【正版包郵】一個64位操作係統的設計與實現 田宇 intel64位處理器係統開發教程書籍 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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田宇 著

圖書標籤:

• 操作係統
• Intel64
• 係統開發
• 匯編
• C語言
• 計算機科學
• 技術
• 編程
• 實戰
• 教程

店鋪： 藍墨水圖書專營店

齣版社： 人民郵電

ISBN：9787115475251

商品編碼：27522124873

深入淺齣，撥開迷霧：解鎖現代計算核心的奧秘 在信息技術飛速發展的今天，操作係統作為連接硬件與軟件的橋梁，其重要性不言而喻。無論是追求極緻性能的服務器，還是承載我們日常生活的個人電腦，亦或是引領潮流的移動設備，無一不依賴於強大而精密的操作係統。然而，對於許多技術愛好者和從業者而言，操作係統的內部運作機製，尤其是現代64位操作係統的設計理念與實現細節，往往如同一團迷霧，難以窺探其究竟。本書正是一次深入剖析這片迷霧的嘗試，旨在為讀者提供一個全麵、係統且極具實踐指導意義的學習路徑，帶領大傢一步步揭開現代64位操作係統設計的神秘麵紗。 本書並非空泛的理論堆砌，而是以一種“由淺入深，由錶及裏”的教學方式，將復雜的概念轉化為易於理解的邏輯。我們不會止步於對操作係統的基本功能進行羅列，而是深入到其核心組件的設計哲學、關鍵算法的實現原理以及與之相關的底層硬件交互。從最基礎的進程管理、內存管理，到更為復雜的設備驅動、文件係統，乃至網絡通信和安全機製，本書都將進行細緻的講解。通過閱讀本書，您將不僅能夠知曉“是什麼”，更能理解“為什麼”和“怎麼做”。 從宏觀視角，構建係統藍圖 本書的開篇，我們將帶領讀者跳齣細枝末節，站在宏觀的角度審視一個完整的操作係統。這裏，我們將重點探討操作係統的基本概念，例如內核、用戶空間、係統調用、中斷等。我們將解釋這些概念是如何協同工作，共同構建起一個穩定而高效的計算環境。對於64位操作係統而言，其在地址空間、寄存器寬度以及數據處理能力上的飛躍，對整個係統的設計都産生瞭深遠的影響。本書將詳細闡述這些64位特性的優勢，以及如何在操作係統設計中充分利用這些優勢來提升性能和擴展性。 進程管理：生命周期的精妙調度 進程是操作係統最基本的工作單元，理解進程的生命周期、創建、銷毀以及相互之間的通信機製，是掌握操作係統精髓的第一步。本書將深入講解進程管理的各個方麵： 進程模型與狀態轉換： 從創建到終止，進程在不同的狀態之間是如何轉換的？我們將解析就緒、運行、等待等狀態的含義，以及觸發狀態轉換的事件。 進程調度： 如何在有限的CPU資源下，閤理分配CPU時間給各個進程？我們將探討多種經典的調度算法，如先到先服務（FCFS）、短作業優先（SJF）、優先級調度，以及更復雜的輪轉調度（Round Robin）和多級反饋隊列調度。同時，我們會深入分析這些算法在64位架構下的優化策略。 綫程模型： 綫程作為比進程更輕量級的執行單元，在現代操作係統中扮演著越來越重要的角色。本書將詳細講解用戶級綫程和內核級綫程的區彆與聯係，以及多綫程並發帶來的挑戰與解決方案。 進程間通信（IPC）： 進程之間如何安全有效地交換信息？我們將詳細介紹管道（Pipes）、消息隊列（Message Queues）、共享內存（Shared Memory）以及信號量（Semaphores）等多種IPC機製的原理和實現。 死鎖： 並發環境下進程之間可能發生的互相等待，即死鎖。本書將深入分析死鎖産生的四個必要條件，並介紹預防、避免、檢測和解除死鎖的各種策略。 內存管理：數據的有序存儲與高效訪問 內存是程序的運行之本，高效而安全的內存管理是操作係統穩定運行的關鍵。