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☆☆☆☆☆

出版者:机械工业出版社

作者:杜飞

出品人:

页数:604

译者:聂雪军

出版时间:2010-1

价格:89.00元

装帧:

isbn号码:9787111288206

丛书系列:开发人员专业技术丛书

图书标签:

并发编程
多线程
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Windows并发编程指南
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调试
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具体描述

《Windows并发编程指南》详细讲述Windows并发编程的相关知识。内容分为四个部分：第一部分“概念”从高层视角介绍并发的基本概念，为读者理解并发打下基础：第二部分“机制”重点介绍了一些基础的功能、内部工作机制以及各种APl等；第三部分“技术”介绍了一些常见的编程模式、最优方法、算法，以及在编写并发软件时需要使用的各种数据结构；第四部分“系统”介绍了一些在系统架构和流程中经常出现的问题。

《Windows并发编程指南》内容翔实，实例丰富，适合Windows开发人员、Windows测试人员；和Windows技术支持人员等参考。

Linux系统架构与性能优化实战探索操作系统深层机制，驾驭现代计算的基石 --- 内容概述本书深入剖析了现代Linux操作系统的核心架构、系统调用机制、内存管理、进程与线程调度，以及I/O子系统的工作原理。它并非停留在概念层面，而是通过大量源码级别的分析和实际性能调优案例，指导读者如何从底层理解Linux的运行逻辑，从而在复杂的生产环境中，构建高可靠性、高性能的分布式应用和服务。本书结构严谨，逻辑清晰，将复杂的内核概念分解为易于理解的模块，是系统工程师、资深开发人员、以及追求极致系统性能的架构师必备的参考手册。 --- 第一部分：Linux内核基础架构与启动流程本部分着重于奠定读者对Linux内核的整体认知，从硬件层面的交互开始，逐步深入到操作系统的核心组件。第一章：内核的诞生——引导过程与系统初始化 BIOS/UEFI与Bootloader：详细阐述从固件启动到GRUB加载内核镜像的全过程。重点解析了UEFI在现代系统中的作用，以及内核如何接管控制权。内核解压与初始化：分析内核自解压过程，`start_kernel()`函数的作用域和初始化序列。早期内存管理设置：讲解内核如何建立早期的页表（Page Tables），为后续更复杂的内存分配做准备。设备树（Device Tree）与ACPI：对比解析ARM（设备树）和x86（ACPI）架构下，内核如何发现和初始化硬件资源。 Init进程的诞生：深入探讨PID为1的`init`进程（Systemd/SysVinit）是如何被创建的，及其作为用户空间入口的意义。第二章：系统调用接口（Syscall Interface）的实现系统调用是用户空间与内核空间交互的唯一正式通道。本章将系统调用视为一个高性能的“网关”进行详尽解析。 Syscall 向量表与门（Gate）：在x86_64架构下，重点分析`syscall`/`sysret`指令的工作机制，以及如何通过特定的寄存器（如RAX）进行系统调用分发。陷阱（Trap）处理机制：详细描述中断描述符表（IDT）的配置和中断处理流程，特别是软件中断（如INT 0x80在旧架构中的应用，以及现代的快速系统调用路径）。参数传递与上下文保存：分析用户态栈指针如何被内核捕获，系统调用参数如何安全地从用户空间传递到内核空间，以及上下文切换中的寄存器保存与恢复。兼容性与虚拟化层：探讨32位应用在64位内核中的兼容模式（如IA32e）下的系统调用处理。 --- 第二部分：进程管理与调度机制理解Linux如何管理并发执行的实体是优化性能的关键。本部分聚焦于进程的生命周期和CPU时间的分配策略。第三章：进程的抽象与描述符 `task_struct`的深度剖析：将进程描述符视为进程的“基因图谱”，详细解析其核心字段，如进程状态、内存信息、文件描述符集合等。进程的创建与销毁：深度对比`fork()`、`vfork()`和`clone()`的行为差异，重点分析`copy_process()`函数内部的资源复制与共享机制。线程的内核实现：阐述Linux中“万物皆是进程”的哲学，以及轻量级进程（LWP）如何通过共享`task_struct`的部分内容来实现线程间的快速切换。进程的挂起与恢复：分析`SIGSTOP`和`SIGCONT`信号如何通过修改进程状态和调度器优先级来实现进程的暂停与唤醒。第四章：CFS调度器——公平的艺术本章是性能调优的核心理论基础，深入探索当前主流的完全公平调度器（CFS）。