Git Essentials - Second Edition

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出版者:Packt Publishing - ebooks Account
作者:Ferdinando Santacroce
出品人:
页数:192
译者:
出版时间:2017-12-11
价格:USD 29.99
装帧:Paperback
isbn号码:9781787120723
丛书系列:
图书标签:
  • Programming
  • Git
  • 软件工程
  • 计算机科学
  • 计算机
  • 英文原版
  • 编程
  • 版本管理
  • Git
  • Version Control
  • Software Development
  • Programming
  • Tutorial
  • Beginner
  • Second Edition
  • Source Code Management
  • DevOps
  • Command Line
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具体描述

深入理解 Linux 内核的奥秘:系统编程与内核交互实战指南 作者:张伟、李强 出版社:技术前沿出版社 出版日期:2023 年 10 月 --- 内容概述 《深入理解 Linux 内核的奥秘:系统编程与内核交互实战指南》是一本面向中高级系统程序员、嵌入式开发人员以及操作系统爱好者的专业技术书籍。本书旨在系统地剖析现代 Linux 内核的架构、核心机制以及用户空间与其交互的底层细节。全书内容基于最新的 Linux 内核版本(如 6.x 系列),紧密结合实际的系统调用、驱动开发和性能调优实践,帮助读者真正从“使用” Linux 转向“理解”和“掌控” Linux。 本书结构清晰,内容翔实,理论与实践并重。它不仅涵盖了操作系统的经典理论,更着眼于在实际工程中如何高效地利用和修改内核提供的服务。 核心章节与内容详解 第一部分:Linux 内核基础与编译环境构建 (Foundation and Build Environment) 本部分为读者打下坚实的理论和实践基础。 第 1 章:现代 Linux 内核概览与发展趋势 内核版本演进与分支结构: 介绍 LTS (长期支持) 版本与主流版本的主要差异,以及主要的社区维护者和开发模式。 内核架构剖析: 深入探讨单体内核(Monolithic Kernel)的优势与挑战,讲解模块化设计如何平衡性能与灵活性。 开发环境搭建: 详细指导如何在主流的 x86-64 架构上配置交叉编译环境,为后续的内核源码阅读和修改做好准备。包括工具链选择(GCC, Clang/LLVM)、依赖库的安装与配置。 第 2 章:内核源码结构深度探索 目录结构导航: 精确解析 `arch/`, `mm/`, `fs/`, `kernel/`, `drivers/` 等核心目录的功能划分,指导读者快速定位关键代码。 Makefile 系统解析: 讲解 Kbuild 系统的复杂性,如何通过 Kconfig 文件配置编译选项,以及 Kbuild 脚本如何驱动编译过程。 符号查找与调试工具: 介绍 `cscope`, `ctags`, 以及基于 LLVM/Clang 的静态分析工具在内核源码阅读中的应用。 第二部分:进程管理与调度机制 (Process Management and Scheduling) 本部分聚焦于 Linux 如何管理并发和实现公平的资源分配。 第 3 章:进程与线程的生命周期管理 `task_struct` 结构详解: 深入分析进程描述符的核心数据结构,包括上下文切换所需保存的状态信息。 创建与销毁: 详细讲解 `fork()`, `vfork()`, `clone()` 的系统调用实现,以及 `execve()` 如何替换用户空间进程映像。重点分析 Copy-on-Write (COW) 机制的内存效率优化。 信号处理机制: 探讨信号的产生、递送和阻塞,内核如何处理实时信号与标准信号的差异,以及信号处理函数的安全上下文。 第 4 章:高级调度算法与性能优化 CFS (Completely Fair Scheduler) 原理: 剖析 CFS 如何使用红黑树(Red-Black Tree)来维护可运行任务,以及 `vruntime` 的计算与调度点选择。 实时调度策略: 详细介绍 SCHED_FIFO 和 SCHED_RR 策略的抢占点和时间片管理,以及它们在工业控制系统中的应用。 调度器调优实战: 如何通过修改 `sysctl` 参数(如 `sched_latency_ns`)或内核参数来影响调度行为,并使用 `perf` 工具进行调度延迟分析。 第三部分:内存管理与虚拟化 (Memory Management and Virtualization) 本部分深入 Linux 内存子系统的复杂性,这是性能优化的关键领域。 第 5 章:物理内存管理:页框与伙伴系统 内存区域划分: 解析 ZONEs(如 ZONE_DMA, ZONE_NORMAL, ZONE_HIGHMEM)的由来和意义,尤其是在不同硬件架构下的差异。 伙伴系统 (Buddy System): 详细讲解伙伴算法如何高效地管理和分配连续的物理页帧,以及内存碎片化问题的缓解策略。 slab/slub 分配器: 探讨内核对象缓存(如 inode, dentry 缓存)的分配机制,对比 slab、slub、slob 的性能权衡。 