本書將全麵解析現代64位操作係統中的內存管理技術： 內存抽象與地址空間： 為什麼我們需要虛擬內存？我們將講解虛擬地址與物理地址的映射關係，以及內存分頁（Paging）和分段（Segmentation）等機製是如何實現的。 分頁機製詳解： 頁錶、頁目錄、TLB（Translation Lookaside Buffer）等核心概念將得到詳細的剖析。我們將闡述多級頁錶如何在64位巨大的地址空間中有效地管理內存。 內存分配與迴收： 操作係統如何為進程分配和迴收內存？我們將介紹夥伴係統（Buddy System）、內存池（Memory Pool）等常見的內存分配算法。 內存置換算法： 當物理內存不足時，如何選擇將哪些頁麵換齣？我們將深入講解先進先齣（FIFO）、最近最少使用（LRU）、最佳頁麵置換算法（Optimal）等，並分析其在實際係統中的優缺點。 共享內存與寫時復製（Copy-on-Write）： 這些高效的內存管理技術在進程間通信和程序啓動優化方麵發揮著重要作用，本書將對其進行深入的介紹。 設備管理：連接物理世界與數字世界的橋梁 操作係統需要管理大量的硬件設備，使其能夠高效、穩定地為應用程序服務。本書將帶領讀者深入瞭解設備管理的核心： I/O子係統： I/O請求是如何被提交、處理和完成的？我們將講解I/O控製器、中斷處理、DMA（Direct Memory Access）等關鍵技術。 設備驅動程序： 設備驅動是連接硬件與操作係統的橋梁。本書將介紹設備驅動的編寫原則、結構以及與內核的交互方式，並重點關注在64位架構下驅動程序的設計考量。 緩衝與緩存： 如何通過緩衝和緩存技術來提高I/O效率？我們將講解讀寫緩衝、頁麵緩存等概念。 中斷處理： 中斷是硬件通知CPU有事件發生的機製。本書將深入解析中斷的産生、中斷嚮量錶、中斷服務程序（ISR）的編寫以及中斷的優先級管理。 文件係統：信息的持久化存儲與組織 文件係統是將數據持久化存儲在磁盤等存儲設備上的關鍵。本書將深入探討現代文件係統的設計與實現： 文件模型與目錄結構： 文件、目錄、路徑等基本概念的含義，以及如何構建層次化的文件組織結構。 文件係統類型： FAT、NTFS、ext4、XFS等主流文件係統的設計理念和技術特點。 文件操作： 文件的創建、讀寫、刪除、查找等操作是如何實現的？我們將深入到磁盤塊的管理、inode（索引節點）的使用、目錄項的查找等底層細節。 文件係統的緩存與日誌： 如何通過緩存和日誌技術來提高文件係統的性能和可靠性？ 訪問控製與安全性： 如何確保文件的安全，防止未授權訪問？我們將介紹權限管理、ACL（Access Control Lists）等機製。 並發與同步：協作與競爭的藝術 在多任務環境下，多個進程或綫程可能同時訪問共享資源，這就需要一套完善的同步機製來避免數據不一緻和程序崩潰。本書將重點講解： 競態條件（Race Condition）： 共享資源被多個執行單元並發訪問時可能齣現的問題。 同步原語： 互斥鎖（Mutexes）、信號量（Semaphores）、條件變量（Condition Variables）等是如何工作的，以及它們在解決競態條件中的作用。 避免死鎖的策略： 重溫死鎖的預防、避免、檢測和解除方法，並結閤具體的代碼示例進行說明。 原子操作： 在多處理器環境下，如何實現不可中斷的操作，保證數據的正確性。 係統調用與內核接口：用戶空間與內核空間的交互 應用程序無法直接訪問硬件，它們需要通過係統調用來請求操作係統內核提供服務。本書將詳細講解： 係統調用的概念與流程： 用戶程序如何發起係統調用，內核如何處理係統調用，以及係統調用的返迴值。 內核接口的設計： 為什麼內核接口的設計至關重要，以及一些良好的接口設計原則。 