Linux环境编程：从应用到内核 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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高峰，李彬 著

图书标签:

• Linux
• 系统编程
• 内核
• C语言
• 应用开发
• 网络编程
• 进程间通信
• 文件系统
• 驱动开发
• 嵌入式Linux

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111536109

版次：1

商品编码：11962820

品牌：机工出版

包装：平装

丛书名： Linux/Unix技术丛书

开本：16开

出版时间：2016-06-01

用纸：胶版纸

产品特色

编辑推荐

　　Linux领域*一本将应用编程与内核实现相结合的图书
　　Linux环境编程的进阶指导，帮助应用开发人员快速深入内核，解析Linux接口的工作原理，清楚掌握Linux系统运行机制

内容简介

　　《UNIX环境高级编程》(简称APUE)几乎是Linux领域程序员人手必备的一本书。但在掌握和理解APUE的内容后，又该如何继续提高自己的技能，如何更深入地理解Linux环境编程及其背后的工作机制呢？本书将从一个全新的角度带领读者重新进入Linux环境编程，从应用出发，深入内核源码，研究Linux各接口的工作机制和原理，让读者不仅知其然，还知其所以然。作为Linux开发工程师，如果不仅掌握Linux的应用层开发，同时还熟悉Linux的内核源码，那么其在Linux环境下设计开发任何产品都将游刃有余，稳定且高效。
　　本书是Linux技术专家高峰和李彬的合力之作，是两个人多年开发经验的总结和分享，也是市场上一本将Linux应用态与内核态相结合的技术图书，选择这种写作方式是为了向APUE的作者致敬。本书涵盖了APUE中大部分章节的内容，并针对Linux环境，以作者多年经验，详细解析了Linux常用接口的使用方法和陷阱。为了让读者更清楚地理解接口的工作原理，对于绝大部分接口，作者都会深入C库或内核源码进行全面分析。希望本书可以帮助读者打通Linux环境的应用和内核两条脉络，使两条线融会贯通，进一步提高开发水平。

作者简介

　　高峰，北京理工大学通信与信息系统专业硕士学位。毕业后在A10 Networks公司工作六年多，任职Staff Software Engineer，目前在创业公司全讯汇聚（爱快路由）担任技术总监。多年来一直专注于网络领域，熟悉Linux内核、应用及服务端的设计、开发和架构，对TCP/IP网络协议有深刻的认识和理解。编码功力深厚，知识领域广博，擅长产品的性能改进和调优。撰写过大量技术文章，并为多个知名开源项目贡献过代码。

　　李彬，东南大学信号与信息处理专业硕士。毕业后先后任职中兴通讯、趋势科技，目前在存储公司Bigtera担任SEG部门技术负责人。一直专注于Linux平台下的开发，多年分布式存储开发经验，熟悉Linux内核，编程基本功扎实，对性能优化、bug定位有异乎寻常的爱好，属于“死磕派”研发工程师。喜欢技术分享和交流，在社区和公司内部分享过大量技术文章。

精彩书评

　　李彬是一个内敛且内秀的人，平日不多的话语并不影响他隽秀的文笔和缜密的思路。他通过各种隐喻的方式，将很多复杂甚至庞杂的问题，抽丝剥茧，层层分解，将其*内在的部分展现在你的面前。文中有大道至简的锦章佳句，也不乏诙谐幽默的流行俗语，雅俗并济但完全不显突兀和生硬，所有的一切都是为了让读者更好地理解书中的内容。区别于其他编程图书中大量代码示例的堆叠和罗列、各种长篇大论的代码走读分析，本书从环境入手，对环境进行剖析，一切娓娓道来，由浅入深；通过精致的小工具或者小程序，让读者快速探索环境，了解环境，熟悉环境，从而进一步利用环境，改造环境。
　　——李铜舒（Bruce Lee） Bigtera研发副总裁
　　
　　高峰根据自己多年的编程经验 深入浅出地介绍了Linux下C编程常用的方方面面。这是一本很棒的学习用书，特别是他还总结了自己编程中遇到的有趣问题，了解这些问题对提高程序员的编程技能是很有帮助的。*后一章值得精读。
　　——李海涛　A10 Networks Senior Manager
　　
　　本书可以说是继承了W. Richard Stevens的《UNIX环境高级编程》的优秀传统并有所超*，它重点介绍并剖析了Linux内核所提供的API以及API在内核中的实现，同时描述了glibc对Linux API的封装，以及使用某些glibc函数时遇到的问题。不管是内容的广度还是深度，本书都达到了《UNIX环境高级编程》的高度。而且由于Linux的开源特性，让我们有机会更深入地了解API实现的细节，这对我们写出更高效、更健壮的程序很有帮助。“知其然，知其所以然”应该是每个程序员的追求，如果你对Linux环境下的编程感兴趣，并希望了解更多的话，本书不容错过。
　　——朱小平 阿里巴巴高级技术专家
　　
　　本书非常全面地介绍了Linux环境下编程所需的技术和知识，分析深入浅出，理论与实践相结合，且都是作者经验之谈，即使如我这般在Linux下使用C编程超过10年的程序员也是受益良多。因此，无论你是初学还是提升，本书都值得一读。
　　——夏舰波 华为资深研发工程师

