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頁數:393

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出版時間:2009-8

價格:49.00元

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isbn號碼:9787302205951

叢書系列:世界著名計算機教材精選

圖書標籤:

• Java
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好的，以下是一本名為《深入理解操作係統：從原理到實踐》的圖書簡介： --- 《深入理解操作係統：從原理到實踐》 簡介 在當今的計算世界中，操作係統（Operating System, OS）是連接硬件與應用程序的基石。它不僅負責資源的調度與管理，更是保障係統安全、穩定與高效運行的核心。然而，許多開發者和係統管理員往往隻停留在對操作係統錶層功能的調用上，對其內部機製缺乏深入的理解。當麵對復雜的性能瓶頸、內存泄漏、並發死鎖或係統崩潰時，缺乏底層知識往往使他們束手無策。 《深入理解操作係統：從原理到實踐》旨在彌補這一知識鴻溝。本書並非一本簡單的API使用手冊，而是一部係統、全麵、深入剖析現代操作係統核心概念與實現細節的權威指南。我們聚焦於操作係統作為“資源管理者”和“抽象構建者”的角色，通過清晰的理論闡述、生動的實例分析和大量的源碼級視角，帶領讀者徹底掌握操作係統的運作脈絡。 全書內容橫跨經典操作係統的理論基礎，直至現代多核、分布式環境下的前沿挑戰，力求讓讀者建立起一套堅實的、可應用於實際生産環境的係統級思維。 目標讀者 本書適閤以下讀者： 係統級軟件工程師與內核開發者： 尋求深化對現有內核架構理解，或希望參與操作係統開發、驅動編寫的專業人士。 後端服務架構師與性能調優專傢： 需要深入理解進程調度、I/O模型、內存管理策略，以便設計高吞吐、低延遲係統的架構師。 計算機科學專業高年級學生與研究生： 對操作係統原理有基礎瞭解，渴望通過深入學習掌握其實際工作機製的研究者。 希望構建穩健、安全應用程序的資深程序員： 瞭解如何編寫“操作係統友好型”代碼，避免不必要的資源競爭和係統開銷。 核心內容模塊 本書內容結構嚴謹，分為六大部分，層層遞進： 第一部分：基礎架構與核心概念重構 本部分著重於奠定堅實的理論基礎，並從現代硬件視角審視操作係統的邊界。 1. 硬件支持與抽象層： 詳細探討中斷（Interrupts）和異常（Exceptions）的工作機製，這是操作係統乾預硬件操作的起點。分析特權級（Rings）如何實現用戶態與內核態的隔離，以及係統調用（System Calls）的完整生命周期，包括上下文切換的成本分析。 2. 引導過程與初始化： 深入剖析從BIOS/UEFI到內核加載的整個啓動序列。講解Bootloader（如GRUB）的角色，以及內核初始化過程中如何設置頁錶、初始化中斷描述符錶（IDT）和基本數據結構。 3. 進程與綫程模型： 清晰區分進程與綫程的概念及其在內存中的布局。重點分析用戶級綫程（User-level Threads）與內核級綫程（Kernel-level Threads）的對比，以及在Linux（NPTL）和Windows環境下的具體實現差異。 第二部分：處理器管理與調度策略 本部分是操作係統的“心髒”，聚焦於CPU資源的有效分配。 1. 調度理論與目標： 闡述批處理、分時係統、實時係統的調度需求。引入響應時間、周轉時間、CPU利用率等關鍵性能指標。 2. 經典與現代調度算法： 詳述先來先服務（FCFS）、最短作業優先（SJF）、優先級調度、輪轉（Round Robin）。重點深入分析現代係統中使用的多級反饋隊列（MLFQ）的調優參數，以及Linux CFS（Completely Fair Scheduler）的核心設計思想——“虛擬運行時間”（vruntime）的計算與權重分配。 3. 並發控製與同步原語： 探討臨界區問題，並深入解析互斥鎖（Mutexes）、信號量（Semaphores）、管程（Monitors）的底層實現原理。通過對鎖的細粒度分析，揭示在用戶態（如Futex）和內核態實現同步的機製差異。 4. 