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出版者:清华大学出版社

作者:王卫国

出品人:

页数:436

译者:

出版时间:2002-10-1

价格:33.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787302059356

丛书系列:

图书标签:

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好的，这是为您量身打造的一份图书简介，内容聚焦于电脑DIY领域之外的计算机相关知识，力求详尽且富有吸引力。 --- 《数字时代的幕后英雄：操作系统、网络协议与数据安全的深度解析》 简介 在这个万物互联、信息爆炸的时代，我们每天都在与计算机和网络进行着无休止的交互。然而，支撑起这一切流畅运作的底层基石——操作系统的工作原理、数据如何在全球范围内可靠传输的网络协议，以及保护我们数字资产的攻防艺术——往往隐藏在用户界面之下，鲜为人知。本书旨在揭开这些“幕后英雄”的神秘面纱，为那些渴望超越硬件组装层面、深入理解现代计算核心机制的技术爱好者、系统管理员预备役以及对信息安全有高度关注的读者，提供一套全面、深入且实践导向的知识体系。 第一篇章：操作系统的灵魂——从内核到用户空间的深度探索 传统的计算机书籍可能专注于如何选择CPU和显卡，但本篇将带您进入数字世界的指挥中心：操作系统（OS）。我们将从最基础的概念出发，剖析操作系统的核心组件和设计哲学。 内核的奥秘（The Kernel Unveiled）： 我们将深入探讨单体内核（Monolithic Kernel）与微内核（Microkernel）的设计优劣与实现差异。重点分析进程管理和线程调度机制，包括时间片轮转、优先级继承和实时调度算法（如EDF和RMS）在现代操作系统中的具体应用。读者将能清晰理解为什么同一个程序在不同设置下表现出迥异的性能。 内存的艺术与陷阱： 内存管理是操作系统的核心难题。本书详尽阐述虚拟内存的工作原理，包括分页（Paging）和分段（Segmentation）机制如何协同工作以隔离进程。我们还将剖析缺页中断（Page Fault）的处理流程，以及TLB（转换后援缓冲区）在高频内存访问中的关键作用。对于内存泄漏和内存溢出等常见问题，本书提供了从OS层面进行诊断的工具链和分析方法。 文件系统的演进与哲学： 了解数据如何在持久化存储中被组织和检索。我们将对比分析日志文件系统（如Ext4, NTFS）如何保证数据一致性，探讨i节点结构和目录项缓存（Dentry Cache）对文件访问速度的影响。此外，对写时复制（Copy-on-Write, CoW）技术在现代文件系统（如ZFS, Btrfs）中的应用也将进行深入解析。 设备驱动与I/O控制： 硬件与软件之间的桥梁——设备驱动，其健壮性直接决定了系统的稳定性。本章将介绍中断处理机制，DMA（直接内存访问）如何减轻CPU负担，以及阻塞/非阻塞I/O模型的差异与适用场景。 第二篇章：无形的丝线——网络协议栈的精妙构建 网络是现代计算的命脉。要理解云计算、分布式系统或任何在线应用，必须精通支撑它们运行的网络协议。本书将完全按照TCP/IP协议栈的层次结构，由底层向高层系统地讲解。 物理与数据链路层（L1/L2）： 虽然偏硬件，但我们着重分析以太网帧结构、MAC地址解析以及ARP协议在局域网内部建立通信的关键步骤。对于无线网络，我们将探讨CSMA/CD和CSMA/CA的区别。 网络层（L3）： IP协议的头部结构、路由表的构建逻辑和子网划分（VLSM）的实用技巧是本章的重点。我们会详细剖析ICMP在网络诊断中的应用（如Ping和Traceroute的底层实现）。 传输层（L4）的博弈： 这是本书网络部分的核心。我们将深入对比TCP和UDP的适用场景。针对TCP，我们会细致讲解三次握手与四次挥手的每一个数据包交换细节，以及拥塞控制算法（如Reno, Cubic）如何动态调整发送速率，确保网络的公平与稳定。对于端口复用和套接字（Socket）编程的基础概念也会有所涉及。 应用层协议的剖析： 不仅是简单介绍，我们更侧重于协议的交互细节。例如，HTTP/1.1, HTTP/2在请求/响应头部的差异，DNS解析从域名到IP地址的递归与迭代查询过程，以及TLS/SSL握手如何建立安全通道的密钥交换机制。 第三篇章：数字堡垒的构建与攻防——信息安全基础 在深入了解了操作系统和网络如何工作之后，我们必须讨论如何保护它们。本篇将聚焦于信息安全的基本原则和防御体系。 加密学的基石： 理解数据的机密性与完整性。我们将区分对称加密（如AES）和非对称加密（如RSA）的内部数学原理和应用场景。重点分析哈希函数（如SHA-256）在密码存储和数据校验中的不可替代性。 身份验证与访问控制： 探讨Kerberos等集中式认证机制的原理，以及DAC（自主访问控制）、MAC（强制访问控制）在操作系统安全模型中的区别。 网络安全前沿： 分析常见的网络攻击向量，如DDoS攻击如何利用协议特性进行滥用，以及中间人攻击（MITM）在传输层和应用层如何实施。更重要的是，本书会介绍防火墙（Firewall）和入侵检测系统（IDS）的基本过滤规则和工作流程。 系统安全加固： 聚焦于操作系统层面的防御策略，包括权限最小化原则的实施、安全审计日志的有效分析方法，以及如何配置内核参数以抵御常见的内存攻击技术。 目标读者： 本书不教授如何安装操作系统或超频硬件，而是面向那些希望理解“为什么”和“如何实现”的进阶学习者。如果您已经能熟练使用电脑，但对数据如何在硬盘上存储、进程如何在CPU上调度、数据包如何在互联网上传输感到好奇，那么《数字时代的幕后英雄》将是您通往系统级理解的理想指南。通过阅读本书，您将不再是被动的使用者，而是能洞察数字世界运行逻辑的深刻理解者。

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