第 6 章:虚拟内存与地址翻译 页表结构解析: 在 x86-64 架构下,深入解析四级页表(PGD, PUD, PMD, PTE)的硬件映射机制。 TLB (Translation Lookaside Buffer) 管理: 讲解 TLB 缺失(Miss)的处理流程、TLB 射出(Shootdown)的跨核同步机制。 内存映射与交换(Swapping): 分析 `mmap()` 调用的内核实现,以及当物理内存不足时,内核如何选择页面进行置换和写入交换区。 第四部分:文件系统与 I/O 栈 (Filesystems and I/O Stack) 本部分关注数据持久化和高效的数据传输机制。 第 7 章:VFS (Virtual Filesystem Switch) 架构 VFS 核心抽象层: 详细解析 super block, inode, dentry, file 结构体之间的关系,理解 VFS 如何屏蔽不同文件系统的底层差异。 主流文件系统剖析: 对 Ext4, XFS, Btrfs 的关键特性进行对比,重点分析它们的事务日志、数据校验和快照实现。 文件系统缓存机制: 深入介绍页缓存(Page Cache)和缓冲区缓存(Buffer Cache)的作用,以及它们在文件读写路径中的位置。 第 8 章:现代块 I/O 栈与存储访问 I/O 调度器演进: 从 CFQ 到 Deadline, Noop,再到现代的 MQ (Multi-Queue) I/O 架构,分析它们在高并发场景下的性能表现。 `bio` 结构与 I/O 请求处理: 解析 `bio` 结构体在 I/O 路径中的传递,以及中断处理到完成的整个流程。 异步 I/O (AIO) 与 io_uring: 重点介绍 `io_uring` 框架的环形缓冲区设计,如何实现零拷贝(Zero-Copy)和极低延迟的异步操作,并提供基于 C 的编程示例。 第五部分:系统安全与扩展机制 (Security and Extensibility) 本部分探讨内核的安全模型和用户自定义扩展能力。 第 9 章:内核模块与驱动开发实践 LKM (Loadable Kernel Module) 编程: 讲解模块的加载、卸载流程,以及初始化函数中的资源申请与释放。 字符设备驱动框架: 编写一个简单的、符合现代内核规范的字符设备驱动,处理 `open`, `read`, `write` 等文件操作。 并发控制与同步原语: 深度解析自旋锁 (Spinlocks)、互斥锁 (Mutexes)、信号量 (Semaphores) 和 RCU (Read-Copy-Update) 在多核环境下的正确使用方式。 第 10 章:安全增强与追踪技术 LSM (Linux Security Modules) 框架: 介绍 SELinux 和 AppArmor 的工作原理,理解它们如何通过钩子(Hooks)干预内核操作。 内核追踪机制: 详细讲解 Ftrace 和 Kprobes 的原理与使用方法,演示如何使用这些工具动态地探查运行时内核的行为,进行性能瓶颈分析和安全事件监控。 本书特色 1. 代码导向深度解析: 书中每一项核心机制的讲解都附带直接指向最新内核源码的行号或函数名,确保读者能够无缝衔接到实际代码中。 2. 工程实践案例丰富: 包含如自定义系统调用拦截、内存泄漏检测模块编写、以及优化阻塞 I/O 为 `io_uring` 的实战案例。 3. 专注于新一代技术: 重点介绍了 `io_uring`、eBPF(作为追踪工具的补充)、以及现代内存管理器的优化方向,保持内容的前瞻性。 4. 严谨的 C 语言风格: 代码示例完全遵循 Linux 内核的编码规范,有助于读者理解内核代码的严谨性。 目标读者 希望深入理解操作系统工作原理的计算机科学专业学生。 从事高性能计算、存储系统或网络设备驱动开发的工程师。 需要进行内核级性能调优和故障诊断的系统管理员和 DevOps 专家。 有 C 语言基础,并希望进入操作系统内核开发领域的程序员。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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作为一名全栈工程师,我经常需要在前端和后端之间切换,同时管理多个项目的不同功能开发。过去,我总是依赖一些图形化的 Git 客户端,虽然方便,但总感觉自己对 Git 的理解不够深入,一旦遇到命令行下的复杂操作,就显得力不从心。《Git Essentials - Second Edition》这个书名听起来就很有吸引力,它强调了“Essentials”,意味着它会专注于 Git 的核心和精髓,这正是我所需要的。我希望这本书能够带我深入理解 Git 的核心原理,例如它如何存储数据,它的分布式特性是如何工作的,以及它为什么能够如此高效地管理版本。我渴望能够掌握命令行下的 Git 操作,能够自如地进行 `commit`、`branch`、`merge`、`rebase` 等操作,并能理解它们背后的逻辑。我还希望书中能够提供一些关于 Git 工作流的最佳实践,例如如何规划和管理团队的开发分支,如何进行代码审查,以及如何有效地处理合并冲突。此外,我特别关注书中是否会涵盖一些关于 Git 的高级用法,例如 `git cherry-pick`、`git revert`、`git reflog` 等,以及如何将 Git 与 CI/CD 工具结合使用。通过阅读这本书,我希望能将我的 Git 使用能力提升到一个新的水平,能够更自信、更高效地进行开发工作。

