Undocumented DOS

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出版者:Addison Wesley
作者:Andrew Schulman
出品人:
页数:600
译者:
出版时间:1991-12
价格:0
装帧:Paperback
isbn号码:9780201570649
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

深入探索现代操作系统与网络架构的基石:从汇编指令到虚拟化核心 书名:现代系统构建与底层优化实践 内容简介: 在当今信息技术飞速发展的浪潮中,软件的性能、安全性以及与底层硬件的协同效率,已成为衡量一个系统是否具备竞争力的关键指标。本书《现代系统构建与底层优化实践》旨在为资深开发者、系统架构师以及对操作系统内核、高性能计算和网络协议栈有深入探究需求的专业人士,提供一套全面、深入且极具实战性的理论指导与技术范例。本书不拘泥于单一操作系统的特定细节,而是将视角提升至跨平台、跨架构的通用性原则与现代设计范式的层面。 第一部分:下一代处理器架构与指令集深入分析 本部分首先对当前主流的高性能处理器架构,如 x86-64 的最新扩展(如 AVX-512、AMX)以及 ARMv9 架构的特性进行了详尽的剖析。我们不再停留在传统的寄存器和内存模型介绍,而是聚焦于现代乱序执行引擎(Out-of-Order Execution)、分支预测器的复杂决策机制,以及如何通过精准的指令调度来最大化流水线利用率。 重点章节将涵盖: 微架构缓存层级与一致性协议: 深入解析 MESI、MOESI 等缓存一致性协议在多核环境下的实际表现,并提供代码层面对伪共享(False Sharing)问题的诊断与规避策略。 向量化编程的艺术: 详细阐述 SIMD(单指令多数据流)编程的底层原理,对比 OpenMP、特定编译器 intrinsics 与最新的语言级抽象(如 C++ `std::simd`)的性能差异。我们提供一套系统的评估框架,用于分析循环依赖和数据布局对向量化效率的影响。 内存模型与并发原语: 在 C++11/17/20 标准的内存模型框架下,探讨 `std::atomic` 的硬件实现(如 LOCK 前缀或 Load-Link/Store-Conditional 机制),并讨论内存屏障(Memory Barriers)在不同 CPU 家族上的语义差异及其对性能的制约。 第二部分:操作系统核心:现代内核设计与调度机制 本部分将系统地解构现代主流操作系统(如 Linux 内核、BSD 派生内核及其商业化分支)的核心组件,着重于其演进方向和面临的挑战。我们摒弃对古老设计模式的重复描述,而是聚焦于如何应对超大规模并行计算和异构计算的需求。 核心议题包括: 进程调度器的演进: 详尽分析 CFS(完全公平调度器)的工作原理及其在 NUMA(非一致性内存访问)架构下的局限性。引入并对比了针对实时系统和高吞吐量服务器优化的新一代调度策略,如 EEVDF(Earliest Eligible Virtual Deadline First)的实现细节。 虚拟内存管理与页表优化: 深入研究多级页表(Four-level/Five-level Paging)的开销,探讨 Huge Pages(大页)在数据库和虚拟化环境中的性能增益。我们还将分析 TLB(Translation Lookaside Buffer)的失效机制及其对系统性能的敏感度分析方法。 系统调用路径优化: 剖析从用户空间到内核空间的上下文切换开销,介绍 vDSO/vsyscall 机制的现代替代方案,以及如何通过 io_uring 等新一代异步 I/O 框架来规避传统系统调用的性能瓶颈。 第三部分:网络协议栈的深度剖析与高性能I/O 现代应用的性能往往受限于网络延迟和吞吐量。本部分将彻底穿透 TCP/IP 协议栈的抽象层,直达数据包处理的核心。 内容聚焦于: TCP 拥塞控制算法的现代实践: 区别于经典的 Reno 或 CUBIC,本书详细探讨了 BBR(Bottleneck Bandwidth and Round-trip propagation time)等基于模型的新型拥塞控制算法,并提供了在生产环境中进行评估和微调的参数集。 内核旁路技术(Kernel Bypass): 深度解析 DPDK(Data Plane Development Kit)、XDP(eXpress Data Path)等技术,如何通过绕过传统内核协议栈、直接在用户空间或内核的早期入口处理数据包,实现线速(Line-Rate)的数据处理能力。我们将提供实战案例,展示如何构建低延迟的负载均衡器和高性能的网络功能虚拟化(NFV)组件。 网络硬件卸载与零拷贝: 探讨 RDMA(Remote Direct Memory Access)技术在高性能计算集群中的应用,以及 TSO(TCP Segmentation Offload)和 LRO(Large Receive Offload)等硬件卸载特性对 CPU 负载的影响与优化空间。 第四部分:构建健壮与可扩展的系统——虚拟化与容器化深度分析 在云计算和微服务架构成为主流的今天,理解虚拟化和容器化背后的底层机制至关重要。本书将剖析 Hypervisor 的设计哲学及其性能损耗的来源。 主要讨论内容: KVM/QEMU 的核心机制: 详细解析 KVM 如何利用硬件虚拟化扩展(Intel VT-x/AMD-V)实现高效的客户机管理,重点分析影子页表与硬件加速 MMU(EPT/NPT)对访存性能的影响。 容器运行时与命名空间隔离: 深入研究 Linux 命名空间(Namespaces)和控制组(cgroups)如何提供轻量级的资源隔离。本书特别关注 cgroups v2 的层次化资源管理模型,以及容器运行时(如 runc)如何与内核交互,实现精确的资源限制和审计。 总结与展望: 本书的最终目标是培养读者构建“知其所以然”的系统能力。通过对硬件、操作系统内核、网络堆栈以及虚拟化层的底层机制的透彻理解,读者将能够诊断最棘手的性能瓶颈,设计出具备卓越弹性和高吞吐量的现代计算基础设施。本书内容侧重于原理的严谨性、实践的有效性,面向的是希望站在技术前沿、精通系统底层奥秘的专业工程师。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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《Undocumented DOS》这本书,带给我的不仅仅是知识,更是一种对技术“深度”的理解。我曾经以为,对于一个已经“过时”的操作系统,已经没有太多值得挖掘的地方了。然而,这本书彻底刷新了我的观念。作者以一种近乎“偏执”的严谨,将DOS系统中那些鲜为人知,却至关重要的细节一一呈现。书中对中断处理、内存管理、设备驱动的深入剖析,让我惊叹于早期工程师的智慧。在那个时代,每一个字节、每一个时钟周期都弥足珍贵,他们是如何在这种极度有限的条件下,设计出如此强大而灵活的系统,让我由衷感到敬佩。我尤其喜欢书中对一些“兼容性陷阱”的讲解,这些问题对于普通用户来说可能是难以理解的“bug”,但对于深入了解系统的人来说,却能从中窥探到设计的哲学。作者的笔触细腻且专业,既有严谨的技术论证,又不乏引人入胜的叙述,使得枯燥的技术内容变得生动有趣。我常常在阅读过程中,会停下来,思考作者提出的观点,并尝试将其与我现有的知识体系进行连接,这种思考的过程本身就是一种极大的收获。

