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出版者:青岛出版社

作者:张化祥

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1999-01

价格:15.80

装帧:平装

isbn号码:9787543619975

丛书系列:

图书标签:

• Windows98
• 操作系统
• 入门
• 教程
• 电脑
• 软件
• 技术
• 计算机
• 90年代
• 经典

深入解析现代操作系统内核与系统编程实战 本书并非关于Windows 98的追忆录或操作指南。相反，它是一部聚焦于当代操作系统（如Windows 10/11、Linux、macOS的演进版本）底层机制、核心架构以及面向高性能、高安全性的系统级应用开发实践的深度技术专著。 本书旨在为具备一定编程基础，希望深入理解现代操作系统如何管理硬件资源、调度进程、保障内存安全以及提供高效并发机制的专业人士提供一本详尽的参考手册和实践指南。我们将穿越操作系统设计哲学的演变历程，直抵现代内核的复杂核心。 --- 第一部分：现代操作系统架构与核心概念重构 本部分将系统性地解构当前主流操作系统（尤其侧重于NT内核的现代版本及主流Linux发行版）的宏观架构，建立起理解底层机制的坚实理论基础。 第一章：从单体到混合内核的演进与权衡 我们将考察操作系统的内核设计哲学，从早期的纯粹宏内核（如早期的UNIX）到微内核、混合内核的演变路径。深入分析为什么现代操作系统倾向于采用混合架构，并探讨这种选择在性能、稳定性和可维护性之间的复杂平衡。重点剖析现代Windows内核（NTOSKRNL）与Linux内核在模块化设计上的差异与殊途同归之处。 第二章：进程与线程管理：现代并发模型的核心 抛弃对传统进程概念的简单描述，本章专注于现代操作系统如何实现高效的上下文切换、虚拟化线程（如用户级线程与内核级线程的映射），以及调度器（如CFS、EPF、Deadline Scheduler）的复杂算法。我们将详细分析如何利用特定的API（如Thread Pool, IoCompletion Ports, pthreads/std::thread）来构建高吞吐量的多线程应用，并深入探讨死锁、活锁的检测与预防机制在内核层面的实现。 第三章：内存管理与虚拟化：地址空间的艺术 内存是系统资源的核心。本章将彻底解析现代操作系统的分页机制、TLB（Translation Lookaside Buffer）的缓存管理、页表结构（PML4, PDPT等）的深度优化。重点探讨工作集管理、缺页异常（Page Fault）的处理流程，以及现代操作系统如何通过“稀疏内存分配”和“内存压缩（Memory Compression）”技术来缓解物理内存压力。对于系统程序员而言，理解如何正确使用内存映射文件（Memory-Mapped Files）进行高效I/O是至关重要的技能。 --- 第二部分：系统服务与I/O子系统精深解析 本部分转向操作系统提供的核心服务接口，特别是输入/输出（I/O）系统的设计，这是决定系统响应速度和吞吐量的关键瓶颈所在。 第四章：I/O管理器与驱动程序模型深度探究 我们将详细剖析现代操作系统I/O管理器的工作流程，从用户空间的系统调用请求到最终硬件驱动程序的执行。重点对比Windows WDM/KMDF模型与Linux LKM（Loadable Kernel Modules）模型的结构差异。本章将演示如何使用现代驱动开发框架（如UMDF或eBPF）来安全、稳定地与硬件交互，并深入解析I/O请求包（IRP）或等效结构在内核中的生命周期。 第五章：异步I/O与高性能网络栈的构建 同步I/O已无法满足现代互联网应用的需求。本章专注于异步操作的实现原理，如Windows上的IOCP（I/O Completion Ports）和Linux上的`io_uring`。我们将对比这两种机制的设计哲学，并提供代码示例，指导读者如何编写零拷贝（Zero-Copy）的网络数据传输程序，以最大化网络接口的利用率，实现纳秒级的延迟优化。 第六章：文件系统结构与事务性数据管理 本书将分析当前主流文件系统（如NTFS、ext4、Btrfs）的内部布局，包括元数据管理、数据块分配策略、日志记录机制（Journaling）。我们将重点探讨事务性文件系统（如ReFS或使用WAL机制的文件系统）如何保证数据一致性，并讨论SSD固态硬盘带来的磨损均衡（Wear Leveling）与TRIM命令对文件系统层面的影响。 --- 第三部分：安全、隔离与可编程性 安全性和隔离性是操作系统设计的首要任务。本部分将聚焦于现代操作系统如何通过硬件支持和软件机制来实现进程隔离、权限控制以及系统的可扩展性。 第七章：权限模型、安全上下文与沙箱技术 我们将解构现代操作系统的安全描述符（Security Descriptors）和访问控制列表（ACLs）的内部结构。深入探讨内核如何执行权限验证，以及UAC（用户账户控制）或类似机制是如何在用户态层面实现权限提升的。此外，本章将介绍容器化技术（如Docker/cgroups/namespaces）背后的内核机制，即操作系统如何利用资源隔离技术提供轻量级的虚拟化环境。 第八章：系统调用接口与用户/内核边界的防护 系统调用是用户程序与内核交互的唯一合法途径。本章将分析系统调用陷阱（System Call Trap/Interrupt）的硬件实现细节，并讨论内核如何验证用户提供的数据指针，以防止缓冲区溢出攻击穿越边界。我们将探讨系统调用接口的稳定性维护及其在不同操作系统版本间的兼容性挑战。 第九章：现代系统性能分析与故障诊断工具集 掌握现代工具链是成为专业系统工程师的必要条件。本章不教授简单的任务管理器使用，而是深入讲解如何利用内核级的性能分析工具（如`perf`、DTrace/SystemTap、Windows Performance Toolkit/ETW）来捕捉和分析延迟热点、缓存未命中率（Cache Misses）和系统调用开销。通过实际案例，演示如何识别并解决由资源争用导致的性能瓶颈。 --- 面向读者： 操作系统内核开发者、高性能计算工程师、底层驱动程序设计师、资深系统架构师，以及任何希望超越应用层API，掌握现代计算环境核心秘密的软件专业人士。 本书承诺： 内容完全聚焦于21世纪的系统架构，不涉及任何过时的技术细节，提供的是理解当前主流服务器和桌面平台运行机制的钥匙。