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作为一名刚刚接触软件开发的实习生,我对 Git 的感觉就像是对一个庞大而复杂的迷宫的初次探索。老师和师兄师姐们经常提到 Git,但每次看到他们熟练地敲击着各种命令,我都感到既羡慕又迷茫。我尝试过一些零散的在线教程,但它们往往碎片化严重,无法形成完整的知识体系。我非常需要一本能够从零开始,一步一步引导我的书籍,让我能够真正理解 Git 的运作原理,而不是仅仅记住一些命令。《Git Essentials - Second Edition》这个书名听起来非常符合我的需求,它强调了“Essentials”,这意味着它将聚焦于最核心、最重要的内容。我希望这本书能够以最清晰易懂的方式解释 Git 的基本概念,比如仓库是如何创建的,提交(commit)的意义是什么,分支(branch)是如何工作的,以及合并(merge)又是如何实现的。我希望它能教会我如何安全地在本地仓库中进行操作,如何进行代码的暂存(staging)和提交,以及如何创建和管理分支来完成不同的开发任务。我也希望它能提供一些关于如何处理合并冲突的实用技巧,因为我知道这在实际开发中是一个非常常见的挑战。通过这本书,我希望能建立起对 Git 的基本信心,能够独立地完成一些基础的 Git 操作,为我未来的学习和工作打下坚实的基础。

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我是一名自由职业者,独立负责多个小型项目的开发和维护。过去,我总是将所有代码保存在不同的文件夹里,然后手动进行备份,这种方式效率低下且容易出错。我深知 Git 的强大之处,能够帮助我高效地管理代码版本,但一直没有找到一本真正能让我轻松入门的书籍。《Git Essentials - Second Edition》这个标题给我留下了深刻的印象,它暗示了这本书将专注于 Git 的核心精髓,这正是我所需要的。我希望这本书能够清晰地解释 Git 的核心概念,比如仓库、提交、分支、远程仓库等,并能详细介绍如何创建和管理本地仓库。我渴望能够掌握如何进行有意义的代码提交,留下清晰的版本记录,并能学会如何有效地使用分支来隔离不同的功能开发或 bug 修复。对于远程仓库的操作,比如如何与 GitHub、GitLab 等平台进行交互,我希望能得到清晰的指导,以便我能将我的项目托管到云端,方便备份和分享。此外,我特别关注书中是否会提供一些关于 Git 的实用技巧和最佳实践,例如如何处理合并冲突,如何使用 `.gitignore` 文件来忽略不必要的文件,以及如何进行代码回滚等。通过阅读这本书,我希望能显著提升我的代码管理能力,提高我的开发效率,并能更好地维护我的多个项目。

