中文Windows2000新编教程

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出版者:清华大学出版社
作者:王诚君
出品人:
页数:252
译者:
出版时间:2004-3-1
价格:20.00
装帧:平装(无盘)
isbn号码:9787302083108
丛书系列:
图书标签:
  • Windows2000
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  • 计算机
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具体描述

《深入解析现代操作系统:从内核到用户空间》 内容简介 本书旨在为系统级开发者、高级系统管理员以及对操作系统底层机制有浓厚兴趣的研究人员,提供一个全面、深入且与时俱进的操作系统原理剖析。我们聚焦于当代主流的、基于Unix/Linux生态的操作系统内核架构、内存管理、进程间通信、以及现代安全机制的实现细节,旨在帮助读者构建起一个坚实的、超越表层应用的系统认知框架。 第一部分:现代操作系统的基石与架构演进 本部分首先追溯了操作系统的基本功能与设计哲学,并着重分析了微内核、宏内核以及混合内核的设计取舍与性能权衡。我们将详细探讨现代操作系统的分层结构,从硬件抽象层(HAL)到系统调用接口,再到用户态服务层的完整栈。 引导过程与初始化: 详细解析从BIOS/UEFI启动到内核完全加载并开始调度第一个用户进程的整个“冷启动”序列。这包括了汇编启动代码、内存映射的建立、中断描述符表(IDT)的初始化,以及早期内核组件的自检与挂载。 内核数据结构与并发控制: 深入剖析内核中使用的数据结构,如内存池、哈希表和红黑树在调度器和文件系统中的应用。重点讲解了在多核环境下,如何使用自旋锁、互斥量、信号量、以及更高级的内存屏障(Memory Barriers)来保证数据一致性和并发安全。特别关注非对称多处理(SMP)架构下的缓存一致性问题。 第二部分:内存管理的深度剖析 内存管理是操作系统的核心,本部分将揭示当代操作系统如何高效、安全地管理物理和虚拟地址空间。 虚拟内存的抽象与实现: 详尽讲解了分页机制(Paging)如何将程序地址空间映射到物理内存。分析了多级页表(如四级或五级)的设计如何解决地址空间爆炸问题,以及TLB(Translation Lookaside Buffer)在加速地址翻译过程中的作用。 内存分配策略: 对内核态(如Slab/SLUB分配器)和用户态(如glibc的ptmalloc或jemalloc/tcmalloc)的动态内存分配算法进行对比分析。探讨了伙伴系统(Buddy System)如何管理物理页框,以及碎片化问题的成因和缓解措施。 内存保护与共享: 深入研究内存保护环(Ring Protection)的实现,以及如何利用页表权限位(如No-Execute/NX位)来抵御缓冲区溢出攻击。分析了内存映射(mmap)在实现文件共享、匿名映射和按需调页中的关键作用。 第三部分:进程、线程与调度机制 本部分聚焦于系统中的执行实体——进程与线程的管理,以及CPU时间的分配策略。 进程生命周期与上下文切换: 详述进程控制块(PCB)的结构,以及保存和恢复CPU上下文(包括寄存器、程序计数器和栈指针)的精确步骤。分析了系统调用(如fork/execve)在创建新执行环境时的开销和优化。 现代调度算法: 详细解读完全公平调度器(CFS)的实现原理,包括虚拟运行时(vruntime)的概念和红黑树的使用。对实时调度(如SCHED_FIFO, SCHED_RR)和I/O调度器(如Deadline, Noop, MQ-Deadline)的工作机制进行深入阐述。 线程模型与同步原语: 区分内核级线程(Kernel Threads)和用户级线程(User Threads)的优劣。全面解析互斥锁、条件变量、屏障(Barriers)以及Futex(快速用户空间互斥量)在实现复杂并发模型中的底层机制。 第四部分:输入/输出与文件系统 本部分探讨数据如何在系统和外部设备之间流动,以及数据的持久化存储结构。 I/O子系统架构: 阐述块设备驱动模型,如I/O调度器如何优化磁盘访问模式。深入研究异步I/O(AIO)和基于事件通知的I/O多路复用技术(如epoll/io_uring)的设计思想和性能优势。 现代文件系统内部: 对Journaling文件系统(如ext4, XFS)的元数据管理、事务日志和数据一致性保证机制进行剖析。讨论了写时复制(Copy-on-Write, CoW)在Btrfs和ZFS等新型文件系统中的应用及其对快照和数据完整性的影响。 进程间通信(IPC): 深入分析管道(Pipes)、消息队列、共享内存以及System V IPC机制的底层实现细节和性能特点。 第五部分:系统安全与可扩展性 本部分关注现代操作系统为应对安全挑战和提高可扩展性所采取的措施。 安全增强机制: 探讨地址空间布局随机化(ASLR)、数据执行保护(DEP/NX)的内核实现,以及安全模块如SELinux或AppArmor如何通过强制访问控制(MAC)模型来限制进程权限。 虚拟化与容器技术: 分析操作系统如何通过硬件辅助虚拟化(如Intel VT-x/AMD-V)实现系统隔离。深入探讨容器技术(如Cgroups和Namespaces)如何在不进行完全硬件模拟的情况下,提供轻量级的资源隔离和进程视图管理。 本书内容侧重于原理的深度挖掘和现代内核的实践细节,适合具备一定C语言编程基础,并希望掌握操作系统“内功心法”的专业技术人员阅读。书中大量引用了最新内核版本的代码片段和关键数据结构的定义,力求理论与实践紧密结合。

