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出版者:第1版 (2006年9月1日)

作者:彭爱华

出品人:

页数:429

译者:

出版时间:2006-9

价格:39.00元

装帧:平装

isbn号码:9787121025129

丛书系列:

图书标签:

• IT_Windows
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探秘数字世界的宏伟蓝图：深入解析现代操作系统架构与前沿技术 图书名称： 探秘数字世界的宏伟蓝图：深入解析现代操作系统架构与前沿技术 内容简介： 在信息技术飞速发展的今天，操作系统作为计算机系统的心脏与大脑，其复杂性、高效性以及与底层硬件的协同工作能力，直接决定了整个信息生态的性能与安全。本书并非专注于某一代特定操作系统的使用技巧或故障排除，而是致力于构建一个宏大而精密的视角，带领读者全面、深入地剖析现代操作系统的核心原理、架构设计、前沿发展趋势以及其在云计算、边缘计算和人工智能等新兴领域中的关键作用。 本书的结构设计如同对一个精密机械的拆解与重构，从最基础的硬件抽象层（HAL）开始，逐步深入到内核态的复杂逻辑，最终延伸至用户态的应用环境与安全防护体系。我们力求以清晰的逻辑链条，揭示隐藏在图形界面和命令行操作之下的深层运作机制。 第一部分：操作系统基石——从硬件到内核的对话 本部分奠定了理解现代操作系统的理论基础。我们首先回顾了计算机体系结构中的关键要素，包括内存层次结构（Cache、主存、虚拟内存）和处理器流水线设计，这些是操作系统进行资源调度的物理前提。 随后，我们将焦点锁定在内核（Kernel）的设计哲学上。书中详尽分析了单体内核（Monolithic Kernel）、微内核（Microkernel）以及混合内核（Hybrid Kernel）各自的设计权衡与性能取舍。重点章节深入探讨了现代主流操作系统内核中进程与线程的管理模型。我们不仅分析了上下文切换的开销与优化策略，还详细阐述了先进的调度算法，如完全公平调度器（CFS）背后的数学模型与时间片分配逻辑，以及实时操作系统（RTOS）中对确定性调度的实现方式。 内存管理是本书的重中之重。我们将摆脱传统教科书中对分页和分段的简单描述，转而聚焦于虚拟内存系统的复杂实现。内容覆盖了地址翻译过程（TLB的作用与缓存效应）、页表结构（如多级页表和哈希页表）、内存的动态分配与回收机制（如伙伴系统和 Slab 分配器），以及内存碎片整理的策略。特别地，我们探讨了操作系统如何通过内存保护机制确保进程间的隔离性，以及现代硬件辅助的内存安全特性（如 Supervisor Mode Access Prevention, SMAP）。 第二部分：资源调度与并发控制的艺术 现代计算环境的核心挑战在于如何高效地管理有限的CPU时间、I/O带宽和存储空间。本部分深入剖析了操作系统实现并发性和同步性的精妙技术。 在I/O管理方面，我们详细比较了中断驱动 I/O、直接内存访问（DMA）以及事件驱动 I/O 模型。对于高性能场景，本书专门开辟章节讲解了异步 I/O（AIO）框架的设计，如 Linux 中的 io_uring 机制，它如何通过将 I/O 延迟转移到用户空间，极大地提升了I/O吞吐量。 文件系统的设计与实现是连接逻辑存储与物理存储的桥梁。本书不仅分析了日志文件系统（如 Ext4, NTFS）如何保证数据一致性，还深入研究了现代分布式文件系统（如 Ceph, GlusterFS）中数据冗余、一致性模型和负载均衡的底层协议。对于固态硬盘（SSD）的特性，我们探讨了操作系统如何通过磨损均衡（Wear Leveling）和垃圾回收（Garbage Collection）机制来优化存储介质的寿命与性能。 并发控制部分，我们超越了传统的锁（Mutex, Semaphore）的概念，讨论了无锁数据结构（Lock-Free Data Structures）的设计原理，如基于 CAS（Compare-and-Swap）操作的实现。此外，死锁的检测、预防与规避策略，从经典的银行家算法到更具现代性的资源图分析法，都进行了深入的数学推导和实际案例分析。 第三部分：安全、虚拟化与未来展望 随着系统复杂度的提升，安全已成为操作系统设计中不可或缺的一环。本部分聚焦于系统安全模型的构建。内容包括访问控制列表（ACLs）、基于角色的访问控制（RBAC）的理论基础，以及更细粒度的安全增强型 Linux（SELinux）或 Windows Integrity Level（MIL）的工作原理。我们详细阐述了内核态与用户态的权限分离机制，以及系统调用（Syscall）的验证与沙箱（Sandbox）技术如何限制应用程序的潜在危害。 虚拟化技术是现代数据中心的基础。本书深入剖析了全虚拟化（Full Virtualization）、硬件辅助虚拟化（如 Intel VT-x/AMD-V）以及操作系统级虚拟化（容器技术）之间的技术差异与性能损耗。对于容器技术（如 Docker 和 Kubernetes 的底层），我们着重讲解了命名空间（Namespaces）和控制组（cgroups）如何共同作用，在不使用完整硬件虚拟化的情况下，实现轻量级、高密度的资源隔离。 最后，本书展望了操作系统在后摩尔时代的挑战与机遇。讨论了面向异构计算（GPU、FPGA）的驱动程序设计范式、分布式操作系统中一致性协议（如 Raft/Paxos）的集成，以及在量子计算背景下，传统安全机制可能面临的变革。 目标读者： 本书适合于计算机科学专业的高年级本科生、研究生，以及所有对底层系统编程、高性能计算、系统架构设计和信息安全领域有浓厚兴趣的工程师和研究人员。阅读本书要求读者具备扎实的C/C++编程基础和对计算机体系结构的基本理解。 通过系统地学习本书内容，读者将不仅能够“使用”操作系统，更能“理解”并“设计”下一代计算平台所需的核心软件基础设施。