死鎖的預防、避免與檢測： 全麵介紹銀行傢算法的局限性與應用場景。著重講解現代係統中如何通過資源預留策略和死鎖圖檢測算法來管理潛在的資源循環等待問題。 第三部分：內存管理：抽象、映射與保護 內存是操作係統管理中最復雜也最關鍵的資源之一。本部分將內存管理從邏輯地址抽象到物理地址的映射過程進行徹底解構。 1. 分頁機製（Paging）： 深入解析多級頁錶（Two-Level/Multi-Level Paging）的結構與優勢，特彆是TLB（Translation Lookaside Buffer）的作用及其對性能的影響。探討如何處理頁錶遍曆的開銷。 2. 虛擬內存與交換（Swapping）： 解釋虛擬內存如何提供比物理內存更大的地址空間。詳細分析頁麵置換算法（如OPT, LRU, Clock），並對比按需調頁（Demand Paging）的實現細節。 3. 內存分配器剖析： 對比內核空間（如Slab/SLUB分配器）和用戶空間（如`malloc`/`free`背後的Doug Lea/jemalloc算法）的內存分配策略。分析夥伴係統（Buddy System）在物理內存管理中的應用，以及內存碎片化的成因與緩解措施。 第四部分：文件係統與持久化存儲 本部分關注數據的持久化、一緻性與高效訪問。 1. 文件係統的結構與抽象： 講解文件係統層級結構，包括i-node（索引節點）的作用、目錄結構（Directory Structure）的實現。 2. 磁盤I/O調度與優化： 分析SATA/NVMe接口的基本讀寫流程。深入研究磁盤調度算法，如電梯算法（Elevator/SCAN）和Noop調度器，以及現代內核中I/O閤並與預讀取（Read-ahead）的機製。 3. 日誌與事務一緻性： 重點介紹寫日誌（Write-Ahead Logging, WAL）在保證文件係統事務原子性和持久性中的核心作用。對比Journaling File Systems（如Ext4, NTFS）的恢復機製。 4. 虛擬文件係統（VFS）： 解析VFS層如何在統一的接口下抽象齣不同類型的具體文件係統（如ext4, XFS, NFS），實現操作係統的可擴展性。 第五部分：I/O係統與設備驅動接口 本部分探討操作係統如何與外部設備高效通信。 1. I/O硬件接口： 講解端口映射I/O與內存映射I/O的區彆，以及DMA（Direct Memory Access）如何減輕CPU在數據傳輸中的負擔。 2. 中斷處理流程： 詳細分析中斷處理的上半部（Top Half，快速處理）和下半部（Bottom Half，延遲處理，如軟中斷、Tasklets、Workqueues）的設計模式，確保內核響應的及時性。 3. 異步I/O模型： 深入對比阻塞I/O、非阻塞I/O、I/O復用（select/poll/epoll）的性能特性和適用場景。重點剖析`epoll`機製如何實現高並發網絡服務的IO多路復用。 第六部分：係統安全與現代挑戰 本部分麵嚮前沿和安全，探討如何構建更安全的係統。 1. 權限控製與安全模型： 區分自主訪問控製（DAC）和強製訪問控製（MAC，如SELinux/AppArmor）的基本原理。分析Capabilities機製在細粒度權限管理中的應用。 2. 虛擬化技術： 簡要介紹操作係統層麵的虛擬化（如容器/Cgroups/Namespaces）與硬件輔助的全虛擬化（如KVM）的區彆，以及它們如何影響資源隔離和性能。 本書特色與優勢 原理與實踐緊密結閤： 書中大量引用Linux內核核心模塊（如`sched.c`, `mm/page_alloc.c`）的片段進行解析，確保讀者理解“紙上談兵”到“實際代碼”的轉化過程。 多維度視角： 不局限於單一操作係統的實現細節，而是對比分析UNIX/Linux、Windows等主流係統的設計哲學差異，培養更廣闊的係統視野。 圖示化深度解析： 復雜的數據結構（如頁錶樹、調度實體結構）均輔以精心繪製的流程圖和結構圖，幫助讀者直觀把握抽象概念。 性能洞察： 每一章節都融入瞭性能調優的視角，解釋瞭為什麼某種設計會帶來特定的性能開銷，指導讀者編寫齣更高效的程序。 通過對《深入理解操作係統：從原理到實踐》的學習，讀者將不再滿足於將操作係統視為一個“黑箱”，而是能夠洞察其內部運作的精妙設計，從而在係統設計、故障排除和性能優化方麵，擁有無與倫比的掌控力。這是一場從用戶空間邁嚮內核深處的硬核探索之旅。

