OS X and iOS Kernel Programming pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:Apress

作者:Ole Henry Halvorsen

出品人:

页数:484

译者:

出版时间:2011-12-16

价格:USD 49.99

装帧:Paperback

isbn号码:9781430235361

丛书系列:

图书标签:

iOS
Kernel
Programming
编程
iOS_Internal
Apple
计算机
linux
内核编程
OS X
iOS
系统编程
底层开发
XNU
Mach
BSD
调试
安全
性能优化

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具体描述

OS X and iOS Kernel Programming combines essential operating system and kernel architecture knowledge with a highly practical approach that will help you write effective kernel-level code. You’ll learn fundamental concepts such as memory management and thread synchronization, as well as the I/O Kit framework. You’ll also learn how to write your own kernel-level extensions, such as device drivers for USB and Thunderbolt devices, including networking, storage and audio drivers.

OS X and iOS Kernel Programming provides an incisive and complete introduction to the XNU kernel, which runs iPhones, iPads, iPods, and Mac OS X servers and clients. Then, you’ll expand your horizons to examine Mac OS X and iOS system architecture. Understanding Apple’s operating systems will allow you to write efficient device drivers, such as those covered in the book, using I/O Kit.

With OS X and iOS Kernel Programming, you’ll:

Discover classical kernel architecture topics such as memory management and thread synchronization

Become well-versed in the intricacies of the kernel development process by applying kernel debugging and profiling tools

Learn how to deploy your kernel-level projects and how to successfully package them

Write code that interacts with hardware devices

Examine easy to understand example code that can also be used in your own projects

Create network filters

Whether you’re a hobbyist, student, or professional engineer, turn to OS X andiOS Kernel Programming and find the knowledge you need to start developing

What you’ll learn

OS X and iOS common core architecture

How to write extremely efficient code by exploiting kernel details

Coding kernel-level extensions

How to write device drivers

How to program the I/O Kit framework

Key mobile device topics like power management drivers and video capture modules

To understand OS X memory management and threads

To parse kernel debug messages and package projects ready for deployment

Who this book is for

This book is suited for:

