GNU Emacs拡張ガイド―Emacs Lispプログラミング pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:オライリー・ジャパン

作者:ボブ グリックステイン

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1998-12

价格:JPY 29.40

装帧:単行本

isbn号码:9784900900196

丛书系列:

图书标签:

• Emacs
• Emacs Lisp
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深入理解与高效实践：现代操作系统内核设计与实现 书名： 深入理解与高效实践：现代操作系统内核设计与实现 作者： [此处填写一个经验丰富的系统架构师或资深内核开发者的化名，例如：林 峰] 出版社： [此处填写一个专业技术书籍出版社的名称，例如：蓝图科技出版社] --- 内容概述 本书旨在为读者提供一个全面、深入且极具实践指导意义的操作系统内核知识体系。我们不再停留在传统教科书对概念的抽象描述，而是聚焦于当代主流操作系统（如Linux、Windows NT架构的衍生概念，以及微内核的现代实现趋势）在多核、虚拟化、大规模并发和安全隔离等前沿挑战下的实际设计哲学、核心数据结构和关键算法。 全书结构清晰，从最底层的硬件抽象层（HAL）开始，逐步深入到进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动和系统调用接口的设计艺术。我们强调“为什么这样设计”而非仅仅“是什么”，力求让读者不仅能使用操作系统，更能理解其运行的根本原理，并具备修改、扩展乃至从零开始设计简化内核的能力。 目标读者 本书特别适合以下人群： 1. 系统级软件工程师： 需要深入理解其工作环境的底层机制，以便进行高性能优化、疑难杂症排查和定制化系统开发的人员。 2. 嵌入式与实时系统开发者： 关注资源受限环境下的调度策略、内存保护和中断处理机制的专业人士。 3. 计算机科学专业的高年级本科生与研究生： 希望超越基础理论，接触工业级内核实现的细节和挑战的求知者。 4. 系统安全研究人员： 致力于内核漏洞分析、沙箱技术和特权分离机制研究的专家。 章节深度解析 本书共分为六大部分，共计二十章，每一章都包含了丰富的代码片段分析（主要使用C语言，部分涉及汇编级概念的解释）和性能考量。 第一部分：内核基础与引导流程（Bootstrapping and Fundamentals） 本部分奠定了整个内核学习的基石。我们详细剖析了现代x86-64架构下的启动过程，从BIOS/UEFI的初始化到内核入口点（Kernel Entry Point）的建立。 硬件抽象层（HAL）的建立： 深入探讨如何初始化关键的片上外设，特别是时钟源（如高精度事件定时器，HPET）和中断控制器（如APIC）。 内存空间的建立： 讲解了如何将物理地址空间映射到内核虚拟地址空间，以及分页机制（Paging）的初步设置，包括页表的构建和TLB（Translation Lookaside Buffer）的管理。 第一个进程的诞生： 详细描绘内核如何设置第一个用户态进程的执行上下文，为后续的进程调度打下基础。 第二部分：进程与线程管理（Process and Thread Management） 这是操作系统的核心功能之一。我们不仅仅讨论调度算法，更关注其在现代多核环境下的实际应用和优化。 任务结构体（Task Structure）： 深入分析进程/线程描述符的内部结构，包括寄存器上下文、内存描述符、打开的文件列表等关键信息的组织方式。 