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作为一名拥有多年开发经验的“老兵”,虽然我对 Git 有一定的了解,但总觉得自己的 Git 使用方式停留在了一个比较初级的阶段。我大部分时间只是简单地使用 `add`、`commit`、`push`、`pull`,遇到稍微复杂一点的情况,比如需要回退到某个旧版本,或者需要合并某个远端分支的特定提交,就显得手足无措。我感觉自己错失了很多 Git 的强大功能,也浪费了不少时间在一些低效的操作上。我迫切需要一本能够帮助我“进阶” Git 使用的书籍。《Git Essentials - Second Edition》听起来正是我需要的,它强调了“Essentials”,我希望能借此机会系统地梳理和巩固我对 Git 的理解,并且学习一些更高级、更实用的技巧。我希望书中能够深入讲解 Git 的核心概念,比如它如何存储数据,它的一些底层原理,让我能够知其然也知其所以然。我还希望它能提供一些关于 Git 工作流的最佳实践,例如如何更优雅地处理 Git rebase,如何使用 cherry-pick 来选择性地应用提交,以及如何有效地利用 Git hook 来自动化一些重复性任务。此外,我特别关注书中是否会涵盖一些关于 Git 性能优化、安全性的讨论,以及一些与 CI/CD 流程结合的 Git 用法。我希望通过这本书,能够真正地提升我的 Git 操作能力,让 Git 成为我开发过程中更强大的助手,而不是一个仅仅能勉强使用的工具。

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这本书简直是为我量身定做的!作为一个长期以来在代码版本控制方面徘徊不定,甚至可以说是“原始”状态的开发者,我一直觉得 Git 这个工具就像一个神秘的黑箱,只知道它很重要,但具体怎么用,如何高效地用,却是一头雾水。每次遇到合并冲突,那种心惊胆战的感觉简直让人抓狂,更不用说那些我完全无法理解的 Git 命令了。我曾经尝试过一些在线教程,但它们要么过于零散,要么就直接跳到了一些高级概念,让我更加迷茫。我需要的是一个能够从零开始,循序渐进,真正理解 Git 核心思想的书籍。这本书的标题“Git Essentials”吸引了我,它暗示着这本书会专注于最核心、最必要的内容,而不是堆砌大量不常用的命令和晦涩的理论。第二版更是让我安心,说明作者一直在更新和完善内容,肯定包含了最新的最佳实践。我期待它能像一位经验丰富的导师一样,耐心地引导我,解释每一个命令背后的逻辑,让我不仅知道“怎么做”,更知道“为什么这么做”。我希望它能帮助我摆脱对 Git 的恐惧,建立起自信,能够独立地处理各种 Git 操作,甚至能够参与到更复杂的团队协作项目中,成为一个真正合格的程序员。我迫不及待地想翻开它,开始我的 Git 学习之旅。

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作为一名项目经理,虽然我不直接编写代码,但理解团队的开发流程和工具至关重要。我经常需要协调不同开发人员的工作,确保代码的顺利集成和发布。目前,我们团队在使用 Git 进行版本控制,但我对 Git 的具体操作和潜在问题了解甚少,这使得我在与开发团队沟通时感到力不从心,也难以有效地进行项目规划和风险评估。我急需一本能够让我快速掌握 Git 核心概念和常用操作的书籍,以便更好地理解开发人员的工作,并能与他们进行更有效的沟通。《Git Essentials - Second Edition》这个书名听起来非常适合我。我希望这本书能够从宏观层面介绍 Git 的工作流程,例如一个典型的开发周期中 Git 是如何被使用的。我希望能了解分支策略的重要性,以及不同的分支策略如何影响团队的协作效率。我也希望这本书能够解释一些关键的 Git 命令的用途和场景,比如 `commit`、`push`、`pull`、`merge`、`rebase` 等,让我能够理解它们在实际开发中的作用。此外,我特别关注书中是否会提及一些关于 Git 最佳实践的内容,例如如何编写有意义的提交信息,如何进行有效的代码审查,以及如何避免常见的 Git 错误。通过阅读这本书,我希望能提升我对 Git 的理解,从而能够更有效地管理我的开发团队,并为项目的成功做出更大的贡献。

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说实话,我已经使用 Git 一段时间了,但总感觉自己只是在“用”它,而非“懂”它。很多时候,我只是照搬网上的教程,输入一堆命令,却不理解它们具体做了什么,一旦遇到稍有复杂的情况,比如多人协作时的分支管理,或者一些不常用的 Git 命令,我就陷入了困境。我经常会遇到一些奇怪的错误提示,然后花费大量时间去搜索解决方案,效率非常低下。我需要的不是一本罗列所有 Git 命令的字典,而是一本能够深入浅出地讲解 Git 核心思想的书籍。《Git Essentials - Second Edition》听起来正是我所期盼的。我希望它能够带我深入理解 Git 的内部机制,比如它的对象模型,它是如何追踪文件变化的,以及它的分布式特性究竟意味着什么。我渴望能够理解“提交”这个概念的真正含义,以及它背后是如何构建起版本历史的。我也希望这本书能够教会我如何更有效地进行分支管理,比如如何规划团队的开发流程,如何使用 Git 来支持敏捷开发。此外,对于一些常见的 Git 工作流,比如 Git Flow,我希望能在这本书中得到清晰的介绍和实践指导。我希望通过这本书,我能够从一个“Git 用户”升级为一个“Git 掌控者”,能够自信地驾驭 Git,解决各种复杂场景下的问题,并最终提升我的开发效率和代码质量。

