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出版者:中国水利水电出版社

作者:袁建华／于冬梅／等

出品人:

页数:261页

译者:

出版时间:2001-01

价格:24.00元

装帧:平装

isbn号码:9787508404943

丛书系列:

图书标签:

• Windows Me
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• 故障排除

《Linux系统深度优化与性能调校实战指南》 书籍简介 本书并非关于微软Windows操作系统的入门或进阶指南，而是完全聚焦于开源操作系统——Linux的深度应用、系统底层优化与极限性能调校。它面向的是已经具备一定Linux操作基础，渴望将系统性能压榨到极致的系统管理员、高级开发者、云计算架构师以及追求极致效率的资深技术爱好者。 本书摒弃了对操作系统基础安装和日常图形界面操作的赘述，直接切入Linux内核、系统服务、网络堆栈以及存储I/O的复杂世界。全书内容以“实战”为核心，每一个章节都围绕着具体的性能瓶颈分析和对应的调优方案展开，力求为读者提供一套可立即在生产环境中部署的高级优化工具箱。 第一部分：Linux内核的奥秘与编译优化 本部分将带领读者深入理解现代Linux内核的工作原理，远远超出了普通用户对“系统设置”的认知。 1.1 内核源代码结构剖析与配置哲学： 我们将详细解析内核源码的组织结构，重点讲解`Kconfig`和`Makefile`系统。读者将学会如何根据特定的硬件架构（如x86_64, ARM64）和应用场景（如低延迟交易系统、高吞吐量文件服务器）精确裁剪内核配置。这不是简单的“选中/不选中”的菜单操作，而是理解每一个配置项对系统资源分配和中断处理的影响。 1.2 实时性内核（RT Patch）的引入与应用： 针对需要极低抖动和可预测延迟的应用，本书将指导读者如何获取、打补丁和编译带有实时补丁的内核。章节将详细对比通用内核（Generic Kernel）与实时内核在调度器行为、时钟源精度和中断延迟上的根本区别，并提供测试工具集来量化改进效果。 1.3 模块化加载与动态调试技术： 学习如何安全地加载、卸载内核模块，并重点介绍kprobes/jprobes机制。这部分内容将教授读者如何在不重启系统的前提下，对正在运行的内核函数进行挂钩和跟踪，用以定位复杂的性能毛刺（Spike）。 第二部分：系统资源的高效管理与调度器精调 本部分关注CPU和内存的管理机制，这是决定系统响应速度的关键。 2.1 CFS调度器（Completely Fair Scheduler）的深度解析： 我们将详细拆解CFS的工作算法，包括虚拟运行时（vruntime）、nice值对调度优先级的实际影响。重点讲解CPU亲和性（Affinity）的设置，并介绍如何利用cgroups v2来创建严格的资源隔离组，确保关键服务拥有专用的CPU时间片，避免被后台进程干扰。 2.2 内存管理单元（MMU）与页面缓存的艺术： 书中深入探讨了页表结构、TLB（Translation Lookaside Buffer）的工作方式。对于内存调优，我们将聚焦于`vmstat`、`slabtop`的高级用法，并详细阐述`swappiness`参数在不同工作负载下的正确取值策略，以及如何通过`mmap`控制文件系统的缓存行为，优化大文件的I/O访问。 2.3 NUMA架构下的内存布局优化： 针对多路CPU服务器，本书提供了一套完整的NUMA感知型应用部署策略。内容涵盖如何使用`numactl`工具精确绑定进程到特定的内存节点，避免跨节点内存访问带来的巨大延迟惩罚，并解释了透明巨页（THP）在不同场景下的利弊权衡。 第三部分：极致网络性能的堆栈调优 网络延迟和吞吐量是衡量服务器性能的重要指标，本部分将从内核网络栈的最底层进行优化。 3.1 TCP/IP协议栈的内核参数精调： 深入讲解`/proc/sys/net/ipv4/`下关键参数的意义，包括`tcp_timestamps`、拥塞控制算法（如BBR的启用和调优）、缓冲区大小（`rmem_max`, `wmem_max`）的科学设定。我们将提供基准测试脚本来验证不同参数组合下的TCP吞吐量和延迟变化。 3.2 中断处理与软中断（SoftIRQs）的优化： 学习如何利用RPS (Receive Packet Steering) 和 RFS (Receive Flow Steering) 技术，将网络中断的处理负载均匀分散到多个CPU核心上，防止单核中断处理成为网络性能瓶颈。这部分会结合`irqbalance`的限制，教读者手动配置IRQ的CPU绑定。 3.3 用户空间网络加速技术： 介绍现代高性能网络编程范式，包括DPDK (Data Plane Development Kit) 的基本原理和部署流程，以及XDP (eXpress Data Path) 在内核边缘进行数据包快速过滤和转发的应用案例。 第四部分：I/O子系统与存储性能的极限挖掘 本部分专注于磁盘和文件系统的性能优化，这是数据库和大数据应用的关键。 4.1 块设备层面的I/O调度器选择与配置： 详细对比CFQ, Deadline, NOOP, MQ (Multi-Queue) 调度器在SSD和传统HDD上的适用性。重点介绍如何根据I/O类型（随机读写、顺序写入）为特定分区设置最优的I/O调度算法。 4.2 文件系统的高级调优： 并非所有应用都适合默认的`ext4`或`XFS`。本书将指导读者在特定负载下选择更优的文件系统，并讲解如`noatime`、`barrier`等挂载选项对性能的实际影响。对于数据库，我们将探讨如何调整XFS的日志模式以平衡写入性能和数据完整性。 4.3 零拷贝技术与异步I/O： 讲解`sendfile()`和`splice()`等零拷贝API的工作机制，以减少数据在内核态和用户态之间的冗余拷贝。同时，深入探讨`io_uring`，作为下一代异步I/O框架，如何通过其高效的设计彻底改变传统同步阻塞I/O的性能格局。 总结： 《Linux系统深度优化与性能调校实战指南》是一本面向实践的“黑盒拆解”手册。它不提供表面的“如何做”，而是深入解释“为什么这样做”，旨在帮助读者构建起一套系统性的性能分析思维框架，从而应对任何生产环境下的性能挑战。书中所有案例均基于主流的RHEL/CentOS 8+ 或 Debian/Ubuntu LTS 环境进行验证。

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