虚拟运行时（vruntime）：讲解vruntime如何量化每个进程应得的CPU时间，以及它如何替代传统的固定时间片。红黑树（Red-Black Tree）的运用：分析调度实体如何存储在调度类的红黑树中，以及选择“最不公平”进程（即vruntime最小的进程）的O(log N)复杂度实现。调度延迟与唤醒：讨论`sched_latency_ns`和`min_granularity_ns`参数对交互式应用和批处理任务的影响。调度类与优先级管理：介绍实时调度类（SCHED_FIFO, SCHED_RR）与普通调度类（CFS）的切换逻辑，以及优先级“反压”（Priority Boosting）机制。 --- 第三部分：内存管理与虚拟化内存子系统是决定程序性能上限的关键因素。本部分聚焦于虚拟内存到物理内存的映射和高效管理。第五章：虚拟内存空间与页表管理进程地址空间布局：详细绘制用户空间（代码、数据、堆、栈）与内核空间的分界线，解释地址空间是如何被隔离和映射的。页表结构与多级查找：深入讲解四级页表（PGD, P4D, PUD, PMD, PTE）的遍历过程，以及TLB（Translation Lookaside Buffer）在加速访问中的作用。内存映射（mmap）详解：分析`mmap`系统调用如何将文件或匿名内存区映射到进程的虚拟地址空间，以及延迟分配（Lazy Allocation）策略。大页（Huge Pages）的应用：探讨使用2MB或1GB大页如何减少页表项数量，从而降低TLB Miss率，特别适用于数据库和HPC场景。第六章：物理内存的分配与回收伙伴系统（Buddy System）：剖析伙伴系统如何高效地管理和分配连续的物理页帧，以及内存碎片产生的原理与缓解措施。 Slab/SLUB分配器：深入内核数据结构（如inode, dentry）的缓存机制，解释SLAB如何解决小对象频繁分配释放导致的内存碎片问题。内存回收机制（Page Reclamation）：详细分析LRU（Least Recently Used）链表在活动（Active）和非活动（Inactive）列表中的作用，以及内存压力下内核的置换策略。交换（Swapping）与OOM Killer：探讨何时会触发内存交换，以及“内存溢出杀手”（OOM Killer）的评分和决策流程，如何避免关键进程被误杀。 --- 第四部分：I/O子系统与文件系统本部分关注数据如何在存储介质和应用程序之间高效流转，是网络和存储密集型应用性能的关键瓶颈所在。第七章：块设备I/O栈与I/O调度器 I/O栈的分层结构：从用户空间的`read`/`write`到块设备的完整路径分析，包括VFS、请求队列、块设备驱动。 I/O调度器的演进与选择：深度对比Deadline、CFQ（旧）以及MQ/BFQ/Kyber（现代多队列调度器）。重点分析Deadline调度器如何保证延迟，以及MQ框架带来的并行处理能力提升。直接I/O与缓冲I/O：解释`O_DIRECT`与内核页缓存的交互关系，以及在特定应用中何时应绕过缓存层。异步I/O（AIO）的实现：探讨`io_uring`（及其与传统AIO的对比），阐述它如何通过最小化上下文切换，极大地提升高并发I/O的吞吐量。第八章：虚拟文件系统（VFS）与通用接口 VFS的抽象层：解析VFS如何通过超级块（superblock）、索引节点（inode）和目录项（dentry）实现对不同文件系统的统一访问。文件操作的内核实现：追踪`open`, `read`, `write`, `ioctl`等系统调用的VFS层处理流程，以及它们如何分发给具体的文件系统驱动。文件系统关键技术：以Ext4和XFS为例，简要介绍日志（Journaling）机制在保证数据一致性方面的作用。内存与磁盘同步：解析`sync()`和`fsync()`的区别，以及内核如何平衡数据持久性和系统性能。 --- 总结与实践提升本书的最后一部分将理论知识与实际的性能调优工具相结合，帮助读者将所学知识转化为生产力。第九章：性能分析工具链与内核追踪 perf的魔力：系统介绍`perf`工具的使用，包括事件采样（Hardware Counters）、软件事件（Context Switches, Page Faults）和内核追踪点（Kprobes/Uprobes）。 eBPF的革命：着重讲解eBPF（扩展的伯克利数据包过滤器）如何在不修改内核代码的情况下，提供强大的、安全的、低开销的系统观测能力。通过实例展示如何使用`BCC`工具集进行实时的系统调用延迟分析。系统工具的应用：实战演练`strace`, `lsof`, `vmstat`, `iostat`等基础工具的输出分析，并结合内核知识解释背后的原因。 --- 本书旨在为系统深度优化提供坚实的理论基础和实用的操作指南。阅读者将不再满足于“它能跑”，而是会深入探究“它为什么这么快/慢”，并具备针对性地解决复杂性能问题的能力。