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這本書簡直是為我這種剛踏入Java世界的新手量身定做的！我手裏拿著的是那本厚厚的《Java軟件結構與數據結構》，拿到手的時候我就被它紮實的內容給鎮住瞭。我以前學編程總是感覺很飄，學瞭點皮毛就不知道怎麼深入。但這本書不同，它沒有直接給我一堆晦澀難懂的代碼，而是像一位經驗豐富的導師，耐心地從最基礎的軟件結構概念講起。我特彆喜歡它對數據結構講解的那種條理性和深度，它不是簡單地羅列算法，而是深入剖析瞭每種結構背後的邏輯和應用場景。讀完關於鏈錶和樹的部分，我纔真正理解瞭為什麼我們需要這些抽象的數據組織方式，以及它們在實際項目中是如何發揮作用的。這本書的作者似乎非常理解讀者的睏惑，總是能在我快要迷失方嚮的時候，用清晰的比喻把我拉迴來。它強迫我思考“為什麼”而不是僅僅記住“怎麼做”，這對於構建紮實的編程思維至關重要。書中的示例代碼既保持瞭理論的嚴謹性，又足夠貼近工程實踐，讓我感覺學到的知識是實實在在可以拿來用的，而不是空中樓閣。我強烈推薦給所有想要真正理解Java底層工作原理的初學者和希望夯實基礎的進階者。

评分☆☆☆☆☆

作為一個在行業裏摸爬滾打瞭幾年、自認為對Java有一定瞭解的開發者，我抱著試一試的心態買瞭這本《Java軟件結構與數據結構》。原本以為裏麵無非是一些老生常談的內容，無非就是那些基礎的數據結構實現一遍。結果，這本書給瞭我一個響亮的耳光——我懂得太膚淺瞭！它對高級數據結構（比如B樹和紅黑樹在Java集閤框架中的實際應用映射）的分析，深入到瞭令人咋舌的程度。作者沒有止步於理論，而是結閤瞭JDK源碼的實現細節進行對比講解，這種“知其然更知其所以然”的教學方式，極大地拓寬瞭我的視野。閱讀過程中，我頻繁地停下來，去翻閱我之前認為已經掌握的那些核心API文檔，發現自己對它們的理解完全是停留在錶麵。這本書的價值在於，它能幫你打通理論與實踐之間的那堵高牆，讓你在處理性能瓶頸或設計高並發係統時，能迅速定位到數據結構層麵的優化點。如果你想從“能用”進階到“精通”Java，這本書絕對是書架上不可或缺的鎮山之寶，它對細節的苛求，體現瞭作者深厚的內力和匠心。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我本以為這本《Java軟件結構與數據結構》會是一本枯燥乏味的教科書，畢竟“結構”和“數據”聽起來就讓人頭疼。然而，當我翻開它的第一頁時，我發現自己低估瞭它。這本書的敘述風格極其生動，簡直不像是一本技術書籍，更像是一場精彩的智力冒險。作者在講解復雜的麵嚮對象設計原則時，運用瞭大量現實生活中的類比，讓我瞬間領悟瞭那些原本需要反復琢磨纔能理解的抽象概念。比如，它解釋如何構建健壯的軟件層次結構時，那種庖丁解牛般的剖析，讓我對模塊化和解耦有瞭全新的認識。最讓我印象深刻的是它對遞歸和動態規劃的闡述，那種層層遞進的引導，讓我終於攻剋瞭睏擾我很久的難題。這本書的排版也做得非常好，關鍵概念都有高亮和總結，使得復習起來效率極高。它不僅僅是教你寫代碼，更是在培養你成為一個“架構師”的潛質，讓你從宏觀上把握程序的脈絡。這本書對我職業生涯的轉變起到瞭關鍵作用，讓我從一個隻會調API的“碼農”蛻變成瞭真正理解軟件本質的工程師。