目录

前　言
第0章　基础知识1
0.1　一个Linux程序的诞生记1
0.2　程序的构成2
0.3　程序是如何“跑”的4
0.4　背景概念介绍5
0.4.1　系统调用5
0.4.2　C库函数6
0.4.3　线程安全7
0.4.4　原子性9
0.4.5　可重入函数9
0.4.6　阻塞与非阻塞11
0.4.7　同步与非同步11
第1章　文件I/O12
1.1　Linux中的文件12
1.1.1　文件、文件描述符和文件表12
1.1.2　内核文件表的实现13
1.2　打开文件14
1.2.1　open介绍14
1.2.2　更多选项15
1.2.3　open源码跟踪16
1.2.4　如何选择文件描述符17
1.2.5　文件描述符fd与文件管理结构file18
1.3　creat简介19
1.4　关闭文件19
1.4.1　close介绍19
1.4.2　close源码跟踪19
1.4.3　自定义files_operations21
1.4.4　遗忘close造成的问题22
1.4.5　如何查找文件资源泄漏25
1.5　文件偏移26
1.5.1　lseek简介26
1.5.2　小心lseek的返回值26
1.5.3　lseek源码分析27
1.6　读取文件29
1.6.1　read源码跟踪29
1.6.2　部分读取30
1.7　写入文件31
1.7.1　write源码跟踪31
1.7.2　追加写的实现33
1.8　文件的原子读写33
1.9　文件描述符的复制34
1.10　文件数据的同步38
1.11　文件的元数据41
1.11.1　获取文件的元数据41
1.11.2　内核如何维护文件的元数据42
1.11.3　权限位解析43
1.12　文件截断45
1.12.1　truncate与ftruncate的简单介绍45
1.12.2　文件截断的内核实现45
1.12.3　为什么需要文件截断48
第2章　标准I/O库50
2.1　stdin、stdout和stderr50
2.2　I/O缓存引出的趣题51
2.3　fopen和open标志位对比52
2.4　fdopen与fileno55
2.5　同时读写的痛苦56
2.6　ferror的返回值57
2.7　clearerr的用途57
2.8　小心fgetc和getc60
2.9　注意fread和fwrite的返回值60
2.10　创建临时文件61
第3章　进程环境66
3.1　main是C程序的开始吗66
3.2　“活雷锋”exit70
3.3　atexit介绍75
3.3.1　使用atexit75
3.3.2　atexit的局限性76
3.3.3　atexit的实现机制77
3.4　小心使用环境变量78
3.5　使用动态库80
3.5.1　动态库与静态库80
3.5.2　编译生成和使用动态库80
3.5.3　程序的“平滑无缝”升级82
3.6　避免内存问题84
3.6.1　尴尬的realloc84
3.6.2　如何防止内存越界85
3.6.3　如何定位内存问题86
3.7　“长跳转”longjmp90
3.7.1　setjmp与longjmp的使用90
3.7.2　“长跳转”的实现机制91
3.7.3　“长跳转”的陷阱93
第4章　进程控制：进程的一生96
4.1　进程ID96
4.2　进程的层次98
4.2.1　进程组99
4.2.2　会话102
4.3　进程的创建之fork()103
4.3.1　fork之后父子进程的内存关系104
4.3.2　fork之后父子进程与文件的关系107
4.3.3　文件描述符复制的内核实现110
4.4　进程的创建之vfork()115
4.5　daemon进程的创建117
4.6　进程的终止119
4.6.1　_exit函数119
4.6.2　exit函数120
4.6.3　return退出122
4.7　等待子进程122
4.7.1　僵尸进程122
4.7.2　等待子进程之wait()124
4.7.3　等待子进程之waitpid()126
4.7.4　等待子进程之等待状态值129
4.7.5　等待子进程之waitid()131
4.7.6　进程退出和等待的内核实现133
4.8　exec家族141
4.8.1　execve函数141
4.8.2　exec家族142
4.8.3　execve系统调用的内核实现144
4.8.4　exec与信号151
4.8.5　执行exec之后进程继承的属性152
4.9　system函数152
4.9.1　system函数接口153
4.9.2　system函数与信号156
4.10　总结157
第5章　进程控制：状态、调度和优先级158
5.1　进程的状态158
5.1.1　进程状态概述159
5.1.2　观察进程状态171
5.2　进程调度概述173
5.3　普通进程的优先级181
5.4　完全公平调度的实现186
5.4.1　时间片和虚拟运行时间186
5.4.2　周期性调度任务190
5.4.3　新进程的加入192
5.4.4　睡眠进程醒来198
5.4.5　唤醒抢占202
5.5　普通进程的组调度204
5.6　实时进程207
5.6.1　实时调度策略和优先级207
5.6.2　实时调度相关API211
5.6.3　限制实时进程运行时间213
5.7　CPU的亲和力214
第6章　信号219
6.1　信号的完整生命周期219
6.2　信号的产生220
6.2.1　硬件异常220
6.2.2　终端相关的信号221
6.2.3　软件事件相关的信号223
6.3　信号的默认处理函数224
6.4　信号的分类227
6.5　传统信号的特点228