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初次接触《Undocumented DOS》,我并没有抱太高的期望,毕竟DOS对我来说,已经是很遥远的记忆了。然而,这本书却彻底颠覆了我的认知。作者以一种近乎虔诚的态度,深入挖掘了DOS系统中那些不为人知的细节,将隐藏在冰冷代码之下的生命力展现在读者面前。书中对内存管理、文件系统、设备驱动等方面的剖析,堪称精妙绝伦。我曾经以为,这些都是现代操作系统理所当然具备的功能,但通过这本书,我才了解到,在DOS那个资源极度有限的环境下,实现这些功能所需要付出的努力和智慧。作者的叙述方式非常独特,他并非生硬地罗列技术术语,而是通过大量的案例分析和逻辑推理,引导读者一步步深入理解DOS的运作机制。这种“抽丝剥茧”的方式,让我能够轻松地理解那些复杂的技术概念,并对其产生深刻的认识。我特别喜欢书中对一些“兼容性问题”的探讨,这些问题在当时是困扰无数用户的难题,而作者却能从技术层面给出令人信服的解释。这让我看到了一个系统设计者所需要具备的全面性和前瞻性。这本书不仅让我对DOS系统有了更深入的理解,更让我对计算机科学的发展历程有了更宏观的认识。它就像一本生动的教科书,让我重新认识了这个数字世界的基石。

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《Undocumented DOS》这本书,对我而言,是一场关于“低语”的盛宴,那些被官方文档所忽略,却在实际运作中扮演着重要角色的细节,在这里得到了淋漓尽致的展现。作者的笔触如同一个细致入微的解剖师,将DOS这个古老而强大的系统,从骨骼到肌理,都一一呈现在我的眼前。我曾经以为,DOS就是一套简单的命令集合,但这本书让我明白,它是一个充满智慧和巧妙设计的复杂有机体。书中对中断向量、内存映射、系统服务等的深入分析,让我惊叹于早期程序员的创造力。在那个硬件资源匮乏的年代,他们是如何通过精妙的算法和数据结构,榨干每一丝计算能力,为用户提供如此丰富的功能。我尤其欣赏作者对一些“遗留问题”的解读,那些在后续操作系统中得到改进的方案,其根源往往可以追溯到DOS的设计。这本书帮助我建立起了一个完整的计算机系统演进的脉络,让我看到了技术发展的传承与变革。我常常在阅读的过程中,忍不住拿出自己的老式电脑,尝试书中的一些操作,那种与过去代码的互动,充满了奇妙的连接感。这不仅仅是一本书,它更是我对那个数字黄金时代的一次深度致敬。