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我是一个电脑小白，用电脑这么多年，依然停留在最基础的打字、上网、看视频的阶段。每次看到别人能够熟练地进行各种设置，或者解决一些电脑故障，都觉得他们像是“神”一样。我一直想提升自己的电脑技能，但又不知道从何下手，网上的教程太多太杂，看得我眼花缭乱。直到我发现了这本《Windows XP一点通》，它的名字立刻吸引了我，感觉就像是为我量身定做的。拿到书的那一刻，我就被它厚实的质感和清晰的目录深深吸引了。我迫不及待地翻阅了目录，看到里面涵盖了从入门到进阶的各种内容，感觉这本书记住了我想学的一切。我特别希望书中能有关于如何保护电脑安全的内容，因为我经常担心自己的信息被盗或者电脑中毒。同时，我也希望能学到一些关于提高电脑运行效率的技巧，让我的电脑不再那么卡顿。这本书的语言风格是我最看重的，我希望它是那种通俗易懂、幽默风趣的，而不是枯燥乏味的专业术语堆砌。如果能够用生活化的例子来解释一些技术概念，那就更好了。我非常期待这本书能够成为我开启电脑技能提升之旅的“敲门砖”，让我在电脑世界里不再感到迷茫和无助。

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这本书《Windows XP一点通》到手了，感觉像是捡到了宝贝！我一直对电脑系统里面的各种设置和功能感到好奇，尤其是那些看上去很专业但又不太明白的东西。比如，我经常看到别人提到“系统还原”、“磁盘碎片整理”这些词，但我自己却从来没操作过，也不知道它们具体有什么用。我希望这本书能够把这些概念解释得明明白白，并且告诉我如何在 Windows XP 系统里实际操作。我对网络设置也一直有点困惑，比如如何设置共享文件夹，如何配置网络打印机，这些对我来说都像是天书。这本书的标题“一点通”让我充满了希望，我期待它能够用最简单、最直接的方式，教会我这些实用的技能。拿到书后，我首先被它的封面设计所吸引，简洁而不失专业。打开书页，我注意到它的排版非常清晰，文字大小适中，阅读起来很舒服。我特别喜欢书中可能包含的“疑难解答”或者“常见问题”章节，我相信这些内容会对我非常有帮助。我希望看完这本书，我能够自信地处理大部分 Windows XP 系统里的常见问题，甚至能够帮助一些同样不太懂电脑的朋友。

