UINX结构分析

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出版者:浙江大学出版社
作者:胡希明
出品人:
页数:704
译者:
出版时间:1990
价格:17.8
装帧:
isbn号码:9787308005951
丛书系列:
图书标签:
  • UNIX
  • Linux/Unix
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具体描述

UINX 结构分析:深入探究操作系统设计哲学与实践 《UINX 结构分析》并非一本枯燥的技术手册,而是一次对现代操作系统核心——UINX(一个虚构但极具代表性的操作系统原型)——设计思想、底层机制及其演进脉络的深度解读。本书旨在为读者揭示UINX之所以能够成为构建复杂、稳定、高效计算环境基石的深层原因,并通过剖析其结构,帮助读者建立起对操作系统本质的宏观认知。 第一部分:UINX 的哲学基石与演化之路 在正式展开对UINX内部结构的解析之前,本书首先将带领读者回顾操作系统的历史发展,尤其是那些对UINX设计产生深远影响的早期操作系统理念。我们将探讨在有限的硬件资源条件下,如何权衡效率、公平性和易用性,以及模块化、抽象化等设计原则是如何在UINX的早期版本中逐渐成型并最终确立的。这一部分将着重阐述UINX所秉持的“一切皆文件”的哲学,以及它如何通过统一的接口来简化对硬件资源的访问和管理。我们将深入讨论文件系统的设计,包括目录结构、文件权限、链接机制以及不同存储介质的抽象表示,理解这些基础概念对于后续理解UINX的进程管理、内存管理乃至设备管理至关重要。 第二部分:进程管理与调度:UINX 的生命脉搏 进程是操作系统中最基本的执行实体,而UINX在进程管理上的设计堪称典范。本书将详细介绍UINX如何创建、终止和管理进程,包括进程控制块(PCB)的组成、进程状态的转换以及进程间通信(IPC)的各种机制,如管道(pipe)、消息队列(message queue)、共享内存(shared memory)和信号量(semaphore)。 特别值得关注的是,本书将深入分析UINX的进程调度算法。我们将探讨不同的调度策略,例如先到先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、优先级调度(Priority Scheduling)以及更复杂的轮转调度(Round Robin)和多级反馈队列(Multilevel Feedback Queue)。本书会通过具体的案例和理论分析,揭示这些调度算法如何根据不同的系统负载和应用需求,在CPU时间的分配上做出权衡,以实现吞吐量、响应时间和公平性之间的最佳平衡。理解UINX的调度机制,就是理解它如何在并发执行大量任务时保持系统的响应性和稳定性。 第三部分:内存管理:UINX 的高效空间利用 内存是系统运行的宝贵资源,UINX在内存管理方面的设计直接影响着系统的性能和稳定性。本书将从最基础的物理内存划分开始,逐步深入到UINX的虚拟内存系统。我们将详细阐述分页(paging)和分段(segmentation)这两种主流的内存管理技术,以及UINX如何结合这两者,构建出高效、灵活的虚拟内存模型。 本书将重点解析页面置换算法(Page Replacement Algorithms),如最佳页面置换算法(OPT)、先进先出(FIFO)、最近最少使用(LRU)以及其变种。我们会通过模拟实验和理论推导,展示这些算法在减少缺页中断(page fault)发生率,提高内存利用率方面的作用。此外,本书还将探讨内存映射(memory mapping)技术,它如何实现文件与内存区域的直接关联,以及它在提高I/O性能和支持进程间共享数据方面的关键作用。 第四部分:文件系统与I/O管理:UINX 的数据流枢纽 正如前面提到的,“一切皆文件”的哲学是UINX的核心。本书的这一部分将对UINX的文件系统进行更深入的剖析,包括文件系统的层次结构、磁盘块的组织、文件分配方法(如连续分配、链式分配和索引分配)以及目录的管理。我们将详细讲解文件系统的缓存机制,如页缓存(page cache)和目录项缓存(directory entry cache),它们是如何显著提升文件访问速度的。 在I/O管理方面,本书将介绍UINX如何通过设备驱动程序(device driver)将各种硬件设备抽象为统一的接口,以及I/O请求是如何在内核中被处理的。我们将探讨块设备I/O和字符设备I/O的区别,以及UINX提供的缓冲I/O(buffered I/O)和直接I/O(direct I/O)等策略。本书还会对系统调用(system call)在文件操作和I/O管理中的作用进行详细阐述,比如read、write、open、close等系统调用的实现原理。 第五部分:设备管理与驱动模型:UINX 的硬件交互 UINX强大的硬件兼容性和灵活性很大程度上归功于其精巧的设备管理和驱动模型。本书将深入解析UINX如何通过总线(bus)、控制器(controller)和设备(device)的层级结构来管理硬件。我们将探讨设备驱动程序的编写规范和加载机制,以及如何实现对各种I/O设备的统一访问。 本书还会特别关注UINX的I/O多路复用技术,如select、poll和epoll,它们是如何帮助应用程序高效地管理多个并发I/O连接,是构建高性能网络服务的关键。此外,我们将触及中断处理机制,理解中断是如何被UINX内核响应和服务的,以及中断处理程序(ISR)与软中断(softirq)之间的协作。 第六部分:网络通信与安全:UINX 的互联互通与守护 在现代计算环境中,网络通信无处不在,UINX在该领域的强大能力是其广泛应用的重要原因。本书将详细介绍UINX的网络协议栈,从TCP/IP的各个层次(应用层、传输层、网络层、数据链路层)到具体的协议实现,如HTTP、FTP、SSH等。我们将解析Socket API的工作原理,以及如何在用户空间和内核空间之间进行网络数据的传输。 在安全方面,本书将探讨UINX的用户和权限管理系统,包括用户ID(UID)、组ID(GID)和文件权限的细致划分。我们将分析UINX的身份验证机制,如密码加密和访问控制列表(ACL)的引入。此外,本书还会触及一些基础的安全概念,例如沙箱(sandbox)技术和进程间隔离,以及UINX如何通过这些手段来保护系统的整体安全。 结论:UINX 结构分析的启示 《UINX 结构分析》的最后一章将总结UINX的设计精髓,并展望其在未来操作系统发展中的潜在影响。本书旨在通过对UINX结构及其核心机制的深入剖析,帮助读者建立起对操作系统工作原理的系统性理解,培养独立思考和分析复杂系统的能力。无论您是计算机科学的学生、软件工程师,还是对操作系统充满好奇的爱好者,本书都将为您提供一个坚实的基础,让您能够更好地理解和驾驭现代计算环境。