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拿起《Undocumented DOS》,我仿佛穿越了时空,回到了那个用键盘敲击出无数可能性的年代。书中所展现的,不仅仅是DOS系统的技术细节,更是一种精神——一种对技术极致追求,对未知不懈探索的精神。作者以一种近乎传道的姿态,将那些不为人知的秘密娓娓道来,让我对DOS这个曾经熟悉又陌生的系统,有了全新的认识。书中对各种“技巧”和“优化”的讲解,让我看到了DOS的强大之处,也让我明白,真正的技术不仅仅在于功能,更在于如何高效地利用资源。我曾经花费大量时间在DOS环境下进行游戏和一些简单的编程,但总是觉得有些“不得要领”。这本书为我揭示了许多曾经让我困惑的现象,例如为什么某些程序运行起来速度如此之快,为什么某些操作会引发意想不到的结果。作者的讲解,如同为我打开了一扇扇隐藏的门,让我看到了DOS系统更深层次的运作机制。我特别喜欢书中对一些“硬件交互”的描述,那让我明白了软件与硬件之间是如何紧密协作的,以及在这种协作中,有哪些不为人知的“艺术”。这本书不仅是一本技术参考书,更是一次精神的洗礼,让我重拾了对计算机科学的热情。

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初次翻开《Undocumented DOS》时,我脑海中涌现的并非是对晦涩技术细节的预期,而是一种莫名的亲切感,仿佛在翻阅一本被时间遗忘的老朋友的日记。这本书不仅仅是一堆冷冰冰的代码和指令,它更像是一扇窗,透过这扇窗,我得以窥见一个在我童年时期闪耀的、充满无限可能的数字世界。书页泛黄,带着一股淡淡的油墨香,每翻动一页,都像是拨开一层历史的迷雾。我清晰地记得,在那个拨号上网还显得异常奢侈的年代,DOS系统是我们与计算机沟通的唯一桥梁。那些看似简陋的命令行,却是通往奇幻数字世界的钥匙。我曾经花费无数个夜晚,在屏幕前敲击着那些看似神秘的字符,尝试着去理解它们背后蕴含的逻辑。这本书恰恰满足了我内心深处对那些“神秘”的渴求,它没有高高在上的姿态,而是用一种温和而详尽的方式,为我揭示了DOS那些不为人知的运作机制。我能够想象,作者在撰写这本书时,也一定经历过无数次的尝试、失败与灵感的迸发,他如同一个孜孜不倦的考古学家,将那些被埋藏在代码深处的宝藏一点点挖掘出来,然后用一种我能够理解的语言,将它们呈现在我的眼前。这种感觉,就像是终于找到了那个一直困扰我的谜题的答案,一种豁然开朗的喜悦充盈着我的心房。书中的一些章节,仿佛带着我回到了那个充满探索精神的年代,我重新体验到了初次接触计算机的惊喜与好奇,那些曾经让我挠头不已的问题,如今在作者的引导下,都变得清晰可见。这本书不仅仅是一本技术手册,它更是一份珍贵的回忆,一段数字时代的史诗,值得我反复品味和珍藏。

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读完《Undocumented DOS》,我感觉自己像是经历了一场漫长的数字考古之旅,而这本书就是我手中的探险地图和挖掘工具。对于我这种在Windows时代成长起来的人来说,DOS系统本身就带有一种“古老”的色彩,但这本书却用一种令人意想不到的方式,让我对这个“古老”的系统产生了全新的认识。作者在书中展现出的那种对细节的极致追求,让我印象深刻。他不仅仅是罗列出那些命令和功能,更是深入剖析了它们的设计理念、底层实现以及在不同情境下的应用。这种刨根问底的精神,让我看到了一个系统背后所蕴含的智慧和巧思。书中对内存管理、中断处理、文件系统的讲解,虽然在现代计算机中已经有了更为先进的解决方案,但通过对DOS的理解,我能够更深刻地体会到计算机底层运作的精髓。这就像是学习一门外语,先掌握最基础的词汇和语法,才能更好地理解更复杂的表达。而《Undocumented DOS》恰恰扮演了这样一个角色,它为我打开了通往更深层计算机科学理解的大门。我特别喜欢书中对一些“非官方”或者“隐藏”功能的探讨,这些内容往往是官方文档不会提及的,却能极大地拓展我们对一个系统的认知边界。作者的笔触细腻而专业,既有严谨的技术论证,又不乏引人入胜的叙述,使得枯燥的技术内容变得生动有趣。阅读过程中,我常常会停下来,思考作者提出的观点,并尝试将其与我现有的知识体系进行连接,这种思考的过程本身就是一种极大的收获。

