作業係統－OPERATING SYSTEM ENG（附光.) pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:旗標

作者:薛智文

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:20030901

價格:NT$ 620

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isbn號碼:9789577179067

叢書系列:

圖書標籤:

• 作業係統
• 操作係統
• Operating System
• 計算機科學
• 計算機
• 程設
• 英版
• 教材
• 光盤
• 高等教育

好的，這是一份詳細的圖書簡介，內容將圍繞一部探討現代數據庫係統架構與性能優化的專業書籍展開，完全不涉及您提到的“作業係統－OPERATING SYSTEM ENG（附光.）”中的任何主題。 --- 數據庫係統深度解析：架構設計、性能調優與前沿技術（不含操作係統原理） 本書聚焦於當代企業級數據庫係統的核心工作原理、復雜架構的構建與維護，以及實現極緻數據處理性能的工程實踐。它旨在為數據庫管理員（DBA）、後端工程師和係統架構師提供一套全麵、深入且實用的技術指南，內容涵蓋關係型、非關係型數據庫的最新發展趨勢與底層實現細節。 第一部分：現代數據庫係統的基礎與架構演進 本部分將係統梳理現代數據庫係統的核心組件，並追溯其從傳統架構嚮分布式、雲原生架構演進的必然性與技術路徑。 第1章：數據持久化與事務的基石 本章深入探討數據如何在磁盤上高效、安全地存儲。我們將詳細解析寫入放大（Write Amplification）問題，並對比分析B+樹、LSM-Tree（Log-Structured Merge-Tree）在不同負載場景下的讀寫性能差異。 重點關注： WAL（Write-Ahead Logging）機製的精確實現與恢復過程。 MVCC（多版本並發控製）的內部工作原理，包括快照生成、過期數據迴收（Garbage Collection）策略，以及無鎖讀取的實現。 Buffer Pool/Page Cache 的內存管理策略，包括頁麵置換算法（如改進的LRU）與髒頁寫迴機製的同步控製。 第2章：高可用性（HA）與容災策略 理解數據庫集群的可靠性是構建企業級係統的關鍵。本章摒棄理論概念，著重於主流數據庫（如PostgreSQL, MySQL, 或特定NewSQL係統）的主備同步技術。 同步復製與異步復製：延遲模型分析、網絡分區下的數據一緻性保證（Quorum機製）。 故障切換（Failover）的自動化流程：選舉算法（如Raft或Paxos的變體在數據層麵的應用）的實現細節，以及如何最小化切換過程中的服務中斷時間（RTO）。 邏輯備份與物理備份：如何在不停機的情況下獲取一緻性備份，以及增量備份的流式傳輸技術。 第3章：分布式事務與一緻性模型 隨著數據量的爆炸式增長，單機已無法滿足需求。本部分聚焦於水平擴展帶來的新挑戰——分布式事務。 CAP定理的工程解讀：在實際的分布式數據庫（如TiDB, CockroachDB）中，如何選擇和平衡C（一緻性）與A（可用性）。 兩階段提交（2PC）與三階段提交（3PC）的局限性分析，以及它們在現代係統中的替代方案。 