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我的《Windows XP一点通》终于到货了，收到快递的那一刻，心情甭提多激动了！我一直想系统地学习一下 Windows XP，因为它是我接触电脑的启蒙操作系统，虽然现在新系统层出不穷，但我总觉得把 XP 弄明白了，对其他系统也会有更深的理解。我一直被一些技术名词搞得晕头转向，比如“服务”、“驱动程序”、“注册表”等等，感觉它们离我很遥远。这本“一点通”的出现，让我看到了希望，我希望它能用最通俗易懂的语言，把我曾经觉得晦涩难懂的概念解释清楚。拿到书后，我立刻翻阅了目录，看到它涵盖了从基础到进阶的各种主题，让我觉得内容非常丰富。我特别期待书中能有关于如何解决常见系统故障的章节，比如蓝屏、死机、无法上网等问题，我相信这些内容对我来说会非常有价值。而且，这本书的封面设计也很朴实，没有花哨的图案，一看就是一本实打实的“干货”。我现在就等不及要开始阅读了，希望看完之后，我能够成为一个真正的 XP 系统“达人”。

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终于收到《Windows XP一点通》这本书了，这绝对是我近期最期待的图书之一！我一直以来都对电脑操作系统充满好奇，尤其是 Windows XP 这个经典系统，我总觉得里面还有很多我没有完全掌握的细节。虽然现在市面上有很多更高级的操作系统，但我相信对 XP 的深入了解，能够为我学习其他系统打下坚实的基础。这本书的标题“一点通”让我充满了期待，我希望它能够用最简洁明了的方式，解答我心中关于 XP 的各种疑问。拿到书后，我立刻被它清晰的目录结构所吸引，涵盖了从基础操作到高级设置的方方面面。我特别希望书中能够有关于如何进行系统故障排除的详细指南，这样在遇到问题时，我就不再束手无策。同时，我也想学习一些关于如何提高系统安全性的方法，保护我的个人信息不被泄露。这本书的印刷质量非常棒，封面设计也很专业，让人一看就觉得内容充实。

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哇，终于收到这本《Windows XP一点通》了！拿到手的时候就觉得沉甸甸的，封面设计也很简洁大气，不像那些花里胡哨的教程，一看就知道是务实的。我一直对电脑这方面的东西有点摸不着头脑，尤其是每次系统更新或者出现一些奇怪的问题，就感觉头大。身边的朋友虽然懂一些，但毕竟不是专业人士，有时候也只能给我一些零散的建议。这次下决心买这本书，就是希望能够系统地了解一下 Windows XP 这个我一直以来都接触到的操作系统。虽然现在有很多更新的版本，但我感觉 XP 依然是很多场合下都能遇到的，而且我总觉得把它搞明白了，对于理解后续的操作系统也会有很大的帮助。拿到书后，我迫不及待地翻阅了一下目录，看到里面涵盖了很多方面的内容，从基础操作到一些比较深入的设置，感觉这本“一点通”真的名副其实。我现在最期待的就是它能把那些我一直以为很复杂的东西，用简单易懂的方式解释清楚，比如网络连接、文件管理、软件的安装和卸载，还有一些常用的优化技巧。我希望看完这本书，我能够自己解决大部分日常使用中遇到的问题，而不是每次都要去网上搜半天，或者求助别人。而且，作为一本“一点通”，我希望它不仅仅是告诉“怎么做”，更能让我理解“为什么这么做”，这样才能真正做到举一反三。这本书包装得很严实，没有任何破损，这一点也很令人满意。现在就等着找个空闲的时间，好好钻研一下了！

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拿到《Windows XP一点通》这本书，我简直欣喜若狂！我一直以来都是一个对科技产品充满好奇但又缺乏实践经验的学习者。尤其是对于Windows XP这个我曾经最熟悉，但现在很多细节都开始模糊的操作系统，我总感觉里面还有很多未知的领域等待我去探索。这本书的标题“一点通”准确地戳中了我的痛点，它让我看到了一个能够帮助我快速掌握XP系统精髓的希望。我迫不及待地翻阅了目录，里面的章节划分细致且全面，从最基础的桌面操作到一些比较高级的系统设置，几乎涵盖了我所有想要了解的内容。我特别期待书中能够有关于如何优化系统性能、提高运行速度的实用技巧，因为我总感觉我的电脑运行起来不如以前流畅了。同时，我也希望书中能够详细讲解如何进行数据备份和恢复，这对于保护我的重要文件至关重要。这本书的印刷质量和纸张都非常不错，拿在手里非常有质感。我非常期待能够通过这本书，重新拾起我对Windows XP的熟悉感，并且能够更深入地理解操作系统的运作原理。

