Introduction to UNIX pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Pearson Education

作者:George Meghabghab

出品人:

页数:330

译者:

出版时间:1996-04-30

价格:USD 65.00

装帧:Textbook Binding

isbn号码:9781575760544

丛书系列:

图书标签:

• UNIX
• 操作系统
• 计算机科学
• 编程
• Linux
• 命令行
• 系统管理
• 技术
• 教程
• 入门

好的，这是一份关于一本名为《深入解析操作系统内核：从汇编到高级抽象》的图书简介： --- 图书名称：《深入解析操作系统内核：从汇编到高级抽象》 图书简介 在当今信息技术飞速发展的时代，理解操作系统的底层运作机制已不再是少数系统工程师的专属技能，而是每一位希望在软件开发、系统设计、乃至云计算和嵌入式领域深耕的专业人士所必须掌握的核心知识。《深入解析操作系统内核：从汇编到高级抽象》正是一本旨在为读者构建坚实、全面且富有洞察力的操作系统内核知识体系的权威著作。 本书并非对市面上流行的操作系统（如Linux、Windows或macOS）进行简单的API调用手册式介绍，而是致力于解构操作系统的核心原理、设计哲学以及实现细节。我们摒弃了晦涩难懂的理论堆砌，转而采用一种自底向上、循序渐进的解析路径，确保读者能够真正掌握“为什么”和“如何做”。 核心内容与结构划分 本书结构严谨，内容覆盖面广，共分为五大部分，系统地梳理了从硬件交互到高级抽象层面的所有关键组件： 第一部分：构建基石——硬件基础与底层启动 本部分是理解内核运作的物理前提。我们首先回顾了现代计算机体系结构的核心概念，包括内存层次结构（Cache、RAM）、中断控制器（如APIC/PIC）的工作方式，以及CPU的执行模式（Ring 0, Ring 3）。 重点内容包括： 1. 引导过程的秘密（Bootstrapping）： 详细解析了从BIOS/UEFI固件启动到加载初始内核代码的完整流程。我们将深入探讨实模式到保护模式的切换，以及内核映像的自解压与初始化过程。 2. 汇编语言的角色： 虽然内核主要由C语言编写，但理解汇编对于调试和底层交互至关重要。本部分包含了针对特定架构（如x86-64）的关键汇编代码片段分析，展示了函数调用约定、栈帧的建立与销毁，以及如何安全地进入内核态。 3. 内存管理单元（MMU）的初始化： 阐述了分页机制的原理，如何设置页表（Page Tables）以实现虚拟内存，以及TLB（Translation Lookaside Buffer）对性能的影响。 第二部分：核心调度与并发控制 操作系统的核心职能在于高效地管理CPU时间。本部分深入探讨了进程与线程的抽象，以及操作系统如何调度这些任务以实现公平性与高吞吐量。 内容聚焦于： 1. 进程与线程的结构： 剖析进程控制块（PCB）和线程控制块（TCB）的内部数据结构，理解上下文切换（Context Switching）的完整机制，包括寄存器保存、栈指针的切换等低层操作。 2. 调度算法的深度剖析： 不仅介绍经典的先来先服务（FCFS）和时间片轮转（RR），更侧重于现代内核中使用的抢占式多任务调度器的实现原理，如红黑树/CFS（Completely Fair Scheduler）在时间复杂度与公平性之间的权衡。 3. 同步与互斥机制： 详细解析了锁机制的演进，从简单的自旋锁（Spinlocks）到更高级的互斥锁（Mutexes）和信号量（Semaphores）。