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出版者:電子工業

作者:王彬，周士貴編著

出品人:

頁數:464

译者:

出版時間:2008-2

價格:49.00元

裝幀:

isbn號碼:9787121057823

叢書系列:

圖書標籤:

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• Oracle
• 數據庫
• 11g
• SQL
• PLSQL
• 數據建模
• 性能優化
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《深入理解現代操作係統原理與實踐》 ——駕馭計算基石，構建穩定高效的數字化未來 一、圖書定位與核心價值 本書並非聚焦於特定數據庫産品的操作手冊，而是全麵深入地探討現代操作係統的核心機製、設計哲學及其在高性能計算環境中的實際應用與調優策略。在當前數據爆炸、雲計算和邊緣計算深度融閤的時代，對操作係統底層原理的透徹理解，是所有係統架構師、高級開發工程師和運維專傢的核心競爭力。 《深入理解現代操作係統原理與實踐》旨在打破厚重的理論壁壘，將復雜的內核調度、內存管理、並發控製等概念，通過清晰的邏輯和豐富的實例進行闡釋，最終目標是讓讀者不僅“會用”操作係統，更能“理解為何如此運行”，並能根據實際需求進行深度定製和性能優化。 本書內容涵蓋瞭從宏觀的係統調用接口到微觀的硬件中斷處理，構建瞭一個完整的、自洽的操作係統知識體係。 二、章節結構與內容詳解 本書共分為六大部分，二十章內容，力求覆蓋主流操作係統（如Linux內核、類Unix係統）的設計精髓。 第一部分：操作係統的基石與啓動流程（Foundation & Boot） 第1章：計算機係統結構與操作係統的角色 本章首先迴顧馮·諾依曼架構及其局限性，重點闡述操作係統作為資源仲裁者、抽象層和管理器的核心職能。討論係統調用（System Call）的硬件支持機製（如陷阱/中斷嚮量），以及用戶態與內核態的切換成本與安全隔離原理。 第2章：引導過程深度解析 詳細剖析從按下電源鍵到用戶登錄界麵的完整流程。內容包括：UEFI/BIOS的工作機製、Bootloader（如GRUB）的功能、內核的加載與初始化過程（包括內存映射、頁錶建立）。重點分析`init`進程（或systemd）的角色及其如何接管係統控製權。 第3章：硬件抽象層與設備驅動 探討操作係統如何通過硬件抽象層（HAL）屏蔽底層硬件差異。深入講解字符設備、塊設備和網絡設備的驅動程序結構。分析中斷處理機製，包括中斷描述符錶（IDT）、中斷延遲與重入性問題。 第二部分：進程與綫程管理（Process & Thread Management） 第4章：進程的生命周期與上下文切換 定義進程與綫程的區彆與聯係，探討它們在內存布局上的差異。詳細解析上下文切換（Context Switch）的完整流程，包括寄存器保存、程序計數器更新以及TLB（Translation Lookaside Buffer）的處理策略。 第5章：CPU調度算法的演進與實戰 係統地比較各種調度算法的優劣，包括：分時調度、優先級調度、多級反饋隊列（MLFQ）。重點分析Linux CFS（Completely Fair Scheduler）的紅黑樹實現原理、虛擬運行時間（vruntime）的計算，以及實時調度策略（SCHED_FIFO/RR）。 第6章：進程間通信（IPC）機製 詳盡介紹各種IPC方式的性能對比與適用場景。包括：共享內存（Shared Memory）、消息隊列、管道（Pipe/FIFO）。重點分析System V IPC與POSIX IPC的區彆，以及在分布式係統中的替代方案。 第7章：信號與異步事件處理 闡述信號（Signal）的産生、遞送和處理流程。區分同步信號與異步信號，分析信號處理函數（Signal Handler）的編寫陷阱，特彆是關於信號安全函數的討論。 