作者简介

目录信息

第1章 Windows 2000入门
第2章 文件与文件夹管理
第3章 应用程序的使用与管理
第4章 附件的使用
第5章 多媒体与娱乐
第6章 自定义桌面
第7章 自定义Windows系统
第8章 磁盘管理与维护
第9章 畅游Internet
第10章 收发电子邮件
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读后感

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用户评价

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这本书的内容组织逻辑,老实说,对于一个刚接触电脑的新手来说,可能显得过于“硬核”和突兀了。它似乎默认读者已经具备了一定的硬件基础和对“C盘”、“内存分配”等概念的模糊认知,然后直接就跳入了注册表编辑和系统服务的深度挖掘。比如,它在讲解文件系统时,用了大量的篇幅去描述FAT32和NTFS的底层差异,那种详尽到几乎要手绘数据块结构的讲解方式,让初学者很容易迷失在术语的海洋里。我记得我第一次尝试跟着书里的步骤修改一个关键的系统文件权限时,差点把我的机器彻底搞瘫痪,最后还是得靠翻遍后附录里关于“紧急修复盘”的那些冗长步骤才勉强自救回来。它更像是一本面向专业技术人员的参考手册,而不是一本面向大众的入门读物,缺乏那种循序渐进的“故事化”引导,阅读体验上更像是在啃一块没有浇汁的硬骨头,需要极强的毅力和对底层原理的探究欲才能坚持下去。

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书中大量的截图和操作步骤,如果用今天的眼光去审视,简直就是一场像素的视觉盛宴。那些绿色的高亮框,粗糙的鼠标箭头指示,以及Win2000经典的蓝色标题栏,都带着一种强烈的“时间戳”效应。更令人印象深刻的是,书中的很多配图似乎是用最早期的屏幕捕获工具截取的,清晰度极差,很多对话框的内容需要凑得很近才能辨认清楚。这迫使我必须频繁地在书本和实际操作界面之间来回切换,而且常常因为截图上的图标和当前我电脑上显示的图标样式不符而感到困惑,这极大地增加了学习的摩擦力。如果这本书没有附带配套的视频教程或可下载的资源包(在那个时代这几乎是不可能的),那么完全依靠这些模糊的静态图片来指导复杂的系统配置工作,无疑是对读者耐心和视力的巨大考验,学习过程中的挫败感主要来源于这种视觉信息的不匹配。

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从现代软件工程和安全视角来看,这本书对网络安全的阐述显得相当天真和过时。它花了很大篇幅介绍如何通过防火墙的端口设置来“阻止”未知的访问,并且对于用户密码的强度要求,仅仅停留在“不要使用生日或电话号码”这种初级层面。在讲解“局域网共享”时,那种采用简单密码验证、直接开放文件权限的做法,简直是现代网络安全规范的反面教材。我甚至能想象出,如果按照书中的指导去配置一个面向互联网的服务器,那无异于直接把数据大门敞开。它所处的时代背景决定了它的安全观是“围墙内安全”,很少触及到蠕虫病毒、钓鱼攻击这些如今已成为日常威胁的复杂议题。它反映的是一个信息相对封闭、网络威胁尚不复杂的时代的技术信仰,对于一个习惯了HTTPS和双因素认证的读者而言,这种安全理念的缺失是非常明显的时代烙印。

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这本书的装帧设计简直是上个世纪的复古风潮,厚厚的纸张拿在手里沉甸甸的,封面那种略带颗粒感的印刷质感,让人一下就回到了那个拨号上网的年代。我记得当初买它的时候,它被摆在一个不起眼的书架角落,旁边堆满了各种盗版的VCD教程光盘。打开书页,那股淡淡的油墨味混合着旧纸张特有的陈旧气息扑面而来,仿佛能闻到当年机房里空调运转的嗡嗡声。内页的排版,字体选择和间距处理,都透露着那个时期技术书籍特有的朴实和直白,没有现在书籍那种花哨的图文混排,全是用最原始的宋体和黑体构筑起来的知识体系。虽然内容可能已经完全跟不上时代,但光是翻阅这本书本身,就像是在进行一场关于数字历史的考古,每一页的折角和泛黄的边缘,都在无声地讲述着一个操作系统如何从命令行走向图形界面的重要历程。光是看着那些关于“系统盘制作”和“启动扇区修复”的章节标题,就能体会到当年用户在面对系统崩溃时的那种无助和对纸质指南的极度依赖,这是一种无法用现代软件安装向导来替代的情感体验。

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最有趣的部分在于它对“效率优化”的执着追求。书中有一章专门探讨如何通过禁用不必要的系统服务、调整内存缓存大小、乃至手动修改系统INI配置文件来榨干每一分性能。那种对系统资源的精细化管理和“调校”的热情,与现在主流操作系统强调的“即插即用”和“系统自我优化”形成了鲜明对比。读者需要像对待一个精密机械一样去对待这个操作系统,每一步优化都需要重启并观察性能指标的变化。这种“黑客式”的微操体验,虽然繁琐,但完成后的成就感却是空前的——毕竟,在那个时代,自己亲手将一个平庸的系统性能提升了10%以上,是技术爱好者极大的骄傲。然而,这种优化思路在如今看来,已经基本被系统自身复杂的算法所取代,我们更关注的是稳定性和兼容性,而不是去手动调整那个“虚拟内存分页大小”的数值,这种对性能的极致追求,是那个特定硬件性能瓶颈时代的独特产物。

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