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目录信息

读后感

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我的书是92年的老版,在学校时从一个老师家属那儿淘来的旧书。个人认为这本书可以反映20世纪90年代我国UNIX的研究水平。胡先生在前言说原打算出四卷,包括编译工具链的源码,但是好像最终却只有这一卷,实为可惜。 书中的许多代码,尤其是UFS文件系统,和Solaris的UFS部分...

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我的书是92年的老版,在学校时从一个老师家属那儿淘来的旧书。个人认为这本书可以反映20世纪90年代我国UNIX的研究水平。胡先生在前言说原打算出四卷,包括编译工具链的源码,但是好像最终却只有这一卷,实为可惜。 书中的许多代码,尤其是UFS文件系统,和Solaris的UFS部分...

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我的书是92年的老版,在学校时从一个老师家属那儿淘来的旧书。个人认为这本书可以反映20世纪90年代我国UNIX的研究水平。胡先生在前言说原打算出四卷,包括编译工具链的源码,但是好像最终却只有这一卷,实为可惜。 书中的许多代码,尤其是UFS文件系统,和Solaris的UFS部分...

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我的书是92年的老版,在学校时从一个老师家属那儿淘来的旧书。个人认为这本书可以反映20世纪90年代我国UNIX的研究水平。胡先生在前言说原打算出四卷,包括编译工具链的源码,但是好像最终却只有这一卷,实为可惜。 书中的许多代码,尤其是UFS文件系统,和Solaris的UFS部分...

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我的书是92年的老版,在学校时从一个老师家属那儿淘来的旧书。个人认为这本书可以反映20世纪90年代我国UNIX的研究水平。胡先生在前言说原打算出四卷,包括编译工具链的源码,但是好像最终却只有这一卷,实为可惜。 书中的许多代码,尤其是UFS文件系统,和Solaris的UFS部分...