第三部分：內存管理與虛擬化（Memory & Virtualization） 第8章：物理內存管理 解析內核如何組織和管理物理頁幀。深入講解夥伴係統（Buddy System）的分配與迴收策略，以及內存碎片化問題的成因與緩解技術。 第9章：虛擬內存與地址翻譯 這是本書的核心技術章節。詳細闡述分段（Segment）與分頁（Paging）機製，重點講解多級頁錶的構建、TLB的工作原理以及缺頁中斷（Page Fault）的處理流程。 第10章：內存映射與文件I/O 探討內存映射文件（mmap）的工作原理，它如何將文件內容直接映射到進程地址空間，實現高效I/O。分析內核如何處理緩存一緻性問題。 第11章：內核內存分配器 區彆於用戶態的`malloc`，本書深入研究內核的slab/slub/slob分配器，解釋其設計目標是為瞭緩存常用的小對象，以減少內存分配的開銷和外部碎片。 第四部分：並發控製與同步機製（Concurrency Control） 第12章：互斥與同步基礎 係統介紹並發訪問共享數據時可能遇到的競態條件（Race Condition）。講解互斥鎖（Mutex）、自鏇鎖（Spinlock）的底層實現和適用場景，以及禁用中斷在同步中的角色。 第13章：信號量與屏障 深入理解信號量（Semaphore）作為廣義同步工具的應用。解析屏障（Barrier）在並行計算中控製綫程同步點的作用。 第14章：無鎖編程與內存模型 介紹現代處理器提供的原子操作（Atomic Operations）指令集，如CAS（Compare-and-Swap）。討論C++內存模型或Java內存模型（JMM）中的內存序（Memory Ordering）概念，這是編寫高性能並發代碼的關鍵。 第五部分：文件係統與存儲管理（Filesystems & Storage） 第15章：文件係統的結構與抽象 闡述VFS（Virtual Filesystem Switch）層的作用，如何提供統一的文件操作接口。對比日誌文件係統（如Ext4, XFS）的事務性與數據一緻性保證機製。 第16章：塊設備I/O與I/O調度 分析磁盤I/O的物理特性。深入講解塊設備的隊列管理，以及CFQ、Deadline、NOOP等I/O調度器的目標和工作原理。 第17章：網絡協議棧的內核實現 從BSD套接字接口開始，追蹤數據包從用戶態到內核協議棧（TCP/IP棧）的旅程，重點關注Socket緩衝區管理和中斷閤並技術。 第六部分：性能分析與係統調優（Performance & Tuning） 第18章：係統性能監測工具 教授如何利用專業的工具進行係統診斷。詳述`perf`、`ftrace`、`strace`等工具的原理和高級用法，以及如何通過內核跟蹤點定位性能瓶頸。 第19章：內核參數調優實踐 指導讀者如何安全地修改`/proc`和`/sys`文件係統中的內核參數，以適應特定的工作負載（如高並發網絡服務、大型數據庫緩存等）。討論vm.swappiness、TCP buffer大小等關鍵參數的意義。 第20章：係統故障排查與調試技術 涵蓋內核崩潰（Kernel Panic）的診斷方法，以及使用KDB/KGDB等工具進行內核級調試的流程和注意事項。 三、本書特色 1. 深度與廣度兼顧： 不止於描述“做什麼”，更深入剖析“如何實現”和“為何如此設計”。 2. 麵嚮實踐的案例驅動： 每個關鍵概念都配有模擬內核代碼片段或C語言程序示例，增強理解的直觀性。 3. 跨領域知識融閤： 有機結閤瞭硬件架構、軟件工程、並行計算等多個學科的知識點，提供一個全麵的係統視圖。 4. 聚焦現代係統設計： 內容緊跟現代操作係統的發展趨勢，如多核優化、非對稱內存訪問（NUMA）等。 四、目標讀者 希望深入理解Linux/類Unix係統底層機製的係統級軟件工程師。 從事高性能計算、嵌入式係統或網絡基礎設施開發的開發者。 係統架構師和高級運維工程師，需要進行深度性能調優的專業人士。 對計算機底層原理有濃厚興趣，希望從應用層嚮上追溯至內核的計算機科學專業學生。 掌握操作係統，即掌握瞭計算世界運行的底層邏輯。本書將是您通往係統專傢之路的必備指南。

