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出版者:清华大学

作者:王剑 蒋骏

出品人:

页数:277

译者:

出版时间:2000-10

价格:24.00元

装帧:

isbn号码:9787302040170

丛书系列:

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软件使用与系统维护深度指南：现代操作系统高效能实践 本书面向对主流操作系统有深入学习需求，并致力于提升日常操作效率与系统维护能力的读者。全书聚焦于理论深度、实操精细度与前沿技术整合，旨在构建一套全面、系统的现代计算环境管理知识体系。 --- 第一部分：操作系统核心架构与底层原理剖析 本部分将带领读者深入探究现代操作系统（如Windows 10/11及主流Linux发行版）的内在机制，告别表面化的点击操作，直抵系统运作的“心脏”。 第一章：操作系统内核与内存管理精要 1.1 内核模式与用户模式的边界与交互机制：详细阐述系统调用（System Call）的完整流程，系统如何通过中断和异常机制处理硬件请求与软件错误。重点分析上下文切换（Context Switching）的性能开销与优化策略。 1.2 虚拟内存与物理内存的映射机制：深入理解分页（Paging）与分段（Segmentation）的结合使用。剖析页表（Page Table）的层级结构、TLB（Translation Lookaside Buffer）的工作原理及其对内存访问速度的影响。探讨缺页中断（Page Fault）的处理流程与性能调优。 1.3 进程与线程的生命周期管理：对比进程与线程在资源占用、隔离性上的差异。详解调度算法（如CFS, Round Robin, Priority-based Scheduling）的数学模型与实际应用场景。探讨多线程编程中的同步与互斥机制（锁、信号量、互斥量）的底层实现。 第二章：文件系统的高级结构与数据持久化 2.1 日志式文件系统的深度解析（NTFS/ext4/Btrfs）：不只是介绍如何格式化，而是深入解析Journaling（日志记录）机制如何保障数据一致性。分析MFT（主文件表）或Inode表的内部结构，以及文件定位与读取的物理寻道过程。 2.2 存储I/O堆栈与性能瓶颈定位：描绘从应用程序发起I/O请求到磁盘响应的完整路径。分析缓存机制（如磁盘缓存、操作系统缓冲区）在提高吞吐量中的作用。探讨RAID配置（如RAID 5, RAID 10）的原理、校验计算与故障恢复策略。 2.3 数据安全与恢复：快照与卷管理：讲解VSS（卷影复制服务）的原理，如何实现非中断性备份。探讨逻辑卷管理器（LVM）在磁盘空间动态调整中的应用。 --- 第二部分：系统性能调优与故障诊断实战 本部分侧重于将理论知识转化为实践技能，重点解决系统性能下降、资源泄漏及复杂故障的排查。 第三章：资源监控与性能基准测试 3.1 高级性能计数器（Performance Counters）的深度挖掘：超越Task Manager的表面数据，利用性能监视器（Perfmon）和特定工具，建立自定义数据收集集。分析关键指标如处理器队列长度、磁盘等待时间、内存分页速率的健康阈值。 3.2 延迟分析与热点识别：引入“平滑度”（Smoothness）概念，学习如何使用延迟分析工具（如LatencyMon或特定内核探查工具）定位导致系统卡顿的驱动程序或硬件中断。 3.3 基准测试方法的科学性：介绍如何设计受控环境下的性能测试，避免测试结果的片面性。对比使用不同负载生成器（如Sysmark, Phoronix Test Suite）的优缺点。 第四章：系统级故障诊断与蓝屏/内核崩溃分析 4.1 内存转储（Dump File）的结构解析：学习如何配置和捕获完全内存转储（Complete Memory Dump）或小内存转储。使用WinDbg或类似工具加载符号文件，解析Bug Check Code的含义。 4.2 驱动程序与硬件冲突的定位：通过分析事件日志（Event Viewer）的高级视图和系统日志，识别与硬件初始化或驱动程序冲突相关的关键错误代码。重点讲解如何通过安全模式和驱动签名验证来隔离问题源。 4.3 网络协议栈的诊断与优化：深入TCP/IP协议栈，使用高级网络抓包工具（如Wireshark）分析丢包、重传和延迟的根本原因。探讨网络驱动程序对整体系统响应时间的影响。 --- 第三部分：高级系统管理与自动化脚本构建 本部分旨在将系统管理员的思维模式融入日常操作，实现高效、可重复的管理任务。 第五章：命令行工具链的深度集成与应用 5.1 PowerShell/Bash 高级脚本编程：不仅仅是执行简单命令。重点讲解面向对象的特性（如PowerShell的管道和Cmdlet），如何使用脚本进行远程管理、错误处理（Try/Catch/Finally）和复杂数据结构的序列化。 5.2 WMI/CIM 对象的系统查询：学习如何通过WMI（Windows Management Instrumentation）或CIM模型，以统一接口查询硬件配置、服务状态和安全策略，实现对异构系统的批量管理。 5.3 定时任务与系统维护的自动化：设计健壮的后台任务调度脚本，包括日志轮换、临时文件清理和定期服务健康检查，确保系统长期稳定运行。 第六章：安全基线建立与配置管理 6.1 组策略（GPO）的细粒度控制：深入研究安全配置基线（Security Baselines）的部署。讲解如何利用安全模板、首选项扩展（Preferences Extension）实现差异化配置，并进行策略冲突的有效诊断。 6.2 注册表（Registry）的层次化理解与安全视角：将注册表视为系统配置的分布式数据库。分析关键的系统保护键值，学习如何利用注册表监控工具追踪配置的非法更改。 6.3 系统映像与部署的自动化流程：探讨使用DISM（Deployment Image Servicing and Management）工具进行离线操作系统维护。介绍如何创建和部署定制化的系统安装映像，实现快速恢复和标准化部署。 --- 第四部分：跨平台与虚拟化环境下的系统整合 本部分着眼于现代IT环境的复杂性，涵盖虚拟化、容器化和跨系统协作的必要技术。 第七章：虚拟化技术的核心原理与性能优化 7.1 Hypervisor的类型与工作原理：深入对比Type 1（裸金属）和Type 2（宿主）虚拟化。详细解析硬件辅助虚拟化（Intel VT-x/AMD-V）如何减少管理程序对CPU和内存资源的干预。 7.2 虚拟机（VM）的I/O虚拟化挑战：分析Para-virtualization（半虚拟化）和Full-virtualization（全虚拟化）在磁盘和网络I/O上的性能差异。探讨虚拟硬件设备（如VirtIO）如何优化数据传输效率。 7.3 快照与资源快照的管理与风险：讲解快照的底层实现机制（通常基于CoW或增量磁盘），及其对系统性能和存储空间带来的长期影响。 第八章：容器化技术与轻量级部署模型（Docker/Podman基础） 8.1 Linux容器核心技术：Namespaces与Control Groups (cgroups)：系统性地介绍Linux内核如何通过这些机制为容器提供隔离性、资源限制和进程隔离。 8.2 镜像构建与分层文件系统（Union File Systems）：剖析Docker镜像的分层结构（如OverlayFS），理解如何优化Dockerfile以减小镜像体积和提高构建速度。 8.3 容器网络与存储的连接：探讨桥接网络、主机网络模式的差异，以及Persistent Volume（持久化存储）在容器生命周期管理中的作用。 --- 总结：本书力求提供一个从硬件驱动到应用层面的全景视角，强调“为什么”（原理）和“如何做”（实践）的紧密结合。它不是一本简单的功能列表手册，而是一套旨在培养高级系统分析师和效率工程师的知识工具箱。

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