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页数:637

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出版时间:2010-1

价格:69.00元

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isbn号码:9787115212672

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《Linux内核深度解析与实践》 内容简介 本书旨在为希望深入理解和掌握Linux内核工作原理的系统架构师、内核开发者以及高级系统工程师提供一份详尽而实用的指南。我们摒弃了对基础Linux操作和命令的冗余介绍，直接切入内核的核心机制，聚焦于现代Linux系统性能优化、故障排查和定制化开发的关键技术领域。 第一部分：内核编译与模块化架构 本部分首先指导读者建立一个完全可定制的内核编译环境。详细介绍了如何获取最新的稳定版内核源码，配置内核选项（使用`make menuconfig`的高级技巧，包括如何精确启用或禁用特定驱动和特性），以及进行交叉编译的完整流程。重点剖析了内核编译过程中依赖关系的解析，并展示了如何通过配置优化编译时间与最终内核尺寸。 随后，深入探讨Linux内核的模块化设计哲学。通过实例演示如何编写、编译和加载一个简单的内核模块（LKM），并详细解析模块的生命周期管理——从模块的初始化函数（`module_init`）到清理函数（`module_exit`）的执行顺序。我们着重讲解了模块间的依赖管理、符号导出机制（`EXPORT_SYMBOL`）以及模块安全加载的考量。此外，还涵盖了如何使用`kobject`子系统来管理内核中的设备、驱动和总线资源，这是理解设备树和热插拔机制的基础。 第二部分：内存管理与虚拟化 内存管理是操作系统的核心，本书用大量的篇幅来剖析Linux内核的复杂内存管理单元。首先，解释了物理内存的组织结构，包括内存区域（Zones）、节点（Nodes，针对NUMA架构）的划分及其对性能的影响。接着，深入讲解了页表机制，从用户空间的虚拟地址如何一步步通过多级页表映射到物理地址的过程，并结合硬件MMU的实际工作原理进行阐述。 重点关注了内核中的关键内存分配器： 1. Slab/Slub/Slob分配器： 详细分析了这些内核对象缓存的实现细节，讨论了它们的优缺点，并指导读者如何通过`/proc/slabinfo`实时监控内核对象的使用情况，以及如何针对特定内核数据结构定制缓存以减少内存碎片和提升访问速度。 2. 伙伴系统（Buddy System）： 阐述了如何高效地管理和分配物理页帧，以及内部碎片和外部碎片的权衡。 虚拟内存区域（VMA）的管理是用户进程隔离的关键。我们详细分析了`mm_struct`结构，以及`mmap()`系统调用背后的复杂逻辑，包括内存映射的建立、页错误（Page Fault）的处理流程（包括写时复制 Copy-on-Write, COW 机制的触发与实现），以及如何通过`madvise()`系统调用影响内核的内存策略。 对于现代数据中心，内存虚拟化至关重要。本章最后深入探讨了KVM（Kernel-based Virtual Machine）中的内存管理，特别是影子页表（Shadow Paging）或硬件辅助的内存虚拟化技术（如Intel EPT/AMD RVI）如何减轻Hypervisor的负担，并分析了内存气球（Memory Ballooning）机制在资源回收中的作用。 第三部分：进程调度与同步原语 本书全面解析了Linux的进程调度框架，重点讲解了完全公平调度器（CFS, Completely Fair Scheduler） 的设计思想。