我们特别关注无锁数据结构（Lock-Free Data Structures）的设计思想，以避免传统锁带来的性能瓶颈和死锁风险。 第三部分：内存的艺术——虚拟内存管理 虚拟内存是现代操作系统的基石，它为每个进程提供了隔离的、连续的地址空间。本部分是全书技术深度最集中的部分之一。 关键主题包括： 1. 伙伴系统（Buddy System）与 Slab 分配器： 探讨内核如何高效地管理物理内存。我们详细分析了伙伴系统如何解决外部碎片问题，以及Slab分配器如何针对特定大小的数据结构（如inode结构体）进行优化，减少内部碎片和分配延迟。 2. 页面置换策略： 深入研究缺页中断（Page Fault）的处理流程。分析LRU（最近最少使用）、OPT（最佳）等算法的理论基础，以及内核在实际中如何通过近似算法（如时钟算法）高效地管理物理页帧。 3. 内存映射（Memory Mapping）： 解释`mmap()`系统调用的底层工作方式，以及它如何高效地实现文件I/O、共享内存（IPC）和动态库加载。 第四部分：持久化与设备交互——文件系统与I/O子系统 本部分将视线转向了内核如何与外部设备进行可靠的数据交换，以及如何组织和管理持久化存储。 核心内容涵盖： 1. 虚拟文件系统（VFS）层： 解释VFS层如何提供统一的接口，屏蔽不同物理文件系统（如Ext4, NTFS）的差异。深入剖析VFS的超级块、inode表和目录项缓存（Dentry Cache）的工作机制。 2. I/O 调度器： 探讨块设备的I/O请求如何被有效地排序和合并。对比分析Noop、Deadline、CFQ以及现代的MQ（Multi-Queue Block Layer）调度器的设计目标和性能特点。 3. 中断处理与半套接字（SoftIRQs）： 详述硬件中断如何被系统捕获，以及中断处理程序的两阶段模型（硬中断处理极短、软中断/下半部处理复杂逻辑）的设计哲学，这是保证系统响应性的关键。 第五部分：系统安全与隔离——沙箱与容器化原理 随着云计算的普及，进程隔离和资源受限变得空前重要。本部分将理论知识应用到现代系统安全实践中。 重点解析： 1. 命名空间（Namespaces）： 深入解析Linux内核中实现容器隔离的关键技术——PID、网络、挂载、用户等命名空间的工作原理，揭示容器“轻量级”的本质。 2. 控制组（Control Groups, cgroups）： 详细介绍cgroups如何实现对CPU、内存、磁盘I/O等资源的配额和限制，这是保证多租户环境资源公平分配的技术核心。 3. 安全强化机制： 探讨如SELinux/AppArmor的MAC（强制访问控制）模型，以及内核如何利用如`ptrace`或更现代的eBPF技术进行系统调用级别的安全审计和限制。 本书的独特价值 《深入解析操作系统内核：从汇编到高级抽象》的价值在于其实践导向的深度。本书并非仅仅停留在概念层面，而是大量引用了真实操作系统内核的伪代码和关键结构体定义，引导读者构建起一个清晰的、可追溯的知识地图。通过对这些底层机制的透彻理解，读者将能够： 高效地诊断和解决复杂的系统死锁、内存泄漏和性能瓶颈问题。 设计出更健壮、资源利用率更高的应用程序和中间件。 理解并参与到下一代操作系统特性和安全机制的开发中。 无论您是资深的系统程序员、驱动开发者，还是希望突破应用层限制、触及系统核心的软件工程师，本书都将是您通往“内核黑客”之路的必备指南。它将把操作系统从一个“黑盒子”转化为一个可以被完全理解、信任和掌控的精密机器。 ---