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我是一名软件测试工程师,虽然我的主要工作不是编写代码,但理解开发人员使用的版本控制工具对于我来说是至关重要的。我需要能够跟踪代码的变更,理解不同版本之间的差异,并能在测试过程中与开发人员进行顺畅的沟通。《Git Essentials - Second Edition》这个标题让我觉得它会专注于 Git 的核心功能,这正是我所需要的。我希望能在这本书中找到对 Git 版本控制基本概念的清晰解释,例如仓库、提交、分支、标签等。我希望能够理解 Git 是如何记录和管理代码历史的,以及不同版本之间的关系。我还希望它能介绍一些常用的 Git 命令,让我能够了解开发人员在日常工作中是如何使用 Git 的,比如如何提交代码、如何拉取更新、如何创建和切换分支。此外,我特别关注书中是否会提及一些关于 Git 在测试流程中的应用,例如如何管理测试环境的代码,如何跟踪 bug 修复的代码变更,以及如何利用 Git 来辅助回归测试。我希望通过阅读这本书,我能够更好地理解开发流程,更有效地与开发团队协作,并能在我的测试工作中更加得心应手。

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我是一名独立开发者,经常需要同时进行多个项目的开发,或者在同一个项目中有不同的功能分支需要维护。过去,我总是通过复制项目文件夹来保存不同的版本,这种方式既占用大量磁盘空间,又极其混乱,一旦出现问题,查找和恢复特定版本更是难上加难。我深知 Git 是解决这个问题的最佳方案,但一直没有找到一本真正能让我轻松入门的书籍。《Git Essentials - Second Edition》这个标题让我眼前一亮,它暗示了这本书将聚焦于 Git 的核心要点,对于我这种时间有限的独立开发者来说,这绝对是一个巨大的吸引力。我希望这本书能够清晰地解释 Git 的分布式特性,让我明白为什么它能够如此高效地管理版本。我渴望能够掌握创建、克隆和管理本地仓库的基本技能,并能理解如何进行有意义的提交,为我的代码历史留下清晰的记录。更重要的是,我希望这本书能教我如何有效地使用分支来隔离不同的功能开发或实验,并且能够自信地进行分支的合并,而不再为“合并冲突”这个词感到头疼。我还希望它能介绍一些常用的 Git 命令,让我能够熟练地在命令行下进行操作,并能理解一些基础的远程仓库交互,比如如何将我的项目推送到 GitHub 或 GitLab,为我的开源贡献或作品展示打下基础。

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作为一名刚刚入门软件开发的大学生,我对 Git 的了解仅限于老师在课堂上简单提及,知道它是用来管理代码版本的。每次写完代码,我总是习惯性地将整个项目复制一份,命名为“project_v1”、“project_v2”之类,这种低效且容易出错的方式让我深感不安。我知道现代软件开发离不开 Git,尤其是在团队协作的环境下,没有版本控制简直是天方夜谭。但市面上关于 Git 的书籍琳琅满目,很多都过于专业,让我望而却步。这本书的出现,对我来说就像在黑暗中看到了一盏明灯。《Git Essentials - Second Edition》这个名字听起来非常贴切,强调了“Essentials”,这正是我所需要的——最基础、最核心、最实用的 Git 知识。我希望能在这本书里找到对 Git 的全面介绍,从它的基本概念,比如仓库(repository)、提交(commit)、分支(branch)、合并(merge)等等,都能有清晰的解释。我渴望能够理解 Git 的工作原理,而不仅仅是记忆命令。我希望它能教会我如何创建一个本地仓库,如何进行基本的提交操作,如何创建和切换分支,以及如何安全地合并代码。此外,我尤其关注如何解决合并冲突,这是我目前最大的痛点。这本书能否提供清晰、易懂的解决方案,让我不再对合并冲突感到恐慌?我也希望它能涉及一些基本的远程仓库操作,比如如何与 GitHub 等平台交互,为我将来的开源项目参与打下基础。

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原理讲得很清楚,篇幅也不长,适合作为入门书

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原理讲得很清楚,篇幅也不长,适合作为入门书

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