作者简介

杜飞（Joe Duffy），是微软公司.NET框架团队中负责并行扩展库（Parallel Extensions）的开发管、架构师和奠基人。除了编写代码和管理开发团队之外，他还致力于一些长期性和前瞻性的工作，例如支持并发安全性的语言和类型系统。他曾在通用语言运行时（Common Language Runtime）团队中工作过。

目录信息

对本书的赞誉
译着序
序
前言
致谢
作者简介
第一部分概念
第1章概述
1.1 为什么需要并发
1.2 程序架构与并发
1.3 并行的层次
1.4 为什么不需要并发
1.5 小结
延伸阅读
第2章同步与时间
2.1 程序状态的管理
2.1.1 共享状态与私有状态的区分
2.1.2 状态机与时间
2.1.3 独立性
2.1.4 不变性
2.2 同步：种类与实现技术
2.2.1 数据同步
2.2.2 协作与控制同步
2.3 小结
延伸阅读
第二部分机制
第3章线程
3.1 从高层面上来看线程
3.1.1 Windows线程是什么
3.1.2 CLR线程是什么
3.1.3 显式线程操作及其替代方法
3.2 线程的诞生与消亡
3.2.1 线程的创建
3.2.2 线程终止
3.2.3 DllMain
3.2.4 线程局部存储
3.3 小结
延伸阅读
第4章线程的高级内容
4.1 线程的状态
4.1.1 用户态线程栈
4.1.2 内部数据结构（KTHREAD、ETHREAD和TEB）
4.1.3 上下文
4.2 线程的创建过程与终止过程
4.2.1 线程创建的具体流程
4.2.2 线程终止的具体流程
4.3 线程调度
4.3.1 线程的状态
4.3.2 优先级
4.3.3 时间片
4.3.4 优先级与时间片调整
4.3.5 睡眠与退让
4.3.6 挂起
4.3.7 关联性：优先在某个CPU上运行
4.4 小结
延伸阅读
第5章 Windows内核同步机制
5.1 基础知识：触发和等待
5.1.1 为什么要使用内核对象
5.1.2 在非托管代码中执行等待操作
5.1.3 托管代码
5.1.4 异步过程调用
5.2 内核对象的使用
5.2.1 互斥体
5.2.2 信号量
5.2.3 互斥体/信号量使用示例：阻塞/有界的队列
5.2.4 自动重置事件和手动重置事件
5.2.5 等待定时器
5.2.6 触发对象与自动等待
5.2.7 内核对象的调试
5.3 小结
延伸阅读
第6章数据同步与控制同步
6.1 互斥
6.1.1 Win32临界区
6.1.2 CLR锁
6.2 读/写锁（RWL）
6.2.1 WindowsVista中的轻量级读/写锁
6.2.2.NEI框架中的轻量级读/写锁
6.2.3.NET框架中原来的读/写锁
6.3 条件变量
6.3.1 WindowsVista条件变量
6.3.2.NET框架的Monitor
6.3.3 被守护区域
6.4 小结
延伸阅读
第7章线程池
7.1 线程池的基本知识
7.1.1 三种方式：WindowsVista、Windows遗留代码以及CLR
7.1.2 通用功能
7.2 Windows线程池
7.2.1 WindowsVista线程池
7.2.2 遗留的Win32线程池
7.3 CLR线程池
7.3.1 工作项
7.3.2 I/O完成端口
7.3.3 定时器
7.3.4 注册等待
7.3.5 记住（再次提醒）：你并不拥有这些线程
7.3.6 线程池的线程管理
7.3.7 调试
7.3.8 案例分析：优先级分层以及在线程池之上的隔离性
7.4 在使用线程池时的性能
7.5 小结
延伸阅读
第8章异步编程模型
8.1 异步编程模型（APM）
8.1.1 汇集：四种方式
8.1.2 实现IAsyncResult
8.1.3 在.NET框架的哪些地方使用了APM
8.1.4 ASP.NET异步页
8.2 基于事件的异步模式
8.2.1 基础知识
8.2.2 支持取消
8.2.3 支持进度报告以及增量结果
8.2.4 在.NET框架的哪些地方将使用EAP
8.3 小结
延伸阅读
第9章纤程
