BIOS、注冊錶與硬盤終極解析 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:中國鐵道齣版社

作者:陳進

出品人:

頁數:372

译者:

出版時間:2004-1-1

價格:32.00

裝幀:平裝(無盤)

isbn號碼:9787113056261

叢書系列:

圖書標籤:

• BIOS
• 注冊錶
• 硬盤
• 硬件
• 係統
• 維護
• 故障排除
• 電腦
• 技術
• DIY

深入淺齣：操作係統內核、高級網絡架構與現代雲計算實踐 圖書簡介 本書旨在為係統架構師、資深程序員以及對計算底層原理有深入探究欲的技術人員，提供一套全麵且富有洞察力的知識體係。它聚焦於操作係統內核的精妙設計、下一代網絡架構的演進，以及當前主流雲計算平颱的深層實現機製。本書不涉及硬件底層固件、傳統存儲介質（如機械硬盤、SATA/PATA接口）的配置與維護，亦不深入探討早期的係統引導過程或基礎的BIOS/UEFI功能。 全書共分為三個主要部分，結構嚴謹，層層遞進，力求在理論深度與工程實踐之間找到最佳平衡點。 --- 第一部分：現代操作係統內核的生命周期與並發控製 本部分將徹底解構當代主流操作係統（側重於Linux內核和類Unix係統的核心機製）的內部運作原理，重點關注其對資源調度的精細管理，而非係統啓動或基礎I/O配置。 1. 進程與綫程的調度藝術：從理論到實踐 本章詳細剖析瞭現代內核如何實現高效的CPU時間片分配。我們將深入研究完全公平調度器（CFS）的算法細節，包括其虛擬運行時（vruntime）的計算、紅黑樹的數據結構應用，以及調度延遲的優化策略。此外，還會探討實時調度策略（如SCHED_FIFO和SCHED_RR）在硬實時係統中的應用場景及其內核實現。重點內容包括： 調度實體（Schedulable Entity）的抽象與接口。 負載均衡（Load Balancing）機製：跨多個CPU核心的遷移策略與代價分析。 喚醒與休眠（Wakeup/Sleeping）機製：利用`wait_queue`、`futex`（快速用戶空間互斥鎖）等機製實現高效的上下文切換。 2. 內存管理單元（MMU）與虛擬內存空間重構 本章聚焦於內核如何抽象和管理物理內存，並為用戶進程提供隔離的、一緻的虛擬地址空間。我們將深入探討頁錶（Page Table）的層次結構（如四級頁錶），以及內核如何處理缺頁異常（Page Fault）。內容涵蓋： 內存分配器（Slab/SLUB/SLOB）的設計哲學：如何高效管理小對象內存，減少內存碎片。 交換（Swapping）與內存迴收（Memory Reclamation）策略：當係統內存不足時，內核的頁麵置換算法（如LRU的變種）如何工作。 內核地址空間布局（KASLR）：內核代碼的隨機化及其對安全性的意義。 3. 內核同步與並發：鎖的種類與死鎖預防 在多核時代，同步原語是保證數據一緻性的基石。本章對比分析瞭不同層次的同步機製： 自鏇鎖（Spinlocks）與互斥鎖（Mutexes）的使用場景和性能權衡。 RCU（Read-Copy-Update）機製：在讀多寫少的場景下，如何實現近乎零開銷的讀取同步，及其在內核網絡棧中的關鍵作用。 內存屏障（Memory Barriers）：理解CPU亂序執行對並發操作的影響，以及如何使用`mb()`, `rmb()`, `wmb()`等指令來保證指令順序。 --- 第二部分：下一代網絡架構與數據包處理流水綫 本部分將側重於高性能網絡通信協議棧的實現，尤其關注現代數據中心和高性能計算（HPC）環境下的技術。本書將不涉及網絡設備的物理配置或傳統TCP/IP協議的OSI模型基礎講解。 4. 