Unix Entorno de Programacion pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Prentice Hall

作者:[美] Brian W·Kernighan

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1995-8

价格:USD 19.75

装帧:Paperback

isbn号码:9789688800676

丛书系列:

图书标签:

• Unix
• Programación
• Entorno
• Sistemas
• Linux
• Shell
• C
• C++
• Desarrollo
• Informática
• Tecnología
• Sistemas Operativos

《深入理解Linux内核》 本书旨在为读者提供一个全面、深入的Linux内核视角，涵盖从硬件初始化到进程调度的方方面面。它不仅仅是一本参考手册，更是一次对现代操作系统核心机制的探险之旅。 第一部分：基础架构与启动流程 在本书的开篇，我们将详细解析Linux启动序列。从BIOS/UEFI到引导加载程序（如GRUB）的接管，再到内核映像的解压和初始化，每一步都蕴含着精妙的设计。我们将探讨内存管理单元（MMU）的配置，以及内核如何建立起第一个页表。 内核的自举阶段至关重要。我们将剖析如何设置早期环境，包括中断描述符表（IDT）的初始化，以及如何将控制权平稳地移交给用户空间。虚拟文件系统的概念将在这一部分被引入，理解VFS如何为上层应用提供统一的文件操作接口，是掌握Linux文件系统架构的关键。 第二部分：内存管理：虚拟化与保护 内存是操作系统的核心资源，本书将用大量的篇幅来解析Linux内存管理系统的复杂性。我们将深入探讨物理内存的组织方式，包括页帧分配器（Paging Frame Allocator）的各种策略，如伙伴系统（Buddy System）的工作原理。 虚拟内存的抽象层面是理解现代操作系统的基石。我们将详细介绍页表的结构，包括多级页表如何高效地映射巨大的虚拟地址空间。内核如何处理缺页中断（Page Faults），以及按需调页（Demand Paging）机制的实现，都将被细致剖析。此外，内核还采用了复杂的算法来管理缓存和缓冲区，如Slab分配器，它如何优化内核数据结构的分配和回收，减少内存碎片，是本章节的重点。我们将对比不同架构（如x86-64）下的内存管理差异，加深读者的理解。 第三部分：进程与线程管理 进程是Linux的执行单元，也是系统资源分配的基本单位。本书将系统地介绍进程的创建、销毁和状态转换。我们将深入研究`task_struct`结构体，这是描述一个进程所有状态和信息的“蓝图”。 调度器是决定哪个进程在何时运行的“大脑”。本书将重点解析当前主流的完全公平调度器（CFS）。我们会讲解其基于红黑树的数据结构，以及“虚拟运行时”（vruntime）的概念，如何确保系统的公平性。对于实时进程和I/O密集型任务，我们会探讨SCHED_FIFO和SCHED_RR等不同调度策略的应用场景。 线程作为轻量级进程，在现代并发编程中占据核心地位。我们将阐释Linux内核中线程是如何实现的，它们共享进程的资源，但在内核层面的调度单元（schedulable entity）的差异。上下文切换（Context Switching）的底层细节，包括寄存器保存和栈的切换，也将被详细讲解。 第四部分：系统调用与用户空间交互 系统调用是用户空间程序与内核交互的唯一正式途径。我们将分析系统调用的实现机制，包括如何通过软件中断或特定指令（如`syscall`/`sysenter`）触发内核态的执行。系统调用处理流程，参数的传递与返回值，以及系统调用表中每一个条目的映射，都将被一一梳理。 异常和信号处理是保证系统健壮性的关键。我们将探讨硬件异常（如除零、三重中断）是如何被内核捕获并转化为用户空间可感知的信号的。信号的递送机制、信号处理函数的安装与执行，以及进程如何暂停和恢复执行，将构成本节的重点内容。 第五部分：文件系统与存储 I/O Linux的“一切皆文件”哲学在文件系统层得到了最充分的体现。本书将从VFS（虚拟文件系统）的抽象层入手，解释缓存层、缓冲区的角色，以及如何通过统一的接口支持多种不同的具体文件系统。 我们将详细剖析EXT4文件系统的内部结构，包括超级块、i节点（inode）的布局、数据块的分配策略，以及日志（Journaling）机制如何确保文件系统的一致性。对于更现代的文件系统如Btrfs，本书也会探讨其CoW（Copy-on-Write）特性和快照功能。 I/O子系统是性能瓶颈的常见所在。我们将介绍块设备的抽象层、请求队列（Request Queue）的管理，以及电梯算法（如Deadline或BFQ）如何优化磁盘访问的顺序。异步I/O（AIO）的实现，以及如何通过内核的I/O调度器来最大化存储设备的吞吐量，是本章的难点和重点。 第六部分：网络协议栈 现代Linux系统离不开强大的网络能力。本书将深入探索内核中的TCP/IP协议栈。从网络设备驱动程序接收原始数据包开始，我们将追踪数据包在内核中的生命周期：L2（数据链路层）的解析，L3（IP层）的路由决策，直到L4（TCP/UDP层）的连接管理。 我们将详细分析TCP的拥塞控制算法，如CUBIC或BBR，以及它们如何动态调整发送窗口大小以适应网络状况。套接字（Socket）的内部结构，以及内核如何将网络数据高效地交付给用户空间的应用程序，特别是零拷贝（Zero-Copy）技术的实现，将为读者提供一个完整的网络I/O视图。 第七部分：同步与并发控制 在多核处理器环境中，并发访问共享资源的保护是至关重要的。本书将系统地介绍内核中用于同步的各种原语：自旋锁（Spinlocks）、互斥锁（Mutexes）、信号量（Semaphores）以及读写信号量（RW-Semaphores）。我们将分析在不同场景下选择何种同步机制的理由，以及如何避免死锁和竞态条件。 原子操作（Atomic Operations）是实现无锁数据结构的基石，本书将讲解CPU级别的原子性保证以及内核如何利用它来构建高性能的并发数据结构。对于更复杂的同步需求，我们将探讨RCU（Read-Copy-Update）机制，理解它如何允许在不阻塞读取者的情况下安全地修改数据结构，这是现代高性能内核设计中的关键技术。 本书的最终目标是培养读者从“使用者”到“洞察者”的转变，使他们能够真正理解并优化依赖于Linux内核的复杂系统。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和内容组织逻辑也值得称赞。在学习一门技术时，如果结构混乱，再好的内容也会让人望而却步。作者显然在如何构建知识体系上下了很大功夫。它的章节安排是循序渐进的，从基础概念到高级应用的过渡自然流畅，每一个新的主题都是建立在前一个知识点之上的。我最欣赏的是它对工具链的介绍。我们都知道，编译、链接、调试是软件开发不可或缺的环节，但很少有书籍能将GCC、GDB以及Makefiles的复杂性梳理得如此清晰。它没有把GDB描绘成一个高不可攀的调试器，而是通过一系列贴合实际的调试场景，演示了如何高效地设置断点、检查内存和追踪程序执行流程。对于一个需要经常与遗留代码打交道的开发者来说，这种对底层调试工具的精通是无可替代的技能。这本书与其说是一本技术手册，不如说是一本系统工程的入门指南，它教会你如何构建一个可靠的软件交付流程。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程中，我体验到了一种久违的“掌控感”。在很多现代开发环境中，我们被各种框架和自动化工具包围，虽然方便，但也隐藏了背后的复杂性。这本书强迫你直面这些复杂性，并教会你如何驾驭它们。特别是关于网络编程的部分，它没有直接跳到Socket API，而是先建立了一个关于TCP/IP协议栈在Unix环境下如何映射和实现的清晰模型。这使得我在后续学习更复杂的网络编程范式时，能够迅速定位问题所在，理解底层协议是如何通过系统调用暴露给用户空间的。此外，书中对性能优化的讨论，并非停留在空泛的建议层面，而是给出了具体的剖析工具和方法论，比如如何使用`strace`来分析系统调用的开销，这对于追求极致性能的应用开发至关重要。总而言之，这本书提供了一种经典、扎实且经得起时间考验的知识体系，它不仅是学习Unix编程环境的必备参考，更是一种提升工程师底层思维的绝佳读物。