9.1 纤程简介优点与缺点
9.2 纤程的使用
9.2.1 创建新的纤程
9.2.2 将线程转换为纤程
9.2.3 判断线程是否为纤程
9.2.4 纤程间的切换
9.2.5 删除纤程
9.2.6 切换当前线程的示例
9.3 与纤程相关的其他主题
9.3.1 纤程局部存储
9.3.2 线程关联性
9.3.3 案例分析：纤程与CLR
9.4 构建用户态的调度器
9.4.1 实现
9.4.2 关于栈阻塞与无栈阻塞
9.5 小结
延伸阅读
第三部分技术
第10章内存模型与无锁编程
10.1 内存加载与存储等操作的重新排序
10.1.1 实际运行的顺序并非总是编写的顺序
10.1.2 将临界域作为栅栏
10.1.3 数据依赖性及其对重排的影响
10.2 硬件原子性
10.2.1 普通加载指令和存储指令的原子性
10.2.2 互锁操作
10.3 内存一致性模型
10.3.1 硬件内存模型
10.3.2 内存栅栏
10.3.3.NET内存模型
10.3.4 无锁编程
10.4 低锁代码的示例
10.4.1 延迟初始化与双重检查锁定
10.4.2 无阻塞栈和ABA问题
10.4.3 重新回顾Dekker的算法
10.5 小结
延伸阅读
第11章并发的危害
11.1 正确性危害
11.1.1 数据竞争
11.1.2 递归与重入
11.1.3 锁与进程关闭
11.2 活跃性危害
11.2.1 死锁
11.2.2 遗失的唤醒
11.2.3 活锁
11.2.4 锁护送效应
11.2.5 “蜂拥”现象
11.2.6 两步舞
11.2.7 优先级反转与饥饿
11.3 小结
延伸阅读
第12章并行容器
12.1 细粒度锁定
12.1.1 数组
12.1.2 FIFO队列
12.1.3 链表
12.1.4 字典（散列表）
12.2 无锁
12.2.1 无锁FIFO队列
12.2.2 工作密迁队列
12.3 协作式容器
12.3.1 生产者/消费者数据结构
12.3.2 通过栅栏来分阶段计算
12.4 小结
延伸阅读
第13章数据并行与任务并行
13.1 数据并行
13.2 任务并行
13.2.1 分支/合并算法
13.2.2 数据流并行（Future抽象与Promise抽象）
13.2.3 递归
13.2.4 流水线
13.2.5 查找
13.3 基于消息的并行
13.4 一些共同问题
13.4.1 并发的异常
13.4.2 取消
13.5 小结
延伸阅读
第14章性能与可伸缩性
14.1 并行硬件架构
14.1.1 SMP、CMP与HT
14.1.2 超标量执行
14.1.3 内存的层次结构
14.1.4 Visual Studio中的性能分析工具
14.2 加速比：并行代码与串行代码
14.2.1 决定“采用并行”
14.2.2 测量并行带来的性能提升
14.2.3 Amdahl定律
12.2.4 关键路径以及负载不均衡
14.2.5 垃圾收集与可伸缩性
14.3 自旋等待
14.3.1 如何在Windows上正确地自旋
14.3.2 纯自旋锁
14.3.3 Mellor-Crummey-Scott（MCS）锁
14.4 小结
延伸阅读
第四部分系统
第15章输入与输出
15.1 重叠I/O
15.1.1 重叠对象
15.1.2 Win32异步：I/O
15.1.3 .NET框架的异步I/O
15.2 I/O取消
15.2.1 当前线程的异步I/O取消
15.2.2 其他线程上的同步I/O取消
15.2.3 任意线程的异步I/O取消
15.3 小结
延伸阅读
第16章图形用户界面
16.1 GUI线程模型
16.1.1 单线程套间（STA）
16.1.2 响应度：它是什么
16.2.NET异步GUI功能
16.2.1.NET的GUI框架
16.2.2 同步上下文
16.2.3 异步操作
16.2.4 一个方便的类：BackgroundWorker
16.3 小结
延伸阅读
第五部分附录
附录A 为.NET并发程序设计可重用的库
附录B .NET的并行扩展
· · · · · · (收起)