通过分析`struct task_struct`的构成，详细描绘了进程状态的流转，以及时间片分配的“虚拟运行时间（vruntime）”算法。我们不仅展示了如何通过`nice`值和`rt_prio`值影响调度决策，还深入剖析了实时调度策略（SCHED_FIFO, SCHED_RR）与普通调度策略的切换边界。 对于多核系统，同步机制是并发控制的基石。本章详细对比了不同层次的同步原语： 原子操作（Atomic Operations）： 在不依赖锁的情况下实现简单的计数和标志位操作的原理。 锁机制： 深入分析了自旋锁（Spinlocks）在不同CPU场景下的适用性，以及信号量（Semaphores）、互斥锁（Mutexes）和读写信号量（RW-Semaphores）的设计目标与使用陷阱。 RCU（Read-Copy-Update）： 作为现代Linux内核中最重要的无锁/弱锁机制之一，本书提供了RCU的详尽教程，解释了其延迟保证和“Quiescent State”的检测原理，这是分析高性能网络和存储驱动的关键。 此外，还探讨了中断处理机制，包括中断描述符表（IDT）、软中断（SoftIRQs）和工作队列（Workqueues）的设计，以确保内核代码在不同上下文中的正确执行和效率。 第四部分：系统调用接口与用户空间交互 本部分着重于用户空间程序如何与内核进行高效且安全的交互。系统调用（Syscall）是这一交互的门户，我们详细分析了系统调用的陷阱处理过程，以及x86_64架构下系统调用号的传递和参数的栈/寄存器传递机制。 重点剖析了I/O子系统和文件系统的核心概念： 1. VFS（Virtual Filesystem Switch）： 阐述了VFS如何提供一个统一的接口来抽象化底层不同的具体文件系统（如Ext4, XFS）。分析了`inode`、`dentry`和`superblock`结构体的关系及其在路径查找中的作用。 2. I/O调度器： 深入研究了块设备的I/O路径。对比了CFQ、Deadline、NOOP以及现代系统常用的BFQ（Budget Fair Queueing） 和mq-deadline等I/O调度算法的内部工作原理，并指导读者如何根据不同的工作负载（顺序读写、随机访问）选择最优的调度策略。 3. 异步I/O（AIO）： 讲解了Linux的`io_uring`框架，这是新一代高性能异步I/O接口。通过源码剖析和实践案例，展示了如何利用环形缓冲区设计来最小化系统调用的开销，实现低延迟的数据传输。 第五部分：网络协议栈的内核实现 本章聚焦于Linux高性能网络栈的内核侧实现。从数据包进入网卡中断开始，直至应用层Socket的接收，系统地梳理了数据包的处理流程。 核心内容包括： 数据结构： 深入解析`sk_buff`（Socket Buffer）结构，这是内核中处理网络数据包的核心载体，包括其数据区、控制区和如何处理零拷贝（Zero-Copy）操作。 协议处理： 详细分析了IP层、TCP层和UDP层的状态机和数据流转。重点剖析了TCP拥塞控制算法（如CUBIC、BBR）在内核中的实现细节，以及快速重传和慢启动机制如何影响吞吐量。 Socket API的内核对应： 追踪从`socket()`、`bind()`到`sendmsg()`/`recvmsg()`等系统调用在内核中的具体实现，特别是网络队列（backlog）的管理和Socket缓冲区（`sock_skb_list`）的维护。 本书通过大量的内核数据结构图示、关键函数调用栈分析以及实际的调试场景，帮助读者真正掌握Linux内核的“脉络”，从而能够高效地进行内核调试、性能调优以及开发定制化的系统组件。