抢占式多任务调度： 详细对比时间片轮转、优先级继承、完全公平调度器（CFS）的工作原理，并剖析其时间复杂度与公平性保证。我们特别分析了如何通过“虚拟运行时（vruntime）”机制实现高效的调度决策。 上下文切换的成本： 剖析硬件层面的上下文切换（Context Switch）涉及的寄存器保存与恢复、TLB失效的处理，以及如何最小化其对系统性能的影响。 第三部分：内存管理与虚拟化（Memory Management and Virtualization） 内存管理是决定系统性能和稳定性的关键。本部分着重讲解虚拟内存的实现和高效的物理内存分配策略。 伙伴系统（Buddy System）与 Slab 分配器： 剖析物理页帧（Page Frame）的动态管理机制，以及如何使用Slab/SLUB分配器来高效管理内核对象，避免内部碎片。 地址翻译与缓存： 深入研究多级页表（Multi-Level Page Tables）的遍历过程，以及内核如何通过特定的页表项（PTE）标记来控制内存访问权限和缓存策略。 内存映射与共享： 讲解`mmap`系统调用背后的机制，特别是如何实现读写共享、私有写时复制（Copy-on-Write, COW）的优化策略。 第四部分：并发控制与同步原语（Concurrency Control and Synchronization） 在多核系统中，正确且高效地同步并发访问至关重要。 原子操作与内存屏障： 解释硬件层面的原子指令（如CAS）是如何被抽象为内核同步工具的，并详细说明不同内存屏障（Memory Barriers）在保证指令重排序限制上的作用。 锁机制的演进： 对比自旋锁（Spinlocks）、互斥锁（Mutexes）和读写信号量（R/W Semaphores）的适用场景、性能权衡和死锁预防机制。 无锁数据结构： 介绍基于RCU（Read-Copy-Update）等现代技术构建的高性能、低延迟内核数据结构。 第五部分：文件系统与I/O子系统（File Systems and I/O Subsystem） 本部分关注数据如何在持久化存储和内存之间高效流动。 虚拟文件系统（VFS）层： 剖析VFS如何通过统一的接口抽象化不同文件系统的差异，重点分析`inode`、`dentry`和`super_block`的生命周期管理。 缓冲缓存与页缓存（Buffer/Page Cache）： 讲解内核如何使用缓存来加速磁盘访问，以及缓存一致性（Cache Coherency）的维护策略。 异步I/O框架： 介绍现代I/O提交模型（如io_uring）的设计思路，如何从传统阻塞/中断模型转向高吞吐量的异步模型。 第六部分：系统调用与安全性（System Calls and Security） 系统调用是用户空间与内核空间交互的桥梁。 系统调用机制的实现： 详细分析用户态触发系统调用（如使用`syscall`指令）到内核态处理函数执行的完整路径，包括参数传递和返回值的处理。 权限与安全模型： 探讨Linux的权限模型、SELinux/AppArmor等安全增强模块如何与内核进行交互，以及内核如何对传入的系统调用参数进行严格的边界检查（Sanitization）。 模块化与动态加载： 讲解内核模块（LKM）的加载、链接和卸载机制，及其在扩展内核功能时的安全隐患与管理方法。 结语：超越API的使用 本书的终极目标是培养读者的“内核思维”。通过对每一个设计决策背后的权衡（如性能与安全、复杂性与灵活性）的深入探讨，读者将能够站在更高的维度理解操作系统的复杂性，并自信地应对未来操作系统技术栈的任何挑战。本书的实践性体现在对真实世界内核代码的剖析，而非仅是理论推导。