用户评价

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刚刚结束了对《UINX结构分析》的阅读,心中感慨万千,久久不能平息。这本书仿佛为我打开了一扇通往深度理解操作系统内部奥秘的大门,我曾以为自己对UNIX系统已有相当的掌握,但这本书的每一个章节都像一个精心设计的谜题,引导我一步步去解构和重塑我对UNIX的认知。尤其是关于进程调度部分,作者没有停留在理论的堆砌,而是通过大量的代码片段和流程图,将复杂的算法逻辑拆解得淋漓尽致。我特别着迷于书中对不同调度策略的比较分析,作者深入浅出地阐述了FCFS、SJF、Priority Scheduling以及Round Robin等算法的优劣,并结合实际的UNIX内核实现,解释了这些算法如何在实际场景中运作,以及它们对系统性能产生的直接影响。阅读过程中,我反复推敲书中关于时间片轮转和优先级反转的讨论,甚至自己动手在虚拟机中模拟了一些场景,来验证书中提出的观点。这种理论与实践的深度结合,让我不仅理解了“是什么”,更重要的是理解了“为什么”。这本书的语言风格严谨而不失趣味,枯燥的技术术语在作者的笔下变得生动起来,仿佛每个进程、每个内核线程都在我的眼前鲜活地跳动。我强烈推荐这本书给所有对操作系统底层原理感兴趣的开发者和研究者,它绝对会颠覆你对UNIX的固有印象,让你对这个历久弥新的系统产生全新的敬畏之心。

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《UINX结构分析》这本书,就像一本厚重的宝藏,每一次翻阅都能挖掘出新的宝藏。我一直以来都对UNIX的网络协议栈感到好奇,它是如何实现TCP/IP通信的?这本书为我提供了详尽的解答。作者不仅介绍了TCP/IP协议族的各个层次,从应用层到物理层,还深入剖析了TCP和UDP协议的核心机制,如三次握合、四次挥手、滑动窗口、拥塞控制等。我特别着迷于书中关于套接字(socket)接口的讲解,它解释了如何使用socket API来创建、绑定、监听、连接以及收发数据。我甚至尝试根据书中的示例代码,编写一个简单的客户端-服务器模型,来验证TCP/IP通信的原理。这种动手实践,让我对网络编程的理解更加直观和深刻。书中关于DNS解析和HTTP协议的更深入讨论,也让我对互联网的运作方式有了更清晰的认识。这本书的价值远不止于技术知识的传授,它更是一种对底层运作原理的深刻洞察。

评分

《UINX结构分析》这本书,在我看来,是一本能够真正让你“理解”UNIX的书。我一直以来都对UNIX的进程管理和线程模型感到好奇,而这本书则给了我前所未有的洞察。作者不仅详细介绍了进程的创建、销毁、状态转换等基本概念,还深入剖析了进程间通信(IPC)的各种机制,如管道、信号量、共享内存等。我尤其喜欢书中关于线程的概念,以及用户级线程和内核级线程的区别与联系。通过大量的图示和伪代码,作者将这些复杂的概念变得异常清晰。我甚至花费了大量时间去研究书中关于多线程同步的讨论,例如互斥锁、条件变量和信号量在并发场景下的应用。我尝试在我的程序中模拟多线程并发访问共享资源的情况,并根据书中的指导来解决由此产生的竞态条件问题。这种理论与实践相结合的学习方式,极大地提升了我的编程能力。书中关于进程调度算法的更深入探讨,也让我对如何优化程序的执行效率有了更清晰的认识。这本书绝对是任何想要深入了解UNIX操作系统核心的开发者的必备读物。