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这本书的封面设计非常吸引人，简约而不失专业感，深蓝色的背景搭配白色的立体字体，仿佛直接将人带入了那个充满命令行的世界。拿到这本书的时候，就感觉它是一本值得细细品读的“老朋友”。我喜欢它传递出来的那种沉静和力量感。翻开扉页，扑面而来的是一种严谨的学术气息，字体清晰，排版舒适，阅读体验极佳。尽管我还没有深入阅读内容，但光是这第一印象，就足以让我对接下来的探索充满期待。我尤其好奇它会如何解读UNIX这个在计算机科学史上举足轻重的操作系统，它是否会从历史渊源讲起，还是直接切入核心概念？我个人对命令行操作一直有着莫名的情结，总觉得那里藏着无限的可能性。这本书能否引导我真正掌握这项技能，是我最期待的部分。它的内容深度如何？是面向初学者，还是更偏向有一定基础的开发者？我希望它能够循序渐进，不至于过于晦涩，又能提供足够的技术深度，让我有所收获。包装的细节也做得很好，书页边缘光滑，装订牢固，即使频繁翻阅也不易损坏。这本书的质感本身就让我觉得它是一件值得收藏的艺术品，更何况它承载着UNIX的精髓。

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这本书的设计风格有一种“工业美学”的质感。封面采用哑光材质，触感丝滑，深灰色的底色搭配银白色的标题，显得既低调又充满科技感。我喜欢这种“少即是多”的设计理念，让人觉得它是一本专注于知识本身的“工具书”。我非常好奇这本书的讲解方式会是怎样的，是理论与实践并重，还是更偏向于操作指南？我希望它能够以一种循序渐进的方式，将UNIX的复杂体系展现在我面前，让我能够轻松上手。我尤其期待它在讲解“权限管理”、“用户和组”以及“系统服务”等方面的内容，这对我理解UNIX的安全性和可管理性至关重要。这本书能否帮助我理解UNIX的“分布式特性”和“网络功能”？是否能引导我理解UNIX在现代云计算中的地位？我希望它能提供一些“实战演练”，让我能够将所学的知识融会贯通。总而言之，这本书给我的第一印象就是专业、严谨，充满内在的智慧，让我迫不及待地想去探索它所蕴含的UNIX世界。

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这本书传递给我一种“返璞归真”的感受。它的封面设计非常简洁，没有花哨的图案，只有沉稳的色彩和清晰的字体，这让我觉得它专注于内容的深度和准确性。拿到手里，就能感受到它扎实的重量，仿佛里面承载着无数的知识精华。我期待这本书能够以一种非常“UNIX”的方式来组织内容，也就是说，条理清晰，逻辑严谨。我希望它能够从最基础的概念入手，比如“一切皆文件”的哲学，然后逐步深入到更复杂的领域。我尤其关注它对“管道”和“重定向”等核心概念的讲解，这对我来说是理解UNIX强大之处的关键。这本书是否能够教会我如何编写高效的Shell脚本？是否能帮助我理解UNIX的“哲学”和“设计理念”？我希望它能提供一些实用的技巧和窍门，让我能够更快地掌握UNIX的使用。这本书的整体风格给我一种“大道至简”的感觉，让我觉得它是一本能够真正帮助我入门并深入理解UNIX的优秀作品。

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初次看到这本书，我脑海中浮现的是一个充满智慧的老者，正准备把我引入一个神秘而强大的世界。它的外观设计有一种复古的韵味，仿佛在诉说着UNIX悠久的历史和深远的影响。我尤其欣赏它在细节上的用心，比如封面上的纹理，触感独特，让人忍不住反复摩挲。我希望这本书能够以一种引人入胜的方式，将UNIX的复杂概念变得易于理解。不知道它是否会从UNIX的诞生讲起，还是会直接深入其核心概念？我个人对UNIX的命令行界面一直充满好奇，觉得那里隐藏着一股原始而强大的力量。这本书能否帮助我克服对命令行的恐惧，甚至让我爱上它？我非常关注它在讲解“文件系统”、“进程管理”和“Shell脚本”这些关键概念时的清晰度和深度。我希望它不仅仅是简单的命令罗列，而是能让我理解这些命令背后的原理和设计思想。这本书的整体感觉就是一种沉静而稳重的力量，让我觉得它是一本值得信赖的入门指南，能够带领我一步步揭开UNIX的面纱。

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这本书给我一种“厚积薄发”的感觉。它的纸张质量很好，触感温润，散发着淡淡的油墨香，这是一种久违的阅读享受，在电子阅读泛滥的今天，这样的实体书更能激起我的学习热情。封面上“Introduction to UNIX”的字样，虽然简洁，但却透着一股不容置疑的权威感，让我觉得这本书一定蕴含着扎实的知识。我非常喜欢这种“直击核心”的书名，没有多余的修饰，直接点明主题。我预感这本书的讲解方式会非常系统和有条理，可能还会包含一些经典的案例分析，这对于我这样喜欢通过实践来理解理论的学习者来说，是极大的福音。我一直在寻找一本能够真正教会我“如何思考”UNIX的工具书，而不仅仅是罗列命令。它是否能教会我如何利用UNIX的哲学来解决实际问题？是否能帮助我建立起一套高效的工作流程？我非常期待书中能够包含大量的图示和代码示例，因为这些是最直观的学习方式。这本书的装帧也显得十分精美，就像一件可以摆放在书架上随时取用的知识宝库。

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