNS 服务器的部署和管理，让我能够构建和维护自己的网络基础设施。此外，书中关于软件编译和源码安装的讲解，也让我能够根据自己的需求定制和优化软件，而不是仅仅依赖于发行版提供的软件包。我特别欣赏书中关于安全性的讨论，它详细介绍了防火墙（iptables/firewalld）、SELinux/AppArmor 等安全机制，并且提供了相应的配置示例，这对于保护服务器免受攻击至关重要。

评分☆☆☆☆☆

我一直对操作系统底层的工作原理充满好奇，尤其是 Unix/Linux 系统，它以其开放、稳定和强大的特性吸引着我。然而，市面上关于 Unix/Linux 的书籍良莠不齐，很多书籍要么内容陈旧，要么讲解不清。我渴望找到一本能够全面、深入地介绍 Unix/Linux 的书籍，并且能够提供最新的技术信息和最佳实践。这本《Unix & Linux大学教程》正好满足了我的期望。它不仅涵盖了 Unix/Linux 的基础知识，还深入探讨了文件系统、进程管理、内存管理、网络协议以及系统安全等核心主题。书中对于文件系统的讲解，让我理解了不同文件系统（如 ext4, XFS, Btrfs）的特点和优势，以及它们在数据存储和访问中的作用。对于进程管理的阐述，让我明白了进程状态、调度算法和进程间通信（IPC）的原理。更让我惊喜的是，书中还详细介绍了现代 Linux 发行版中的一些重要技术，例如 systemd、Docker 和 Kubernetes 的基本概念，这让我对当前 Linux 生态的发展有了更清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

对于一个长期使用图形化界面的用户来说，Unix/Linux 的命令行环境曾是遥不可及的壁垒。我习惯于点击图标、拖拽文件，而面对黑色的终端窗口，我感到无所适从。我曾试图从网上找一些零散的教程，但它们要么过于技术化，要么缺乏系统性，导致我无法形成一个连贯的学习思路。我迫切需要一本能够循序渐进地引导我掌握命令行操作的书籍，它需要能够解释清楚每一个命令的含义、选项和参数，并且能够提供实际的应用场景。这本《Unix & Linux大学教程》正好满足了我的需求。它从最基础的目录导航（`pwd`, `cd`, `ls`）开始，逐步深入到文件和目录的管理（`mkdir`, `rmdir`, `cp`, `mv`, `rm`），再到权限的设置（`chmod`, `chown`）以及查找命令（`find`）。书中大量的示例代码让我能够立刻动手实践，并且通过这些实践，我逐渐理解了这些命令在实际操作系统中的作用。例如，关于 `ls` 命令，我不仅仅学会了如何列出文件和目录，还了解了 `-l` 选项的详细信息（权限、所有者、大小、修改时间等），以及 `-a` 选项显示隐藏文件。更让我惊喜的是，书中还详细讲解了如何使用 `tar`, `gzip`, `bzip2` 等命令来压缩和解压缩文件，这在日常的数据管理中非常实用。

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五星。这才是教科书，鸟哥只能算手册。虽然厚，但是读起来一点都不吃力。

评分☆☆☆☆☆

当年我的unix启蒙教材之一，内容非常翔实，适合自学

评分☆☆☆☆☆

面向非程序员的UNIX教程，想要深入这本书不是个好选择；作者十分擅长讲故事；很多地方由于过多的强调不能版本的区别使得重点不够清晰；不必按顺序阅读，如果有涉及其它章节的内容，作者或不厌其烦的提醒

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作者真可爱。

评分☆☆☆☆☆

讲的很棒，虽然其中很多指令（程序）在现代Linux系统中已经不在生效，需要自己安装。