用戶態網絡棧與零拷貝技術 為瞭突破傳統內核網絡棧的性能瓶頸，用戶態網絡技術應運而生。本章詳細解析瞭實現高性能網絡I/O的關鍵技術： DPDK（Data Plane Development Kit）：其核心概念，如大頁（Huge Pages）的分配、Poll Mode Driver（輪詢模式驅動）的工作原理，以及如何繞過內核中斷。 XDP（eXpress Data Path）：在網卡驅動層直接執行eBPF程序，實現超低延遲的數據包過濾與轉發邏輯。 零拷貝（Zero-Copy）技術：通過`sendfile()`、`splice()`等係統調用，避免數據在內核緩衝區和用戶緩衝區間的多次拷貝。 5. 擁塞控製算法的演進與深度剖析 網絡性能的最終瓶頸往往在於擁塞控製。本章深入探討瞭TCP擁塞控製算法的最新發展： BBR（Bottleneck Bandwidth and Round-trip propagation time）：Google提齣的基於模型的新一代擁塞控製算法，如何通過測量帶寬和往返時間來優化吞吐量和延遲。 QUIC協議：HTTP/3的底層傳輸協議，分析其如何在UDP基礎上實現可靠性、多路復用和更快的連接建立，以及其在內核/用戶態的實現差異。 6. 高級內核網絡結構：連接跟蹤與負載分發 本章聚焦於內核中負責連接狀態管理和流量分發的高級模塊： Netfilter/NFTables框架：分析其鈎子（Hooks）機製，以及如何高效地實現連接跟蹤（Conntrack）和狀態防火牆。 IPVS（IP Virtual Server）：內核級彆的軟件負載均衡器，其調度算法（如輪詢、最少連接）的實現原理和性能錶現。 --- 第三部分：現代雲計算環境下的資源虛擬化與容器化 本部分將探討現代IaaS和PaaS層所依賴的關鍵技術，重點在於資源隔離、調度效率和高性能虛擬化接口。本書不討論具體的虛擬機管理程序（Hypervisor）的安裝或雲服務商的商業模型。 7. 容器化技術：命名空間與控製組的隔離哲學 容器技術的核心在於對操作係統資源的精細化切分和隔離。本章將詳細闡述： Linux命名空間（Namespaces）：深入分析PID、Mount、Network、UTS、IPC和User命名空間如何為每個容器提供獨立視圖。 Cgroups（控製組）：V1與V2版本的結構差異。重點分析`cpu`, `memory`, `blkio`子係統如何精確限製和計量容器的資源使用，以及其與內核調度器的交互方式。 8. KVM/QEMU的高級I/O虛擬化技術 本章關注如何高效地將物理硬件資源映射給虛擬機，以實現接近物理機的性能： VirtIO框架：作為半虛擬化標準，分析其前端（Guest Driver）和後端（Host Driver）之間的數據交換機製，以及比全虛擬化（如Intel VT-x/AMD-V）更高的效率優勢。 內存虛擬化與影子頁錶/EPT技術：理解硬件輔助虛擬化擴展如何減輕Hypervisor在內存管理上的負擔。 9. 服務網格（Service Mesh）與數據平麵加速 在微服務架構中，服務間的通信復雜性急劇增加。本章探討如何通過數據平麵代理來處理這些復雜性： Envoy Proxy：分析其高性能異步模型，以及如何利用xDS API動態配置路由、熔斷和認證策略。 eBPF在數據平麵中的潛力：探討eBPF如何被用於構建下一代、無需修改應用代碼的透明網絡代理和安全策略執行點。 --- 總結 本書旨在提供一個不被錶層概念迷惑的、關於現代計算棧核心的技術指南。讀者將獲得對內核調度、網絡傳輸、資源隔離等領域無可替代的底層認知，這些知識是構建、優化和調試下一代高性能、高可靠性係統的必備基石。本書的深度和廣度，確保瞭它能成為係統工程師工具箱中不可或缺的一本參考手冊。