64位架構下的係統調用： 64位架構對係統調用的參數傳遞、寄存器使用等方麵帶來的影響。 網絡通信：構建分布式世界的基礎 現代操作係統無不具備強大的網絡通信能力。本書將從操作係統的角度，解析網絡通信的底層機製： 網絡協議棧： TCP/IP協議棧的層次結構，以及各層協議（IP、TCP、UDP）的功能與工作原理。 Socket編程： 如何通過Socket接口在應用程序層麵實現網絡通信。 內核中的網絡處理： 內核如何處理網絡數據包，包括數據包的接收、發送、路由以及擁塞控製等。 係統性能優化與安全：追求卓越的永恒主題 在掌握瞭操作係統的核心設計與實現之後，本書將進一步探討如何優化係統的性能，並保障係統的安全性： 性能瓶頸分析： 如何識彆和分析係統運行中的性能瓶頸。 優化技術： CPU緩存優化、I/O優化、內存訪問優化等。 係統安全基礎： 用戶認證、訪問控製、加密技術等。 安全漏洞與防護： 常見的安全漏洞類型，以及操作係統層麵的防護措施。 實踐為王：理論結閤代碼 本書的最大特色之一，在於將理論知識與實踐緊密結閤。我們鼓勵讀者在學習過程中，嘗試閱讀相關開源操作係統的源碼，甚至動手修改和實現一些小的功能模塊。本書將提供一些思考題和實驗指導，幫助讀者將所學知識轉化為實際操作能力。理解64位處理器的指令集和內存模型，將是理解操作係統底層運作的關鍵。本書將適時穿插64位處理器相關的知識點，幫助讀者建立起硬件與軟件之間的聯係。 適閤讀者 本書麵嚮的對象廣泛，包括但不限於： 對操作係統底層原理充滿好奇的計算機科學與技術專業的在校學生。 希望深入理解計算機工作原理，提升技術深度的軟件工程師。 緻力於操作係統研發、嵌入式係統開發、係統性能優化的從業人員。 對構建高性能、高可靠性係統感興趣的技術愛好者。 結語 操作係統是計算機科學皇冠上的明珠，其設計與實現是一項復雜而充滿挑戰的工程。本書希望能夠成為您探索這片領域的一盞明燈，帶領您穿越理論的迷霧，觸及64位操作係統設計的核心。通過本書的學習，您將不僅能夠深刻理解現代操作係統的運行機製，更能激發您獨立思考和解決復雜技術問題的能力，為您的技術生涯打下堅實的基礎，助您在日新月異的技術浪潮中行穩緻遠。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得，學習任何技術，尤其是像操作係統這種偏底層的技術，最怕的就是理論過於枯燥，或者說缺乏實踐指導。所以，在選擇這本書之前，我特地去瞭解瞭作者在業界的聲譽和過往的作品。這本書的題目吸引瞭我，特彆是“設計與實現”這幾個字，讓我覺得它不僅僅是講解理論，更會包含實際的開發過程。我希望這本書能夠給我帶來一種“跟著作者一起做”的感覺，能夠讓我親手搭建起一個簡單的64位操作係統，哪怕隻是一個基礎的骨架。我非常期待書中能夠詳細講解操作係統的引導過程，從BIOS/UEFI到內核的加載，再到用戶空間的啓動。其次，我希望能夠深入理解多綫程和多進程的實現原理，如何在64位環境下高效地管理和切換它們。內存管理是另一個我非常關注的重點，我希望書中能夠清晰地解釋虛擬內存、分頁、分段等機製，以及如何有效地防止內存泄漏和提高內存訪問效率。此外，對於文件係統的設計和實現，我也抱有很高的期望，希望能夠瞭解文件是如何存儲、訪問和管理的。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我當初買這本書，主要是因為我對CPU工作原理一直充滿瞭好奇。尤其是64位處理器，感覺它就像一個非常精密的機器，裏麵有很多我看不懂的“齒輪”和“綫路”。我希望這本書能夠幫我揭開這層神秘的麵紗，讓我瞭解CPU內部是如何處理指令的，比如指令流水綫、緩存機製等等。當然，我更看重的是操作係統如何與CPU進行交互，如何利用64位處理器的強大能力來提升整體性能。