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读完《Undocumented DOS》,我感觉自己像是经历了一场精神上的“考古”,那些曾经在我脑海中模糊不清的DOS系统运作机制,如今都变得清晰而生动。作者以一种非常独特的视角,深入挖掘了DOS系统中那些被官方文档所忽略,却又至关重要的细节。书中对中断向量、内存映射、系统服务的深入分析,让我惊叹于早期程序员的智慧和创造力。在那个资源极其有限的环境下,他们是如何通过精妙的设计,将系统性能发挥到极致,这对于我们今天在追求性能的同时,也提供了宝贵的启示。我尤其欣赏书中对一些“遗留问题”的解读,那些在后续操作系统中得到改进的方案,其根源往往可以追溯到DOS的设计。这本书帮助我建立起了一个完整的计算机系统演进的脉络,让我看到了技术发展的传承与变革。我常常在阅读的过程中,忍不住拿出自己的老式电脑,尝试书中的一些操作,那种与过去代码的互动,充满了奇妙的连接感。这不仅仅是一本书,它更是我对那个数字黄金时代的一次深度致敬。

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对于我这样一个在Windows环境中成长起来的IT从业者,《Undocumented DOS》这本书,就像是在我熟悉的数字世界里,挖掘出了一片被遗忘的古老遗迹。我曾经以为,DOS只是一个简单的命令行界面,是现代操作系统的“前身”,其重要性仅在于历史意义。但这本书,让我看到了DOS远超我预期的复杂性和精妙性。作者以一种近乎考古学家的严谨,深入剖析了DOS的每一个角落,从核心的BIOS中断到文件系统的内部结构,再到各种“秘而不宣”的API调用。我尤其欣赏书中对一些“高效实现”的讲解,在那个计算资源极其稀缺的年代,程序员们是如何通过精巧的设计,将系统性能发挥到极致,这对于我们今天在追求性能的同时,也提供了宝贵的启示。书中对于内存管理和中断处理的讲解,让我对计算机的底层运作有了更清晰的认识。我曾经遇到的许多技术难题,在阅读本书后,都能找到其根源。这不仅仅是一本技术手册,它更是一段关于技术创新和智慧的传奇,值得我们反复品读。

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《Undocumented DOS》这本书,对我来说,与其说是一本技术书籍,不如说是一次对计算历史的回溯,一次对那些被时代洪流裹挟而去的精巧设计的致敬。作者以一种近乎“痴迷”的热情,将DOS系统中那些不为人知的奥秘一一揭开,让我看到了一个远比我想象中更加复杂和精妙的系统。书中对内存管理、中断处理、文件系统以及各种底层API的深入剖析,让我惊叹于早期工程师的创造力。在那个硬件资源极度匮乏的时代,他们是如何通过精妙的算法和数据结构,榨干每一丝计算能力,为用户提供如此丰富的功能,让我由衷地感到钦佩。我特别喜欢书中对一些“兼容性问题”的探讨,这些问题在当时是困扰无数用户的难题,而作者却能从技术层面给出令人信服的解释。这让我看到了一个系统设计者所需要具备的全面性和前瞻性。这本书不仅让我对DOS系统有了更深入的理解,更让我对计算机科学的发展历程有了更宏观的认识。它就像一本生动的教科书,让我重新认识了这个数字世界的基石。

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《Undocumented DOS》这本书,对我来说,与其说是一本技术指南,不如说是一次对计算历史的回溯,一次对那些被遗忘的精巧设计的致敬。在阅读的过程中,我不仅仅是在学习DOS的运行机制,更是在感受那个时代工程师们的智慧和创造力。书中所描绘的那些早期计算机的限制和挑战,以及他们如何在这种限制下,依然能够设计出如此高效且精妙的系统,让我由衷地感到钦佩。作者对于细节的专注,体现在他对每一个API函数、每一个系统调用的深入剖析,以及对它们之间错综复杂关系的梳理。我曾经尝试过在DOS环境下进行一些简单的编程,但总觉得不得其法,很多时候只能依靠“经验”和“猜测”。这本书就像一位经验丰富的导师,耐心地为我讲解了那些“为什么”和“怎么样”,让我明白了许多曾经困惑我的现象。我尤其欣赏书中对一些“黑客技术”或者说“高级用法”的介绍,这些内容并非鼓励恶意行为,而是展现了如何深入理解系统,并对其进行更灵活、更强大的利用。这让我看到了技术本身所具有的无限可能性,以及人类智慧在克服技术障碍时所爆发出的惊人能量。这本书的价值,不仅仅在于它提供了多少具体的DOS知识,更在于它激发了我对计算机底层原理的探索欲,让我对这个数字世界的运作有了更深层次的理解。

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最好的DOS系统编程书籍之一

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