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近期有幸研读了《UINX结构分析》,这本书的内容之充实、分析之透彻,让我赞不绝口。一直以来,我对UNIX的设备管理系统都充满了疑问,它是如何处理各种硬件设备的?这本书可以说是为我量身定做的。书中详细介绍了UNIX如何通过设备驱动程序来管理各种输入输出设备,从字符设备到块设备,再到网络设备,都进行了详尽的阐述。我特别对书中关于缓冲和缓存机制的讨论印象深刻,它解释了UNIX如何通过各种缓存策略来提高设备访问的效率,以及这些策略是如何与文件系统和内存管理相互配合的。通过书中提供的代码示例,我甚至尝试在Linux环境中模拟一些设备访问的场景,来验证书中提出的观点。这种动手实践,让我对设备管理的理解更加直观和深刻。此外,书中对于I/O多路复用机制的讲解,也让我对网络编程有了全新的认识。书中对select()、poll()和epoll()这些机制的比较分析,以及它们在不同场景下的适用性,为我处理高并发网络连接提供了宝贵的思路。这本书不仅仅是一本技术书籍,它更像是一位经验丰富的导师,引领我深入探索UNIX系统的每一个角落。

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阅读《UINX结构分析》的过程,对我而言是一次思维的洗礼。我一直以来都对UNIX的守护进程(daemon)和日志系统感到好奇,它们是如何在后台默默工作的,又是如何记录系统运行状态的?这本书为我解答了这些疑问。作者详细阐述了守护进程的创建流程,包括fork、setsid、chdir等关键步骤,以及如何将进程置于后台运行。我特别对书中关于日志记录的策略和机制的讲解印象深刻,它解释了UNIX如何通过syslog等服务来集中管理和记录系统日志,以及如何对日志进行过滤、分析和归档。我甚至尝试根据书中的描述,编写一个简单的守护进程,并学习如何使用logger命令向syslog发送日志消息。这种实践性的学习,让我对系统运维的理解更加深入。书中对于进程信号的更深入分析,也让我对如何处理系统异常和中断有了更清晰的认识。这本书的价值不仅仅在于技术知识的传递,它更是一种严谨的逻辑思维的培养。

评分

从这本书的名字《UINX结构分析》就能感受到其内容的深度和广度,而实际阅读后,我的感受更是如此。书中对UNIX的内存管理机制的讲解,是令我印象最深刻的部分之一。我一直对虚拟内存、分页、分段以及内存映射这些概念感到有些模糊,但这本书用非常易懂的方式将它们一一剖析。作者详细介绍了UNIX内核如何分配和回收内存,如何处理页面置换,以及缺页中断是如何被处理的。我特别喜欢书中关于进程地址空间的划分,以及用户空间和内核空间之间的通信机制的描述。通过大量的图表和伪代码,作者将复杂的内存管理算法变得清晰可见。我甚至尝试根据书中的描述,在自己的程序中模拟内存泄漏和内存溢出的情况,来验证书中关于内存检测工具的使用方法。这种实践性的学习方法,让我在理解理论的同时,也提升了解决实际问题的能力。书中关于共享内存和消息队列的讲解,也让我对进程间通信有了更全面的认识。总而言之,这是一本能够帮助你深入理解UNIX操作系统核心机制的绝佳书籍,它不仅能够满足你的好奇心,更能提升你的技术功底。

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《UINX结构分析》这本书,就像一位经验丰富的老者,带着我一步步走进UNIX的世界,解开它层层叠叠的“面纱”。我一直对UNIX的系统调用接口感到好奇,它们是如何工作的,又是如何连接用户空间和内核空间的?这本书给了我满意的答案。作者不仅列举了许多常用的系统调用,如fork()、exec()、wait()等,还详细解释了它们在内核中的实现细节。我特别着迷于书中关于系统调用陷阱(trap)的描述,它解释了CPU如何在用户模式和内核模式之间切换,以及参数传递和返回值是如何完成的。这种底层的理解,让我对编写高效、健壮的应用程序有了更深的体会。书中关于信号处理的章节,也让我受益匪浅。我过去对信号处理的理解仅停留在表面的捕获和响应,而这本书则深入剖析了信号的产生、传递、处理以及信号量的概念,让我认识到信号处理在系统中断和异常处理中的重要作用。通过这本书,我对UNIX系统的稳定性和鲁棒性有了更深刻的认识。这本书的价值远不止于技术知识的传授,它更是一种思维方式的引导。