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这本书《Windows XP一点通》到手了，感觉像是收到了期待已久的礼物！我一直以来都是一个对电脑技术充满兴趣的学习者，但有时候会遇到一些瓶颈，尤其是在深入理解操作系统方面。Windows XP对我来说，是一个充满了回忆和实用性的系统，我希望能通过这本书，重新梳理和深化我对它的认识。这本书的标题“一点通”让我觉得它非常贴合我的需求，我希望它能够帮助我打通那些曾经困扰我的技术“任督二脉”。拿到书后，我立刻翻阅了目录，发现里面的章节划分非常合理，从入门级到进阶级的内容都囊括其中。我特别期待书中能够有关于如何进行系统优化和性能调优的实用技巧，让我的电脑运行得更加流畅。同时，我也希望能够学习到一些关于如何管理和维护系统的知识，让它始终保持良好的状态。这本书的排版和字体都让我感到非常舒适，阅读体验极佳。

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这本《Windows XP一点通》的出现，简直就是我电脑学习路上的及时雨！一直以来，我都是那种“能用就行”的状态，对于电脑的很多设置和原理都处于一知半解的状态，总觉得里面藏着很多我不知道的“秘密”。尤其是一些听起来很高深的功能，比如注册表、系统服务之类的，每次听到都感觉心生畏惧。但是，这本书的名字就吸引了我——“一点通”，顾名思义，就是希望能把这些“难懂”的东西变得“好懂”。拿到书后，我第一眼就关注到了它的排版和字体，看起来很舒服，不是那种密密麻麻的小字，读起来不会有压力。而且，我注意到它在讲解一些操作的时候，都会配有相应的截图，这对于我这种“视觉型”学习者来说，简直太友好了。有时候光看文字描述，脑子里还会是一片空白，但看到图文并茂的讲解，一切就豁然开朗了。我特别想知道书中对于一些常见问题的解决方案是如何描述的，比如电脑运行缓慢、程序崩溃、病毒防护等等。我希望它能提供一些实用的、可操作的步骤，让我能够自己动手去解决，而不是只会对着错误代码发呆。这本书的价格也很合理，相比于我之前为了解决一些小问题而花费的时间和精力，我觉得它绝对物超所值。现在我最大的愿望就是，看完这本书，能够真正做到“一点就通”，在操作电脑的时候更加自信和得心应手。

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这本书《Windows XP一点通》简直就是我电脑学习的“救星”！我一直是个对电脑感到有点畏惧的人，尤其是每次遇到问题，都不知道该怎么办。Windows XP是我一直都在用的系统，但很多功能我都是一知半解，感觉自己就像一个“半吊子”。这本书的出现，让我看到了希望，我希望它能帮助我彻底告别“小白”的状态。拿到书的那一刻，我就被它沉甸甸的重量所吸引，感觉里面一定有很多宝贵的知识。我迫不及待地翻阅了目录，里面的章节划分很清晰，让我对书中的内容有了大致的了解。我特别期待书中能够有关于如何提高电脑运行速度和稳定性的技巧，因为我的电脑有时候会卡顿，让我很烦恼。同时，我也希望能够学到一些关于如何管理和整理文件的方法，让我的电脑更整洁有序。这本书的排版也很舒服，文字大小适中，阅读起来不会感到疲惫。我相信，通过这本书的学习，我一定能够成为一个更懂电脑的人。

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终于收到期待已久的《Windows XP一点通》了！作为一个对电脑操作略感吃力的人，我一直渴望有一本能够真正帮助我解决问题的书籍。Windows XP对我来说，就像是一本熟悉又陌生的教科书，很多基础操作我还能应付，但一旦涉及到一些稍微复杂的功能，我就束手无策了。这本书的标题“一点通”，给我带来了极大的信心，我希望它能够成为我电脑学习路上的“指南针”。收到书后，我认真地看了目录，发现里面涵盖的内容非常广泛，从基础的界面介绍到一些隐藏的设置技巧，都让我眼前一亮。我尤其期待书中能够有关于如何进行系统安全设置的详细讲解，比如如何设置防火墙、如何进行病毒查杀，这对我来说至关重要。我希望这本书的语言风格能够平实易懂，避免使用过多专业术语，并且能够配以大量的图示，这样我才能够更好地理解和操作。这本书的装订质量很好，纸张也很有质感，让人感觉这是一本值得认真阅读的书籍。

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