读后感

评分☆☆☆☆☆

看到第五章而已，但已经基本肯定，这本书在Win32和.Net进程，线程，并发的概念和技术细节方面，已经全面凌驾于原侯捷翻译的《Win32多线程程序设计》逻辑严密，难度递增，跟第一印象一样，典型的教科书式书籍，理论体系和逻辑结构至上。头几章从同步基本概念到进程线程基...

评分☆☆☆☆☆

我已经打算那么干了，实在是一本多年来一直期望的书。一直关注Joe Duffy的文章，也一直在期待这本书，看了果然没有让我失望。很久没有看到这种让我兴奋异常的书了，当初CLR via C#也没有让我有这种感觉。

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

### 读者三的评价：我手里关于并发编程的书籍不下十本，但很少有能像这本一样，在保持学术严谨性的同时，兼顾到工程实践的落地性。这本书的叙事风格非常平易近人，作者似乎总能找到最恰当的比喻来解释那些令人头疼的同步概念。我特别喜欢作者在介绍不同并发模型时，会对比它们各自的适用场景和潜在陷阱。比如，在讨论Actor模型和CSP模型时，书中的对比分析让我明白了为什么在某些事件驱动架构中，选择消息传递而非共享内存是更优的决策。它不仅教你“怎么做”，更重要的是解释了“为什么这么做”。对于想要深入理解现代编程语言运行时（Runtime）如何管理并发任务的读者来说，这本书无疑是一份宝藏。它对异步I/O模型与并发控制的结合点的论述尤为精彩，为我未来设计大规模网络服务提供了坚实的理论支撑和实践蓝图。

评分☆☆☆☆☆

### 读者五的评价：这本书展现了作者对并发编程领域的深刻洞察力，它不仅仅是一本技术手册，更像是一部关于如何驾驭复杂性的哲学指南。作者在探讨并行计算的局限性时，提到了阿姆达尔定律的工程化应用，并结合最新的多核架构趋势，探讨了“并行化”的真正成本。对我来说，最大的收获在于书中对于不同编程范式下并发抽象层的梳理。它清晰地展示了，从底层的操作系统信号量到上层的Futures/Promises，每种抽象都在试图解决特定的痛点，同时也引入了新的复杂性。这本书的行文节奏掌握得很好，既有对深奥理论的深入挖掘，也有对实际应用中常见“坑”的警示。对于希望在系统级编程、高性能计算领域深耕的工程师而言，这本书提供的知识深度和广度是构建坚实技术底蕴的绝佳选择，它拓宽了我对“快”和“安全”之间权衡的理解边界。