评分☆☆☆☆☆

对于那些已经有一些编程经验，但感觉自己的“地基”不稳固的人来说，这本书简直是及时的雨露。我一直对如何利用C语言或者其他系统级语言与操作系统进行高效交互感到困惑，尤其是在涉及到系统调用（System Calls）的部分。这本书非常出色地填补了这一知识鸿沟。它清晰地解释了库函数和底层系统调用之间的区别和联系，展示了如何在不依赖高级抽象层的情况下，直接与内核进行“对话”。这种对系统接口的精确把握，对于开发高性能的网络应用或者嵌入式系统至关重要。我记得书中关于信号处理（Signals Handling）的那一章，讲解得极其到位，它没有仅仅停留在API的介绍，而是深入到了信号是如何被内核管理和分发的过程。看完之后，我重写了我之前一个容易崩溃的后台服务，通过更合理地处理中断信号，程序的健壮性得到了质的飞跃。这本书的价值在于，它让你从一个“使用者”真正蜕变为一个“设计者”。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最初买这本书是抱着试试看的心态，因为市面上关于编程环境的书籍汗牛充栋，大多冗余且缺乏实操性。然而，这本书给我的惊喜是持续性的。它在讲解编程环境时，巧妙地融入了历史的视角，让你明白为什么Unix的设计会是现在这个样子，这种“知其所以然”的讲解方式，极大地增强了学习的趣味性和连贯性。我尤其喜欢它对各种常用工具的深度挖掘，比如`awk`和`sed`，它们不仅仅是简单的文本处理工具，在作者的笔下，它们展现出了惊人的数据转换和报告生成能力。我最近在处理一个包含数百万行日志文件的任务时，完全抛弃了以前依赖的Python脚本，转而使用书中教的高级`sed`命令流，效率提升了至少一个数量级，而且代码简洁到令人发指。这真是一本能够实实在在地提升你日常工作效率的“武器手册”，它不是在教你新的语法，而是在重塑你处理数据和系统任务的思维定式。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是为那些想要深入理解操作系统底层机制的硬核技术爱好者量身定做的。我记得我刚接触编程那会儿，总是停留在应用层的抽象概念里，对文件系统的运作、进程间通信的奥秘以及Shell脚本的强大魔力感到既好奇又有些敬畏。这本书就像一位经验丰富的老工程师，带着你一步步揭开Unix那层神秘的面纱。它没有过多地渲染那些花哨的图形界面，而是直指核心——如何与那个真正驱动一切的命令行世界进行高效对话。从最初的导航命令到复杂的管道（Pipes）和重定向，作者的讲解深入浅出，尤其是在介绍如何编写健壮且高效的Shell脚本时，提供了大量实用的技巧和最佳实践。我特别欣赏它对权限管理的细致剖析，这对于任何从事系统管理或需要处理敏感数据的人来说，都是至关重要的知识点。读完这本书，我感觉自己不再是那个只会敲击几个基本命令的新手了，而是真正开始理解这个强大操作系统的“哲学”和工作原理。它教会我的不仅是“怎么做”，更是“为什么这么做”，这种深层次的理解是任何速成教程都无法比拟的。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