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《UINX结构分析》的出版,对于我这样一名在IT行业摸爬滚打多年的技术人员来说,无疑是一场及时的“及时雨”。我一直以来都对UNIX的文件系统组织结构感到好奇,这本书恰恰满足了我最深层次的求知欲。书中对文件系统挂载、目录树的构建、inode的存储机制以及文件访问权限的控制等内容,都进行了极为详尽的阐述。我尤其被书中关于软链接和硬链接的对比分析所吸引,作者通过清晰的图示和严谨的逻辑,解释了两者在底层实现上的根本区别,以及它们在实际应用中的不同场景。我甚至花了相当多的时间去研究书中关于文件读写操作的流程,从用户空间的read()系统调用,到内核空间的页缓存、磁盘I/O,每一个环节都被作者细致地描绘出来。这种层层递进的分析方式,让我能够清晰地看到数据在系统中的流转过程,也让我对“万物皆文件”这一UNIX哲学有了更深刻的理解。此外,书中对于文件系统性能优化的讨论,也给了我很多启发。作者分析了文件系统碎片化、缓存失效等常见问题,并提出了相应的解决方案,这些内容对于提升实际应用中的文件读写效率具有极高的参考价值。这本书的内容深度和广度都超出了我的预期,它不仅是一本技术手册,更是一本值得反复品味的案头经典。

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坦率地说,《UINX结构分析》这本书的出版,对于我这样一直致力于深度理解操作系统底层机制的开发者来说,简直是“久旱逢甘霖”。我长期以来对UNIX的启动过程和引导加载程序(boot loader)都感到非常好奇,它是如何将一个冷冰冰的硬件变成一个可以运行的系统的?这本书则为我揭开了这层神秘的面纱。作者从BIOS/UEFI的初始化开始,一步步讲解了引导加载程序(如GRUB)如何将内核加载到内存中,以及内核是如何完成自身的初始化,最终将控制权交给用户空间的第一个进程(init/systemd)。我尤其对书中关于引导配置文件的解析,以及内核命令行参数的作用的阐述印象深刻。我甚至尝试在我的Linux虚拟机中,修改GRUB的配置文件,来模拟不同的启动场景,并观察内核的启动日志,以此来验证书中提到的概念。这种实践性的学习,极大地加深了我对系统从硬件到软件全流程的理解。书中对于启动过程中遇到的各种潜在问题的排查和解决方法的讨论,也为我提供了宝贵的经验。这本书的价值,不仅仅是知识的传递,更是一种对系统生命周期的完整认知。

评分

《UINX结构分析》这本书,以其深入浅出的讲解方式,让我对UNIX的内核模块和系统调用机制有了全新的认识。我一直以来都对UNIX的模块化设计感到好奇,它是如何实现各种功能的,又是如何与内核进行交互的?这本书为我提供了详尽的解答。作者不仅详细介绍了UNIX内核的模块化设计理念,还深入剖析了各种系统调用在内核中的实现细节。我特别着迷于书中关于内核模块的加载、卸载和管理机制的讲解,它解释了内核如何动态地加载和卸载各种驱动程序和功能模块,以及如何保证内核的稳定性和灵活性。我甚至尝试根据书中的示例代码,编写一个简单的内核模块,并学习如何将其加载到Linux内核中。这种动手实践,让我对UNIX系统的底层结构有了更深刻的理解。书中关于进程同步和锁机制的更深入讨论,也让我对如何编写安全、高效的多线程程序有了更清晰的认识。这本书的价值远不止于技术知识的传授,它更是一种对系统设计哲学的深刻理解。

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当年中文分析 Unix 的经典之作。该作者还写过一本 Linux 内核分析的书,反响应该没有本书这么大。

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当年中文分析 Unix 的经典之作。该作者还写过一本 Linux 内核分析的书,反响应该没有本书这么大。

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当年中文分析 Unix 的经典之作。该作者还写过一本 Linux 内核分析的书,反响应该没有本书这么大。

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当年中文分析 Unix 的经典之作。该作者还写过一本 Linux 内核分析的书,反响应该没有本书这么大。

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当年中文分析 Unix 的经典之作。该作者还写过一本 Linux 内核分析的书,反响应该没有本书这么大。

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