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對於有一定Oracle基礎的讀者來說，《Oracle 11g基礎與提高》提供瞭進階的寶貴資料。書中對Oracle 11g的新特性進行瞭詳盡的介紹，比如RAC（Real Application Clusters）的配置與管理、Data Guard的高可用性解決方案等。這些高級特性對於構建高可用、高並發的企業級數據庫係統至關重要。書中通過大量的圖示和邏輯框圖，清晰地解釋瞭這些復雜技術的原理和工作流程，讓我對Oracle在企業級應用中的強大能力有瞭更深的認識。

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這本書的內容，總的來說，非常紮實，而且實用性很強。作者的講解思路清晰，循序漸進，使得讀者能夠一步步地掌握Oracle 11g的核心技術。書中不僅講授瞭“是什麼”，更重要的是講授瞭“為什麼”和“怎麼做”。在閱讀過程中，我感覺自己不僅僅是在學習技術，更是在學習一種解決問題的方法論。對於希望深入理解Oracle數據庫，並能在實際工作中遊刃有餘的讀者來說，這本書絕對是值得投入時間和精力去研讀的。

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初次翻開《Oracle 11g基礎與提高》，就被它紮實的理論基礎和貼近實戰的案例所吸引。書中從最基礎的SQL語句講起，比如SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE，每一個都細緻入微地講解瞭語法、常用選項以及實際應用場景。作者並沒有止步於此，而是深入剖析瞭SQL語句的執行過程，包括解析、優化、執行計劃的生成等等，這對於理解數據庫的性能瓶頸和優化SQL非常有幫助。例如，在講解JOIN操作時，書中不僅列舉瞭INNER JOIN、LEFT JOIN、RIGHT JOIN、FULL OUTER JOIN等多種連接方式，還通過圖示和代碼示例，清晰地展示瞭不同連接方式下的數據返迴結果，以及它們在性能上的差異。對於那些初次接觸數據庫或者SQL語句還不夠熟練的讀者來說，這部分內容無疑是寶貴的財富。

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作為一名在數據庫管理領域摸爬滾打多年的老兵，我深知掌握數據庫的日常維護工作有多麼重要。《Oracle 11g基礎與提高》在這方麵的內容讓我感到非常驚喜。書中不僅講解瞭如何進行數據庫的備份與恢復，包括全備、增量備份、歸檔模式的配置等，還詳述瞭用戶和權限的管理，如何創建用戶、分配角色、授予和撤銷權限，這些都是日常工作中必不可少的技能。此外，書中對數據庫的性能監控和調優也進行瞭深入的探討，比如如何使用AWR、ASH等工具來分析數據庫性能瓶頸，如何調整初始化參數來優化數據庫運行效率。這些內容對於確保數據庫的穩定運行和高效服務至關重要。

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這本書在Oracle 11g的特性講解上也頗具深度。特彆是關於PL/SQL編程的部分，作者為我們打開瞭一扇通往更高級數據庫開發的大門。從創建存儲過程、函數、觸發器，到使用遊標、異常處理，書中每一個知識點都搭配瞭豐富的示例代碼，讓讀者能夠親手實踐，加深理解。我尤其喜歡書中關於事務管理的部分，它詳細解釋瞭ACID特性，以及在實際應用中如何通過COMMIT、ROLLBACK、SAVEPOINT來保證數據的一緻性和完整性，這對於保證業務流程的可靠性至關重要。書中還涉及到瞭一些高級特性，比如物化視圖、分區錶等，這些對於提升數據庫性能、管理海量數據都有著重要的指導意義。

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這本書的可貴之處還在於它不僅僅局限於理論知識的堆砌，而是非常注重實踐操作。書中提供瞭大量的SQL腳本和PL/SQL代碼示例，讀者可以輕鬆地復製粘貼到自己的Oracle環境中進行演練。作者在講解每一個概念時，都會提供實際的場景，例如在講解索引時，會模擬一個查詢場景，然後對比有索引和無索引時的查詢性能差異，讓讀者直觀地感受到索引的重要性。我特彆欣賞書中關於數據庫安全性的章節，它詳細講解瞭SQL注入的原理和防範措施，以及如何通過數據庫自身的安全機製來保護數據免受非法訪問。

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我特彆欣賞書中關於數據庫性能調優的章節。作者不僅列舉瞭常見的性能問題，比如慢查詢、死鎖、資源爭用等，還提供瞭係統性的調優方法。從SQL語句的優化、索引的設計，到數據庫參數的調整、內存結構的配置，書中都給齣瞭詳細的步驟和注意事項。書中還介紹瞭Oracle的診斷工具，例如SQL Trace、TKPROF，以及如何使用它們來分析SQL語句的執行情況，並據此進行優化。這些實用的技巧對於提升數據庫的整體性能非常有幫助。

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這本書在數據安全方麵的內容，我覺得非常到位。它不僅強調瞭數據備份和恢復的重要性，還深入探討瞭Oracle的數據加密技術。從透明數據加密（TDE）到列級加密，再到審計功能的配置，書中都給齣瞭詳盡的指導。對於一個需要處理敏感數據的行業來說，掌握這些安全技術是必不可少的。此外，書中還講解瞭如何利用Oracle提供的工具來監測數據庫的活動，及時發現異常情況，從而防範潛在的安全風險。

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對於即將步入數據庫管理崗位或者已經在職但希望提升技能的讀者，《Oracle 11g基礎與提高》無疑是一本不可多得的參考書。書中涵蓋瞭從基礎的SQL操作到復雜的數據庫架構設計，內容全麵且深入。特彆是在講解RAC和Data Guard時，書中提供瞭詳細的架構圖和配置步驟，對於理解高可用性數據庫的實現原理和進行實際部署非常有價值。

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在學習過程中，我發現本書的行文風格十分流暢，語言錶達清晰易懂，即使是初學者也能很快上手。作者善於用類比和實例來解釋抽象的概念，使得原本枯燥的數據庫知識變得生動有趣。例如，在講解鎖機製時，作者用現實生活中的排隊買票場景來比喻，讓讀者更容易理解並發訪問時可能齣現的衝突以及數據庫如何通過鎖來解決這些衝突。這種貼近生活化的講解方式，大大降低瞭學習的門檻。

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