Intermediate and advanced iPhone and OS X programmers ready for the next step

Kernel-level programmers interested in how OS X and iOS function

Open source programmers with a background in Linux or BSD, OS X and iOS

Programmers interested in application performance

System administrators running OS X clusters

《OS X and iOS Kernel Programming》—— 探索苹果操作系统内核的深层奥秘本书将带领读者深入苹果操作系统（OS X 和 iOS）的核心——内核。不同于一般的应用开发书籍，本书旨在揭示隐藏在应用程序界面之下的强大力量，为那些渴望理解系统底层运作机制、希望构建更高效、更安全、更具创新性软件的开发者、系统工程师和研究人员提供一条独辟蹊径的探索之路。核心内容概述：本书的焦点在于 Darwin 内核，这是 OS X 和 iOS 的基石。我们将从最基础的概念入手，逐步深入到复杂的功能模块，力求以清晰、结构化的方式展现内核的全貌。内核基础与架构：我们将首先介绍内核的基本概念，包括其在操作系统中的作用、用户空间与内核空间的隔离、系统调用的工作原理等。读者将了解 Darwin 内核的整体架构，包括其模块化设计、Mach 和 BSD 两个主要组件的融合，以及它们如何协同工作以提供统一的系统服务。我们将深入解析 Mach 内核的微内核思想，以及 BSD 组件提供的 POSIX API 和 Unix 哲学，理解这种混合架构带来的优势。内存管理：内存是操作系统运行的生命线。本书将详尽阐述 OS X 和 iOS 的内存管理机制。这包括虚拟内存的实现，页表的管理，内存分配与回收的策略，以及如何处理内存映射、共享内存等。读者将学习到物理内存如何被抽象为虚拟地址空间，以及内核如何高效地分配和管理这些宝贵的资源，以满足应用程序的需求并保证系统的稳定性。我们将探讨内存保护机制，以及地址空间布局随机化（ASLR）等安全特性如何影响内存的实际使用。进程与线程管理：应用程序的执行离不开进程和线程。本书将深入剖析 OS X 和 iOS 中进程和线程的创建、销毁、调度和同步机制。读者将理解内核如何管理大量的进程和线程，如何使用调度算法来公平且高效地分配 CPU 时间，以及如何通过锁、信号量、条件变量等同步原语来避免并发访问带来的数据不一致问题。我们将详细解析线程的生命周期，以及线程间的通信方式。 I/O 子系统：操作系统与硬件交互的关键在于 I/O 子系统。本书将深入讲解 OS X 和 iOS 的 I/O 模型，包括文件系统的实现、设备驱动程序的开发与交互、以及各种 I/O 服务的提供。读者将了解内核如何抽象硬件设备，如何通过统一的接口（如 POSIX 文件 I/O）来访问不同类型的设备，并学习如何为特定硬件编写高效且稳定的驱动程序。我们将深入探讨异步 I/O、缓冲机制以及 I/O 调度器等高级主题。 IPC（进程间通信）：现代操作系统中，进程之间需要进行频繁的通信和协作。本书将详细介绍 OS X 和 iOS 中支持的各种 IPC 机制，包括 Mach 消息传递、BSD 套接字、共享内存、管道等。读者将理解不同 IPC 机制的特点、适用场景以及它们在内核中的实现细节，从而能够设计出更健壮、更灵活的多进程应用程序。系统调用接口：应用程序与内核交互的唯一途径是系统调用。本书将深入分析 OS X 和 iOS 的系统调用接口，讲解其工作原理、参数传递、错误处理等。读者将能够理解用户空间代码是如何请求内核服务，以及内核是如何响应这些请求的。我们将探讨 `syscall` 指令的工作流程，以及系统调用的性能考量。安全机制：苹果平台以其强大的安全性而闻名。本书将探讨 OS X 和 iOS 内核中内置的安全特性，例如沙盒机制、权限管理、代码签名、内存安全保护等。读者将了解内核在保障系统和用户数据安全方面扮演的关键角色，以及如何利用这些机制来构建更安全的应用程序。调试与性能优化：理解内核的运作离不开有效的调试和性能分析工具。本书将介绍常用的内核级调试技术和工具，以及如何分析系统性能瓶颈，优化内核行为以提升应用程序的效率。读者将学习如何使用 `kdump`、`dtrace`、` Instruments` 等工具来洞察内核的实时状态，并进行深入的分析。本书特色：理论与实践相结合：本书不仅会深入讲解内核的理论知识，还会通过大量的代码示例、图示和分析，帮助读者将理论应用于实践。权威与前沿：本书基于对 Darwin 内核的深入研究，力求为读者提供最准确、最前沿的内核信息。系统性与深度：告别碎片化的知识点，本书将以系统性的方式呈现整个内核的面貌，并对关键模块进行深度剖析。面向广泛读者：无论您是资深的系统工程师、希望深入理解底层技术的应用开发者，还是对操作系统原理充满好奇的学生，本书都将是您宝贵的学习资源。谁适合阅读本书？系统工程师和内核开发者：想要深入理解 OS X 和 iOS 内核，优化系统性能，或开发底层组件的专业人士。安全研究员：需要分析系统漏洞，研究内核安全机制的研究人员。高性能计算和嵌入式系统开发者：希望榨干硬件性能，优化应用程序在特定平台运行效率的开发者。对操作系统底层原理有浓厚兴趣的学生和技术爱好者：希望超越应用层，理解操作系统如何工作的学习者。通过阅读《OS X and iOS Kernel Programming》，您将获得对苹果操作系统运作方式的深刻洞察，为您在复杂的技术领域中开辟新的可能性，并为您构建下一代创新软件奠定坚实的基础。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

购买这本书之前，我曾寄希望于它能提供大量可以直接复制粘贴的代码示例，帮助我快速实现某个功能。然而，这本书给我的却是远超预期的东西——它提供了理解的“钥匙”。代码示例是存在的，但它们更像是用来印证理论模型的教学工具，而不是即插即用的解决方案。我发现，读完这本书后，我很少再去搜索具体的API用法了，因为我已经能从内核的设计哲学出发，推导出大多数情况下正确的调用路径和潜在的副作用。举个例子，关于并发控制的部分，作者并未简单地介绍自旋锁或互斥锁，而是深入到硬件级别的内存屏障（Memory Barriers）对不同CPU架构的影响，解释了为什么在某些特定场景下，标准的锁机制可能会失效或效率低下。这种对底层硬件约束的细致考量，使得这本书的适用性超越了单一的操作系统版本，具有更强的长期参考价值。它培养的不是一个API使用者，而是一个系统架构的思考者。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，这本书的装帧和排版，尽管清晰，但与市面上那些商业畅销书相比，在视觉吸引力上确实略逊一筹。它更像是一份为特定领域专业人士编写的内部参考手册，而非面向大众的科普读物。然而，一旦你沉下心来，开始跟随作者的思路深入探索，你会发现隐藏在朴素文字背后的巨大知识密度。我个人认为，这本书最核心的价值在于它对“系统边界”的界定和突破。它清晰地描绘了用户空间与内核空间之间的那道“防火墙”是如何构建的，以及我们如何在合规（或不那么合规）的边界内进行编程。例如，关于System Calls的实现路径和参数传递机制的剖析，精确到了寄存器级别的操作，这对于调试那些跨越用户/内核模式边界的复杂交互至关重要。对于任何从事高性能计算、安全研究或者系统级调试的专业人士来说，这本书与其说是一本工具书，不如说是一张前往系统心脏部位的、极其详细的地图，它需要的耐心和专注度，绝对是最高的。