跨節點事務的原子性實現：例如，如何利用TCC（Try-Confirm-Cancel）或基於時間戳的鎖管理器來保證分布式數據的強一緻性。 第二部分：性能調優與查詢優化深度剖析 本部分是本書的核心實踐章節，它將數據庫引擎的“黑箱”打開，揭示查詢執行計劃背後的復雜決策過程。 第4章：查詢優化器的內在邏輯 一個高效的查詢計劃是高性能應用的基礎。本章詳細剖析查詢優化器如何從多個潛在路徑中選擇最佳執行方案。 成本模型（Cost Model）：分析統計信息（Statistics）的收集、維護與更新機製，如何精確估算I/O和CPU成本。 連接算法的工程選擇：嵌套循環連接（Nested Loop Join）、哈希連接（Hash Join）和排序閤並連接（Sort-Merge Join）在不同數據規模和內存限製下的實際性能錶現。 啓發式優化與探索：探討優化器如何處理復雜的子查詢、視圖展開和謂詞下推（Predicate Pushdown）的策略。 第5章：索引結構的精細化調優 索引是加速查詢的“雙刃劍”。本章超越基礎索引創建，關注如何針對特定業務負載設計和維護索引結構。 覆蓋索引（Covering Index）的構建時機：如何通過調整索引列順序，避免迴錶（Table Lookup）操作，實現極緻的查詢效率。 函數索引與部分索引：在特定約束條件下使用這些高級索引技術來優化查詢效率和減小存儲開銷。 索引碎片化管理：分析數據更新和刪除對索引結構造成的影響，以及在綫重建/重組技術（Online Index Rebuilding）的實現原理，避免長時間的鎖等待。 第6章：資源爭用與並發控製的瓶頸分析 在高並發場景下，性能瓶頸往往齣現在資源競爭點。本章側重於識彆並解決鎖定、鎖等待和資源飢餓問題。 行級鎖與錶級鎖的粒度控製：分析不同隔離級彆下鎖的獲取、釋放時機，以及樂觀鎖與悲觀鎖的適用場景。 死鎖檢測與預防：探討數據庫引擎如何實時構建和遍曆等待圖（Wait-For Graph），以及超時機製（Lock Timeout）的閤理設置。 鎖等待分析：通過分析慢查詢日誌和係統視圖，精確定位導緻高延遲的特定鎖持有者和等待鏈條。 第三部分：麵嚮未來的數據庫技術棧 本部分展望數據庫技術在雲計算、大數據集成和特定工作負載下的發展方嚮。 第7章：NewSQL與HTAP的融閤趨勢 本書將探討NewSQL係統如何嘗試在關係模型的強一緻性與NoSQL的水平擴展能力之間找到平衡點。 事務處理與分析處理（HTAP）：分析如何在同一套係統內高效地支持高頻事務和復雜的OLAP查詢，重點關注數據副本的分離與協同。 共享存儲與無共享架構的優劣對比：探討雲數據庫中流行的存儲計算分離模型，以及它對數據寫入性能和彈性擴展帶來的影響。 第8章：數據安全、閤規性與審計追蹤 安全不再是事後補救，而是設計之初就要考慮的因素。本章聚焦於數據生命周期中的安全控製。 動態數據脫敏（Dynamic Data Masking）：如何在不修改底層數據的情況下，根據用戶角色實時修改查詢結果的敏感信息。 細粒度訪問控製（FGAC）：實現基於行和列的策略定義，確保數據隔離性。 安全審計日誌的可靠性：如何設計一個防篡改的審計日誌係統，滿足金融、醫療等行業的閤規性要求。 --- 本書麵嚮對象： 具備數據庫基礎知識的軟件開發工程師、希望深入理解數據庫內部機製的高級DBA、以及負責設計大規模數據基礎設施的係統架構師。閱讀本書後，讀者將能從“用戶”視角提升至“設計者”視角，有效診斷和解決生産環境中的復雜性能問題。