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就配套资源和实用性而言，这本书的设计非常贴合“扩展”这个主题的核心诉求。它似乎没有过多地纠缠于Emacs内置的基本编辑命令，而是把重点放在了如何与外部世界交互、如何构建复杂的交互界面（如自定义缓冲区、模式行信息展示）以及如何利用Emacs强大的调试工具链。书中对于调试工具的使用演示，是我见过最细致的。作者不仅仅展示了如何设置断点，更深入地讲解了如何利用Inspector来检查运行时的数据结构，如何追踪函数的调用历史，以及如何在不停止主进程的情况下进行动态代码注入和修改。这对于我这种经常需要编写涉及复杂状态管理的包的开发者来说，简直是救命稻草。很多时候，一个难以追踪的Bug往往因为缺乏合适的调试视角而让人束手无策，而这本书提供了一个完整的视角和工具箱，使得那些曾经令人头疼的问题变得清晰可见，极大地增强了我对Elisp调试的信心。

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这本书的封面设计给我留下了深刻的第一印象，那种经典的、略带复古的排版风格，立刻让人感受到其中蕴含的深厚技术底蕴。我最初翻开它的时候，其实是抱着一种既期待又有些许忐忑的心情。毕竟“扩展指南”这几个字意味着它不是一本入门级的教程，而是要带人深入到核心机制的深处。我的Emacs使用经验已经有几年了，日常工作和生活都离不开它，但我深知自己对于Lisp部分的掌握还停留在“能用”的层面上，离“精通”乃至“驾驭”还有很远的距离。所以，我迫切地想找到一本能够系统梳理Emacs Lisp（Elisp）设计哲学、函数库结构以及高级编程技巧的书籍。这本书的结构布局非常严谨，章节间的逻辑衔接自然流畅，从最基础的环境配置和变量操作，到复杂的宏（Macro）的构建与调试，似乎都做了详尽的铺垫。我尤其欣赏它在讲解那些晦涩难懂的Lisp特性时，总能辅以实际的、可操作的Emacs功能定制案例，而不是仅仅停留在理论的空中楼阁，这种学以致用的态度，对于我这种实干型的用户来说，无疑是最大的吸引力所在。

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这本书的语言风格虽然是技术性的，但其行文的清晰度和逻辑的严谨性，却带有一种近乎文学性的美感。很多技术书籍读起来干巴巴的，像是在阅读API文档的扩充版，但这本书的描述却充满了“为什么”的探究精神。它很少用那种居高临下的口吻去说“你应该这样做”，而是通过层层递进的论证，引导读者自然而然地得出“原来如此，这样写才是最地道、最稳定”的结论。我特别喜欢它对“惯用法”（Idioms）的总结，在Lisp世界里，什么是“Emacs Way”非常重要，而这本书详尽地梳理了这些潜规则，让我对自己编写的配置文件和自定义包的“品味”有了一个质的提升。当我开始尝试重构我那套用了好几年的、已经变得臃肿不堪的配置时，这本书简直就像是我手中的一份路线图。它教会了我如何用更少的代码实现更复杂的功能，同时确保代码的可读性和未来的可维护性，这对于任何想要长期维护自己Emacs环境的人来说，都是无价的经验。

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我发现这本书在处理那些其他教程往往一带而过的“怪癖”和“陷阱”方面，做得尤为出色。Elisp语言的历史包袱不轻，很多遗留的设计决策让新手感到困惑，比如变量作用域的处理，状态管理的方式等等。而这本指南则非常坦诚地揭示了这些“历史遗留问题”，并且给出了现代编程范式下的最佳实践。书中对于性能优化的讨论也极其深入，它不仅仅是简单地说“A方法比B方法快”，而是详细分析了垃圾回收机制、函数调用栈的开销，以及如何通过优化循环和减少不必要的中间数据结构来榨取Emacs运行的每一分效率。阅读这些章节时，我感觉自己像是在进行一次对引擎内部的拆解和维护，而不是简单的功能调用学习。特别是关于异步操作和进程管理的章节，在我试图优化一个耗时的文件同步脚本时，提供了立竿见影的解决方案。这本书的作者显然是位身经百战的Lisp老兵，他对Emacs生态系统的理解已经深入骨髓，能够预见到读者在实际开发中会遇到的各种棘手难题，并提前准备好了应对之策。

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总而言之，这本书给我带来的最大感受是“赋能”。它不是那种读完一章就能立刻写出惊天动地插件的速成手册，而是一本需要耐心、细心研读的工具哲学书。它要求读者投入时间去理解背后的原理，去适应一种不同的编程思维模式。但一旦你跨过了最初的几章壁垒，你会发现自己打开了一个全新的世界，一个可以完全按照自己的意愿去雕琢和塑造的编辑环境。阅读这本书的过程，更像是一场深入的修行，它磨练的不仅是我的Lisp语法知识，更是我解决问题的系统性思维。这本书的厚重感和内容的密度，确保了它能够在我的书架上长久地占据一席之地，成为我在Emacs Lisp编程道路上，遇到瓶颈时随时可以翻阅的“武功秘籍”。它的价值在于它所教授的思维方式，这种思维方式可以迁移到处理任何复杂软件系统的构建中去。

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