评分☆☆☆☆☆

這本書的論述風格實在是太過學術化和晦澀難懂瞭，即便是對於一個有一定計算機基礎的讀者來說，也感到吃力非常。作者似乎沉迷於堆砌各種深奧的專業術語，卻很少用清晰、易懂的方式來構建知識脈絡。很多關鍵步驟的講解，就像是直接從某份晦澀難懂的官方技術文檔中摘錄齣來一樣，缺乏必要的語境和解釋，使得我不得不頻繁地停下來查閱其他資料來理解作者到底在說什麼。這種“請讀者自行腦補”的寫作態度，極大地拖慢瞭學習進度。我期待的是一本能夠引導我從宏觀到微觀逐步深入的指南，而不是一本隻對圈內專傢友好的“天書”。這種故作高深的寫作方式，最終隻會讓真正想學習的讀者感到挫敗和被排斥，完全沒有起到技術普及的作用。

评分☆☆☆☆☆

我必須指齣，這本書的案例分析環節設置得非常薄弱，簡直是流於錶麵，起不到任何實際的指導作用。作者似乎認為隻要羅列齣一些技術名詞和簡單的代碼片段，就算完成瞭案例講解。但實際上，對於每一個被提及的場景，書中都沒有深入剖析其背後的設計哲學、可能遇到的陷阱，以及解決這些問題的最佳實踐。這些所謂的“案例”，更像是作者隨意擺放的樣闆，缺乏真實世界中那種復雜性和多樣性。我希望能看到更貼近實際應用中遇到的疑難雜癥的解決過程，而不是這種脫離實際的理論展示。如果一本技術書的案例部分無法幫助讀者在實際操作中建立信心和解決問題的能力，那麼它的實用價值也就大打摺扣瞭，這本書在這方麵顯得尤為蒼白無力。

评分☆☆☆☆☆

恕我直言，這本書的內容更新速度簡直慢得像蝸牛在爬，許多描述的技術細節和操作步驟，在我拿到這本書的時候就已經成為曆史瞭。例如，書中對於某個核心組件的配置描述，我用最新的操作係統版本進行實踐時，發現界麵和選項都發生瞭翻天覆地的變化，書中的截圖和指南完全對不上號，這讓人感到極度迷惑和無助。技術領域瞬息萬變，一本關於底層和核心係統的書籍，如果不能緊跟時代步伐，那麼它的時效價值就會迅速歸零。我購買技術書籍的目的是為瞭獲取當下最實用、最前沿的知識和技巧，但這本書給我的感覺更像是一份泛黃的舊檔案，很多地方都需要讀者自己去“考古”和“修正”，這實在不是一個高效的學習方式，也體現瞭作者對內容維護的疏忽。

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版和設計簡直是一場災難，讓我不禁懷疑作者和齣版社對“閱讀體驗”這個概念有著怎樣的理解。扉頁的設計粗糙得像是用廉價的復印機打齣來的，字體的選擇也極其隨意，黑白對比度低得讓人頭暈目眩。更要命的是，內頁的紙張質量差到令人發指，稍微用力翻頁，就能聞到一股刺鼻的油墨味，感覺像是迴到瞭上世紀八十年代的盜版書市場。章節之間的過渡生硬得像突然被人推瞭一把，邏輯上的斷裂感讓人難以集中精神去理解那些復雜的概念。我本來是帶著極大的熱情想深入瞭解一些技術細節的，但光是跟這些糟糕的物理屬性做鬥爭，就已經耗盡瞭我大部分的耐心。這本書的裝幀給人一種非常廉價、倉促拼湊的感覺，完全沒有一本嚴肅技術書籍應有的專業度和質感，這極大地影響瞭閱讀的沉浸感，簡直是對讀者時間的一種不尊重。

评分☆☆☆☆☆

這本書的結構組織簡直是一團亂麻，完全看不齣任何清晰的層次感和遞進關係，仿佛是把各種零散的筆記隨意地用膠帶粘在瞭一起。作者似乎沒有采用任何主流的技術書籍常用的導論-主體-總結的結構，而是將不同主題的內容東拼西湊地塞在瞭一起。有時候，一個非常基礎的概念會在後麵的章節中纔被提及，而更高級的優化技巧卻突然齣現在瞭開篇，這使得學習路徑非常不連貫。讀者在閱讀時，需要不斷地在前後章節之間來迴翻閱，纔能勉強拼湊齣一個完整的知識圖譜，這種體驗極其摺磨人，讓人對後續內容的學習動機大打摺扣。清晰的結構是理解復雜係統的基石，而這本書在這方麵可以說是徹底的失敗瞭。

評分☆☆☆☆☆

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