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說實話，我本來對技術類的書籍抱有一定的畏懼感，擔心裏麵充斥著大量我無法理解的專業術語，讀起來會非常吃力。但是這本書，簡直顛覆瞭我的看法。它的敘事節奏把握得非常巧妙，總能在我感覺快要迷失在技術細節的時候，及時提供一個清晰的總結或者一個實際案例來錨定我的理解。比如在講解死鎖的預防和避免時，它沒有采用那種生硬的理論推導，而是模擬瞭一個經典的銀行傢算法的場景，讓我直觀地感受到瞭係統在資源分配時所麵臨的風險和如何進行提前的規避。這種貼近實際生産環境的描述，讓我覺得書本上的知識不是懸浮在空中的理論，而是真正指導工程實踐的寶典。我尤其喜歡它在介紹不同操作係統（比如類Unix、Windows內核的差異）時所采取的對比分析方法，這使得我對操作係統的多樣性和共性有瞭更全麵的認知。這本書的結構性極強，章節之間的銜接非常自然流暢，讀起來有種層層遞進、水到渠成的感覺，真正做到瞭將復雜的係統分解成可以理解的小模塊。

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這本書的厚重感不僅僅體現在紙張的份量上，更體現在其內容的廣度和深度上。我個人對網絡協議棧與操作係統內核的交互部分特彆感興趣，而這本書在這方麵的闡述無疑是精彩絕倫的。它清晰地描繪瞭數據包是如何從用戶層的應用程序，穿過套接字接口，最終進入內核進行處理，再經過網絡接口卡發送齣去的全過程。這種跨越界麵的敘事能力，是很多專注於單一領域的書籍所不具備的。作者對於係統調用（System Calls）的剖析細緻入微，將用戶態和內核態之間的權限轉換描述得如同一次精密的“權力交接儀式”，讓人對操作係統的核心職責有瞭更深的敬意。閱讀過程中，我時不時會停下來，思考一下自己日常使用的各種軟件，比如瀏覽器、數據庫，它們是如何利用操作係統提供的這些底層能力來實現復雜功能的。這種知識的遷移和反哺，是我認為這本書最大的價值所在。它不僅教會瞭我“如何做”，更重要的是，它讓我開始思考“為什麼這樣設計更優越”。

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我發現這本書的魅力在於它的“經久不衰”。在技術飛速迭代的今天，很多經典教材的內容很快就會過時，但這本書中對於操作係統基本原理的闡述，似乎擁有超越時間的力量。無論是早期分時係統的概念，還是現代多核處理器下的緩存一緻性問題，作者都提供瞭一種穩定而深刻的見解。我特彆喜歡它在討論並發和並行處理時所采用的哲學思考，它不僅僅是講解綫程和鎖的機製，而是深入探討瞭如何在一個多任務環境中實現公平與效率的平衡，這本身就是一個復雜的社會學和工程學的結閤體。書中的一些插圖和圖錶雖然看起來是傳統的工程圖示，但它們精準地捕捉瞭核心概念的本質，幾十年後看依然不過時，這纔是真正高質量的知識沉澱。對於那些希望構建穩健、高性能軟件的工程師來說，這本書提供的底層思維模型，其指導意義遠遠超過瞭對特定API的記憶。它培養的是一種係統性的、自底嚮上的問題解決能力，這是任何速成指南都無法替代的。

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這本書的閱讀體驗簡直是一場思維的冒險，它帶我深入到瞭一個宏大而又精密的微觀世界。我記得最清楚的是關於進程調度算法的探討，作者沒有直接給齣最優解，而是像一個高明的棋手一樣，一步步拆解瞭先來先服務、時間片輪轉、優先級調度等各種策略的優劣勢，以及它們在不同負載場景下的錶現。我甚至能想象齣CPU在毫秒之間進行著復雜的權衡和決策，那種效率的追求令人震撼。更讓我佩服的是，作者似乎對每一個決策點都有深刻的洞察力，他不僅告訴你“是什麼”，更重要的是告訴你“為什麼會是這樣”，這種追本溯源的寫作方式，極大地提升瞭閱讀的價值感。我花瞭很長時間去消化關於文件係統的部分，它將我們習以為常的文件和目錄結構，還原成磁盤扇區和索引節點的物理概念，讓我對數據持久化的過程有瞭全新的認識。這本書的語言風格是嚴謹而富有邏輯性的，但絕不枯燥，它更像是一位經驗豐富、知識淵博的導師，耐心而又堅定地引導你探索知識的深處，讓你在每一次豁然開朗之後，都忍不住想立刻翻到下一頁去探索未知。

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這本書的封麵設計真是讓人眼前一亮，那種簡潔中帶著一絲未來感的風格，很符閤我對“係統”這個概念的想象。我拿到書的時候，首先被它厚度所吸引，感覺內容一定非常紮實。雖然我不是科班齣身，但平時工作生活中接觸計算機的頻率很高，總覺得對底層的運作原理有些好奇，這本書似乎就能滿足我的求知欲。打開內頁，排版清晰，圖文並茂，即使是麵對像“並發控製”這樣聽起來有些晦澀的術語，作者也盡量用生動的比喻和流程圖來解釋，這一點真的非常加分。我特彆欣賞它在理論闡述與實際應用之間的平衡把握，不像有些教材那樣一味堆砌公式和定義，而是更注重讓讀者理解背後的邏輯和設計思想。比如，關於內存管理那幾章，它沒有停留在簡單的分頁、分段介紹，而是深入探討瞭虛擬內存是如何極大地解放瞭物理內存的限製，讓我想起自己過去安裝軟件時遇到的各種“內存不足”的窘境，現在終於明白瞭那些限製背後的“智慧”。這本書的深度足以讓專業人士進行查漏補缺，同時其詳盡的解釋也為初學者搭建瞭一個堅實的認知框架。我感覺，讀完這本書，我不再僅僅是計算機的“使用者”，而是一個開始理解其“構建者”思維的人瞭。

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