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这本书的装帧设计简直是那个时代的一股清流，那种略带磨砂质感的封面，在阳光下泛着微微的暖黄色，让人一拿到手里就有种扎实可靠的感觉。我记得当初在书店里看到它时，目光立刻就被封面上那个简洁的、带着早期科技美感的标志性图形吸引住了。内页的纸张虽然不是那种极度光滑的铜版纸，但印刷的油墨非常清晰，字体的排版也很有章法，没有丝毫拥挤感。尤其是那些配图，虽然现在看来像素可能有点低，但当年为了清晰展示操作步骤，作者和编辑可谓是煞费苦心，每一个按钮、每一个菜单的截图都裁剪得恰到好处，色彩还原度也相当不错。光是翻阅这本书，就能感受到出版方对“用户体验”的重视，这在那个信息相对匮乏的年代，无疑是一份珍贵的学习资料。它不只是教你操作，更像是在为你搭建一个进入新世界的入口，视觉上的舒适度是成功的关键一步。

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这本书的叙事风格，用现在的眼光来看，简直是教科书级别的“慢工出细活”。作者的笔触非常细腻、极其耐心，似乎生怕读者漏掉任何一个细微的设置变化。对于那些对计算机一窍不通的“小白”来说，这种详尽无遗的解释简直是福音。它不会直接抛出复杂的命令行或者让你去猜测系统的意图，而是采用一种循序渐进的“对话式”教学。比如，在讲解如何安装驱动程序时，它会先花大段篇幅解释什么是驱动、为什么需要驱动，然后才一步步地引导你进入那个略显神秘的设备管理器。我记得当时我第一次尝试配置声卡，心里忐忑不安，就是靠着这本书里那句“请不要害怕，每一次点击都是在学习”的鼓励，才最终成功点亮了久违的Windows提示音。这种强调理解而非死记硬背的处理方式，是它超越一般“速查手册”的核心价值所在。

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要说这本书在技术深度上的体现，那绝对不是浮于表面的“点点看”。它对Windows 98系统内核的一些底层概念，虽然没有直接深入到汇编层面，但却非常巧妙地将其“翻译”成了普通人能理解的语言。比如，书中对内存管理和虚拟内存的介绍，远比当时市面上很多其他书籍要透彻。它用“仓库管理员”和“临时工位”这样的比喻，生动地描绘了RAM和交换文件的协作机制。更令人印象深刻的是，它并没有回避系统可能出现的错误和疑难杂症，反而专门辟出了一章来讨论“蓝屏的诱因与急救措施”。这种敢于直面系统脆弱性并提供实用解决方案的态度，体现了作者对系统的深刻洞察力，而不是仅仅停留在软件说明书的层面。读完这部分内容，你会感觉自己不再是被系统“支配”的用户，而是能与系统进行有效沟通的“管理者”。

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抛开技术细节不谈，这本书更像是一部时代记忆的载体，它所承载的文化氛围是现在的新教材无法比拟的。阅读它时，你仿佛能听到机箱里风扇的嗡鸣声，闻到老式CRT显示器散发出的轻微臭氧味。书中对DOS到图形界面的过渡的描述，充满了对那个技术爆炸时代的敬畏和兴奋。作者在绪论中描绘了Windows 98将如何改变人们的工作和生活，那种充满乐观主义的未来憧憬，读来令人动容。它不仅仅是一本操作指南，它记录了整整一代人从命令行时代迈向图形化交互世界的集体心路历程。每一次翻阅，都像是进行了一次对“旧日美好时光”的数字考古，那些早期的“故障排除”和“系统美化”技巧，如今看来虽然过时，却充满了那个特定历史阶段的独特魅力和开拓精神。

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这本书的实用性达到了令人惊叹的程度，它简直就是那个年代家庭电脑用户的“万能钥匙”。我记得最清楚的是关于网络配置的那一章，当时拨号上网是主流，延迟和连接中断是家常便饭。这本书不仅教会了如何设置PPPoE连接，还详细对比了不同调制解调器（Modem）的性能差异，甚至给出了优化TCP/IP堆栈参数的建议。对于那些想要在局域网内共享文件和打印机的用户来说，书中关于“网络邻居”权限设置的图文解析，清晰到可以直接照着操作。我当时就是依靠书里那套组合拳，成功让我的586和邻居的奔腾II实现了文件互访，这在当时绝对是一项“高科技成就”。它提供的不仅仅是知识，更是一种解决实际问题的能力，让用户在面对新技术的挑战时，手里握有一张王牌。

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