评分☆☆☆☆☆

這本書的閱讀體驗絕對是**顛覆性**的。我之前嘗試過好幾本關於數據結構的書，大多要麼是理論堆砌，要麼就是Java實現得非常業餘，根本無法滿足我作為企業級應用開發者的需求。而《Java軟件結構與數據結構》的獨特之處在於，它完美地平衡瞭理論的嚴謹性和工程的實用性。它並沒有將軟件結構和數據結構割裂開來，而是巧妙地將它們融閤成一個有機的整體進行講解。我特彆欣賞它關於“良好軟件設計”的章節，作者用非常清晰的流程圖和UML圖示，展示瞭如何將抽象的數據模型轉化為高內聚、低耦閤的軟件模塊。這種自頂嚮下、層層細化的設計思路，讓我明白瞭為何有些代碼庫用起來就是順滑，而有些則像一團亂麻。這本書的深度足以挑戰有經驗的開發者，但它的清晰度又對新人友好，這需要極高的駕馭知識的能力纔能做到。每次讀完一個章節，我都會有一種豁然開朗的感覺，仿佛自己對軟件世界的認知又提升瞭一個維度。對於追求卓越的工程師而言，這是一本值得反復研讀的案頭寶典。

评分☆☆☆☆☆

我對編程語言的學習習慣是，一旦確定瞭主攻方嚮，就會去尋找那些能解釋“為什麼”的書籍，而不是隻教“怎麼做”的工具手冊。《Java軟件結構與數據結構》完全符閤我的這一需求。這本書的結構設計本身就極具匠心，它不是簡單地按章節推進，而是構建瞭一個完整的知識體係。例如，它在講解內存管理和垃圾迴收機製時，會自然地引入到相關的集閤類是如何優化其內部結構的，這種關聯性講解，極大地增強瞭知識的連貫性。我尤其欣賞作者在介紹復雜算法時，總是會附帶一個對比分析，說明在不同的軟件結構約束下，該算法的時間和空間復雜度會發生怎樣的變化，這種辯證的分析方法，培養瞭我批判性思考的能力。這本書的語言風格非常平實，沒有華麗辭藻的堆砌，但每一個句子都承載著厚重的信息量，需要細嚼慢咽纔能體會其精髓。它不是一本能讓你囫圇吞棗看完就束之高閣的書，它更像是一本需要你不斷在代碼編輯器中實踐、思考並與之對話的夥伴。這本書讓我深信，紮實的基礎永遠是構建復雜係統的基石。

评分☆☆☆☆☆

這本書作為數據結構的入門還是不錯的，比起其他深入講解，而且夾雜各種數學公式的書要看起來輕鬆的多。不過書裏麵算法就幾頁，一半數據結構，剩下的一半gui什麼的過時已經幾十年的東西瞭，不過跟書名到時匹配。不過看完這本，其他的好啃多瞭。

评分☆☆☆☆☆

這本書作為數據結構的入門還是不錯的，比起其他深入講解，而且夾雜各種數學公式的書要看起來輕鬆的多。不過書裏麵算法就幾頁，一半數據結構，剩下的一半gui什麼的過時已經幾十年的東西瞭，不過跟書名到時匹配。不過看完這本，其他的好啃多瞭。

评分☆☆☆☆☆

比較精簡，但有些地方翻譯的不好

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圖書館隨便撈一本迴來看的，基礎部分講解得很清晰，排版也很乾淨，認真看一遍下來Java數據結構這塊兒就能有個大概的框架瞭

评分☆☆☆☆☆

比較精簡，但有些地方翻譯的不好