评分☆☆☆☆☆

这本《OS X and iOS Kernel Programming》的书籍，说实话，我是在一个技术论坛上被一位资深开发者强烈推荐后才购入的。当时我正在为我接手的一个遗留项目头疼，那个项目深度依赖于macOS的底层服务，而我对这些底层机制的理解还停留在用户态API调用的层面。拿到书的最初印象是，它的封面设计虽然简洁，却透露出一种厚重的专业感，不是那种哗众取宠的畅销书风格。我花了整整一个周末的时间翻阅了前几章，立刻意识到这本书的门槛确实不低。它并没有花大量篇幅去介绍Objective-C或者Swift的语法细节，而是直奔主题，开篇就深入探讨了Mach内核的结构和启动流程。那种感觉就像是直接被领进了一栋宏伟大厦的地下室，告诉你真正的承重结构在哪里。特别是关于I/O Kit驱动模型的讲解，作者的处理方式非常系统化，他没有仅仅停留在API层面的介绍，而是结合实际的内核数据结构和调度机制，用非常清晰的流程图和代码片段来阐释一个请求是如何穿过多个层级最终到达硬件控制器的。这对于习惯于“黑箱操作”的开发者来说，无疑是一次彻底的“洗礼”。我必须承认，有些关于内存管理和虚拟内存映射的部分，我需要反复阅读，甚至需要查阅Apple官方的一些老旧文档才能完全消化，但正是这种深度，让我在理解系统崩溃日志时，从前的迷雾一扫而空。

评分☆☆☆☆☆

我周围不少同事都对这本书望而却步，他们觉得内容过于晦涩，更倾向于依赖更高层的框架文档。但我恰恰欣赏这本书在讲解复杂概念时所展现出的那种近乎“冷酷”的客观性。它没有任何多余的修辞或煽动性的语言，完全是以教科书的标准来构建知识体系的。比如，在讨论XNU（Darwin内核）与BSD层的交互时，作者没有采用对比或类比的方式来软化概念，而是直接呈现了结构体定义、函数原型以及它们在内核空间中的内存布局。这种直接的、不加修饰的呈现方式，对于我这种追求技术细节精确性的读者来说，简直是福音。它就像是一份完美的工程蓝图，每一个螺栓和焊点都有其明确的规格和作用。我特别喜欢其中关于Power Management（电源管理）那部分的处理，它清晰地展示了硬件状态请求是如何通过内核调度层层上传和下达到各个设备驱动中的，这种对系统资源竞争和状态同步的深刻洞察，极大地提升了我对移动设备电池效率问题的认识深度。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的阅读体验与其说是“阅读”，不如说是“啃噬”。我并不是说内容组织得不好，恰恰相反，它的逻辑严密得像是数学证明，环环相扣，几乎没有冗余的叙述。但它对读者的预设知识要求极高，如果你对C语言的指针操作、基本的操作系统原理（如进程间通信、线程同步）没有扎实的功底，那么读起来会非常吃力。我记得我尝试用它来指导我重构一个复杂的网络扩展模块时，当我翻到关于KEXT（Kernel Extension）加载和卸载生命周期的那几页时，我停下来足足思考了半个小时。作者对错误处理和边界条件的描述极其详尽，他没有回避那些在实际内核编程中极易导致系统panic的陷阱，反而将它们作为重点案例进行剖析，这体现了作者在实际内核开发中积累的深厚经验。这本书的价值恰恰在于，它教会你“为什么”会崩溃，而不是仅仅告诉你“如何”避免某个API调用。这种由内而外的理解，对于任何想要真正深入定制macOS或iOS系统行为的人来说，都是无价之宝，虽然过程确实伴随着不少的挫败感，但收获是革命性的。

评分☆☆☆☆☆

主要讲了驱动开发跟我想的 Kernel 不同。

评分☆☆☆☆☆

主要讲了驱动开发跟我想的 Kernel 不同。

评分☆☆☆☆☆

主要讲了驱动开发跟我想的 Kernel 不同。

评分☆☆☆☆☆

驱动

评分☆☆☆☆☆

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