我期待書中能夠詳細闡述64位指令集（如x86-64）的設計理念和特點，以及操作係統如何調用這些指令來實現各種功能。內存管理方麵，我希望能夠瞭解64位地址空間帶來的優勢，以及操作係統如何在這種巨大的地址空間內進行高效的管理。進程和綫程的調度也是我非常感興趣的部分，我希望能夠看到書中是如何在64位環境下實現高效的並發和並行。總而言之，我希望這本書能夠給我提供一個清晰的框架，讓我理解操作係統和64位處理器之間是如何協同工作的，並從中獲得一些實際的開發思路。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，瞭解一個係統的底層原理，是成為一名優秀程序員的關鍵。這本書的題目——【正版包郵】一個64位操作係統的設計與實現 田宇 intel64位處理器係統開發教程書籍——直接點齣瞭我一直以來想要探索的領域。我非常好奇，在64位這個更廣闊的計算空間裏，操作係統是如何被設計和實現的。我希望這本書能夠提供一個宏觀的視角，讓我理解操作係統的整體架構，以及各個模塊之間是如何協同工作的。我尤其關注書中關於進程管理和內存管理的部分，我希望能夠深入理解進程的生命周期、調度算法，以及虛擬內存、分頁、分段等核心概念是如何在64位環境下實現的。此外，我也對文件係統的設計和實現原理很感興趣，希望能夠瞭解文件是如何在磁盤上存儲、組織和訪問的。這本書提到“intel64位處理器係統開發教程”，這意味著它會結閤具體的硬件平颱來講解，這對於我這種想要將理論與實踐相結閤的人來說，是非常有價值的。我期待書中能夠提供一些實際的開發案例或者代碼片段，能夠幫助我更好地理解和掌握相關技術。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直打開瞭我對計算機底層世界的大門！一直以來，我都是在各種應用軟件層麵遊走，對操作係統這個“幕後黑手”知之甚少。拿到這本書，我滿懷期待地想深入瞭解一下64位係統到底是怎麼運作的，比如CPU指令集、內存管理、進程調度等等這些高大上的概念。書的裝幀和印刷都很不錯，拿到手裏很有質感，這讓我對內容更加充滿信心。我非常好奇作者是如何將如此復雜的概念，用一種讓初學者也能理解的方式來闡述的。畢竟，64位操作係統是現代計算的基礎，理解它對於我這樣想要在IT領域深耕的人來說，無疑是至關重要的。我希望這本書能夠詳細地講解從硬件架構到軟件實現的整個流程，比如如何設計和構建一個獨立的操作係統內核，如何處理中斷和異常，以及如何實現高效的內存分配和迴收機製。我尤其關注書中關於Intel 64位處理器特性的部分，畢竟這是當前主流的處理器架構，瞭解其設計和實現細節，對於我後續的學習和工作會有極大的幫助。期待書中能夠提供豐富的圖示和代碼示例，這樣能夠更直觀地理解抽象的概念，也方便我動手實踐。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名讓我覺得很有分量，提到“正版包郵”也說明瞭其正規性，這讓我對學習的內容更加安心。我之前接觸過一些關於操作係統的入門書籍，但總感覺不夠深入，無法完全理解其背後的原理。我希望這本書能夠給我帶來更深層次的理解，尤其是在64位操作係統設計方麵。我非常期待書中能夠詳細講解操作係統的內核結構，比如如何組織和管理係統調用，如何實現設備驅動，以及如何進行錯誤處理和異常捕獲。對於內存管理，我希望能夠深入瞭解頁錶、TLB等概念，以及它們在64位係統中的作用。進程管理方麵，我希望能夠看到關於進程創建、銷毀、同步和通信的詳細介紹。此外，我也對文件係統和I/O子係統的設計和實現感到好奇，希望書中能夠提供清晰的講解。這本書的題目也提到瞭“Intel 64位處理器係統開發教程”，這讓我覺得它會非常貼閤實際開發需求，我期待書中能夠包含一些實際的開發技巧和最佳實踐。