评分☆☆☆☆☆

### 读者四的评价：阅读体验非常棒，这本书的排版和图示设计都十分考究，极大地减轻了阅读复杂技术文档的心理负担。特别是那些关于线程调度和上下文切换流程的示意图，简直是教科书级别的可视化表达。不同于许多技术书籍只提供“What”和“How”，本书在“Why”的探讨上着墨颇多，它深入挖掘了操作系统设计哲学对并发模型选择的影响。我尤其赞赏作者在讨论错误处理和调试并发程序一章中的内容，书中介绍了几种专门用于诊断竞态条件和资源泄露的工具和技术，这些都是我在日常工作中非常需要的“急救包”。这本书的价值在于它构建了一个完整的知识体系，从最基础的锁粒度控制，到更高级的事务性内存（STM）概念都有所涉及，让读者能够形成一个全景式的理解，而不是零散的知识点。

评分☆☆☆☆☆

### 读者二的评价：这本书的实战指导价值极高，对于我们团队在处理高并发业务逻辑时遇到的性能瓶颈，提供了许多立竿见影的解决方案。我特别欣赏作者在性能调优方面的细致入微，他没有回避那些容易出错的边缘情况，反而将它们作为重点案例进行剖析。例如，关于无锁数据结构的设计与实现，书中的案例展示了如何利用原子操作规避全局锁带来的上下文切换开销，这在我们的一个高频写入场景中起到了关键作用。此外，作者对现代CPU架构的特性如何影响并发代码的效率进行了详尽的讨论，这使得我们不再盲目地编写并发代码，而是能写出真正“跑得快”的代码。虽然某些章节涉及到较多底层细节，初次接触可能会觉得有些晦涩，但只要耐心跟随作者的思路走下去，那种豁然开朗的感觉是无与伦比的。这本书更像是一位经验丰富的老兵在手把手地传授“独门秘籍”，而不是冷冰冰的理论堆砌。

评分☆☆☆☆☆

### 读者一的评价：这本书的内容深度与广度都让人印象深刻，尤其是在探讨操作系统底层机制如何影响高并发应用设计方面，作者展现出了扎实的理论基础和丰富的实战经验。它不像市面上很多教科书那样仅仅停留在API的表面介绍，而是深入剖析了内存模型、同步原语背后的硬件支持与指令集特性。我花了大量时间去理解那些关于内存屏障和缓存一致性的章节，作者的阐述非常清晰，结合大量的代码示例，使得原本抽象的概念变得触手可及。尤其是一些关于死锁避免和活锁检测的算法分析，提供了不同于传统教材的视角。读完后，我感觉对如何构建健壮、高性能的并行系统有了更深刻的认知，不再是简单地堆砌锁，而是能根据具体场景选择最合适的并发模式。这本书的体系结构也设计得很好，从基础的线程模型逐步过渡到复杂的分布式一致性问题，逻辑衔接自然流畅，非常适合那些希望从“会用”提升到“精通”的开发者。

评分☆☆☆☆☆

经典必读，对于并发的完整说明

评分☆☆☆☆☆

翻译的让人无语！

评分☆☆☆☆☆

对于技术书籍，我早就不信任翻译版了。只因为没有影印版买，才抱着一点点小幻想，把它买下，想应该可以勉强看下去。但是还是看不下去，错误太多。不过还好找到了英文扫描版。买了这本，充当买了版权吧。

评分☆☆☆☆☆

China-Pub购买本书,居然发现China-Pub上承诺58送书,好书都送完了,转战dangdang买下了此书. 正如网友反映书中的错字很多. 有些地方的翻译也不是很完美, 前后根本不知道啥意思, 可能本人理解能力减退了吧. 不过书的内容确认还算不错.

评分☆☆☆☆☆

相当不错的。有空再看一次