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坦白说，这本书的厚度让我有点望而生畏，但我最终发现，我完全可以根据自己的需求，把它拆分成几个独立的小册子来阅读。比如说，我对服务器部署不感兴趣，但我对多媒体编辑和图形界面优化很感兴趣。这本书恰好在“用户体验与多媒体支持”的部分给予了极大的关注，它详细解释了驱动安装、显卡性能调优，甚至包括了对特定开源音视频软件的配置建议。这让我意识到，它不仅仅是给程序员和系统管理员准备的，任何希望将Ubuntu打造成稳定、高效日常工作站的用户，都能从中受益匪浅。它真正做到了“权威”二字所代表的，即全面、深入且面向实践，每一页的投入都能换来实际的技能增长。

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我是一名软件开发者，平时主要在Windows或macOS环境下工作，但出于项目需求，必须熟悉Ubuntu的开发环境。我购买《Ubuntu权威指南》是抱着试试看的心态，结果它成了我工作流中不可或缺的一部分。它对包管理工具APT的深度剖析简直是教科书级别的，我以前只会`apt install`，现在能熟练运用`apt-get source`来跟踪依赖关系，这在调试复杂项目时简直是救命稻草。更棒的是，书中对Shell脚本编程的章节，不是简单罗列语法，而是通过大量的实际应用案例来展示如何编写健壮、可维护的脚本来自动化部署和日常维护任务。这种从应用层面反推原理的教学方式，极大地提升了我对Linux环境的掌控感，让“不得不学”变成了“爱上了用”。

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这本书的编译质量和内容覆盖的广度让我非常惊喜。作为一本被冠以“权威”之名的书籍，它真的做到了百科全书式的覆盖，但又不失系统性。我特别欣赏它对不同版本Ubuntu之间差异性的处理，它会明确指出某个功能在早期版本和最新LTS版本中的实现区别，这对于那些需要在不同环境中维护项目的系统管理员来说至关重要。我拿它和手头其他几本开源系统书籍对比过，发现它在网络服务配置（如Nginx和Apache的优化配置）以及虚拟化技术（如KVM/QEMU）的介绍上，细节更加丰富，步骤更加清晰，很少出现那种“假设你知道下一步”的情况。读完之后，我感觉自己对整个Ubuntu生态系统的理解提升到了一个全新的层次，不再是零散知识点的堆砌。

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说实话，我本来对这类系统管理类的书籍兴趣不大，总觉得内容会非常枯燥，但翻开《Ubuntu权威指南》后，我发现它简直是一本解决实际问题的工具手册。我最近在搭建一个小型Web服务器，遇到了一堆关于权限管理和安全配置的难题，网上找的教程东拼西凑，总感觉不得要害。这本书里专门有一章详细讲解了Linux下的用户和组管理，以及SELinux/AppArmor的基本应用逻辑，那逻辑链条一梳理清楚，我立马茅塞顿开。它不是那种空泛的理论堆砌，而是直接告诉你“当你遇到A情况时，应该执行B命令并理解C原理”。我甚至发现了一个我以前从未注意到的系统日志分析技巧，这直接帮我定位并解决了困扰我好几天的服务崩溃问题。对于已经有一些操作经验，想要把Ubuntu用得更“生产力”一些的进阶用户，这本书的价值是立竿见影的。

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这本《Ubuntu权威指南》真是本宝藏！我刚入手时还在担心内容会不会太专业、太晦涩，毕竟我是个Linux新手，但读下来完全出乎意料。它对基础概念的讲解简直是深入浅出，从操作系统的基本架构到日常使用的各种命令，都介绍得非常详尽。尤其让我印象深刻的是它对桌面环境的定制化部分的描述，清晰地指出了每一步操作背后的逻辑，让我这个以前只敢用Windows的人，也能信手拈来地调整出自己喜欢的主题和布局。书中还穿插了不少实用的技巧和“黑客秘籍”，比如如何快速配置网络服务，如何优化系统性能，这些都是我以前在网上零散搜集资料时没能系统学习到的。这本书的排版也很舒服，图文并茂，关键信息突出，阅读起来一点都不累。对于想要真正掌握Ubuntu这门系统的用户来说，这本书绝对是不可多得的入门和进阶的桥梁。

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2012年看过，不如上网……

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开篇煞有其事的在介绍各种桌面设置， 后面一堆堆标准linux常规命令了，和ubuntu特有相关的内容终究不多。 但是总体来说， 介绍的面还算是 挺广的

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Beginning Ubuntu Linux_6th Edition 确实是一本超级初级的书，类似国内一些跟我学Linux之傻瓜教程似的。 书籍从linux的历史（这个我还蛮干兴趣的，写的也不错）、安装linux、运行linux、各种配置等等介绍了Ubuntu Linux。其中关于驱动的部分介绍的相当详细，你能想到的硬件都介绍了。还有包括出现的问题，数据备份、安装卸载软件、影音娱乐、系统优化、社交网络和云计算等等。

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开篇煞有其事的在介绍各种桌面设置， 后面一堆堆标准linux常规命令了，和ubuntu特有相关的内容终究不多。 但是总体来说， 介绍的面还算是 挺广的

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