6.5.1　信号的ONESHOT特性230
6.5.2　信号执行时屏蔽自身的特性232
6.5.3　信号中断系统调用的重启特性233
6.6　信号的可靠性236
6.6.1　信号的可靠性实验236
6.6.2　信号可靠性差异的根源240
6.7　信号的安装243
6.8　信号的发送246
6.8.1　kill、tkill和tgkill246
6.8.2　raise函数247
6.8.3　sigqueue函数247
6.9　信号与线程的关系253
6.9.1　线程之间共享信号处理函数254
6.9.2　线程有独立的阻塞信号掩码255
6.9.3　私有挂起信号和共享挂起信号257
6.9.4　致命信号下，进程组全体退出260
6.10　等待信号260
6.10.1　pause函数261
6.10.2　sigsuspend函数262
6.10.3　sigwait函数和sigwaitinfo函数263
6.11　通过文件描述符来获取信号265
6.12　信号递送的顺序267
6.13　异步信号安全272
6.14　总结275
第7章　理解Linux线程（1）276
7.1　线程与进程276
7.2　进程ID和线程ID281
7.3　pthread库接口介绍284
7.4　线程的创建和标识285
7.4.1　pthread_create函数285
7.4.2　线程ID及进程地址空间布局286
7.4.3　线程创建的默认属性291
7.5　线程的退出292
7.6　线程的连接与分离293
7.6.1　线程的连接293
7.6.2　为什么要连接退出的线程295
7.6.3　线程的分离299
7.7　互斥量300
7.7.1　为什么需要互斥量300
7.7.2　互斥量的接口304
7.7.3　临界区的大小305
7.7.4　互斥量的性能306
7.7.5　互斥锁的公平性310
7.7.6　互斥锁的类型311
7.7.7　死锁和活锁314
7.8　读写锁316
7.8.1　读写锁的接口317
7.8.2　读写锁的竞争策略318
7.8.3　读写锁总结323
7.9　性能杀手：伪共享323
7.10　条件等待328
7.10.1　条件变量的创建和销毁328
7.10.2　条件变量的使用329
第8章　理解Linux线程（2）333
8.1　线程取消333
8.1.1　函数取消接口333
8.1.2　线程清理函数335
8.2　线程局部存储339
8.2.1　使用NPTL库函数实现线程局部存储340
8.2.2　使用__thread关键字实现线程局部存储342
8.3　线程与信号343
8.3.1　设置线程的信号掩码344
8.3.2　向线程发送信号344
8.3.3　多线程程序对信号的处理345
8.4　多线程与fork()345
第9章　进程间通信：管道349
9.1　管道351
9.1.1　管道概述351
9.1.2　管道接口352
9.1.3　关闭未使用的管道文件描述符356
9.1.4　管道对应的内存区大小361
9.1.5　shell管道的实现361
9.1.6　与shell命令进行通信（popen）362
9.2　命名管道FIFO365
9.2.1　创建FIFO文件365
9.2.2　打开FIFO文件366
9.3　读写管道文件367
9.4　使用管道通信的示例372
第10章　进程间通信：System V IPC375
10.1　System V IPC概述375
10.1.1　标识符与IPC Key376
10.1.2　IPC的公共数据结构379
10.2　System V消息队列383
10.2.1　创建或打开一个消息队列383
10.2.2　发送消息385
10.2.3　接收消息388
10.2.4　控制消息队列390
10.3　System V信号量391
10.3.1　信号量概述391
10.3.2　创建或打开信号量393
10.3.3　操作信号量395
10.3.4　信号量撤销值399
10.3.5　控制信号量400
10.4　System V共享内存402
10.4.1　共享内存概述402
10.4.2　创建或打开共享内存403
10.4.3　使用共享内存405
10.4.4　分离共享内存407
10.4.5　控制共享内存408
第11章　进程间通信：POSIX IPC410
11.1　POSIX IPC概述411
11.1.1　IPC对象的名字411
11.1.2　创建或打开IPC对象413
11.1.3　关闭和删除IPC对象414
11.1.4　其他414
11.2　POSIX消息队列415
11.2.1　消息队列的创建、打开、关闭及删除415
11.2.2　消息队列的属性418
11.2.3　消息的发送和接收422
11.2.4　消息的通知423
11.2.5　I/O多路复用监控消息队列427
11.3　POSIX信号量428
11.3.1　创建、打开、关闭和删除有名信号量430
11.3.2　信号量的使用431
11.3.3　无名信号量的创建和销毁432
11.3.4　信号量与futex433
11.4　内存映射mmap436
11.4.1　内存映射概述436
11.4.2　内存映射的相关接口438
11.4.3　共享文件映射439
11.4.4　私有文件映射455
11.4.5　共享匿名映射455
11.4.6　私有匿名映射456
11.5　POSIX共享内存456
11.5.1　共享内存的创建、使用和删除457
11.5.2　共享内存与tmpfs458
第12章　网络通信：连接的建立462
12.1　socket文件描述符462
12.2　绑定IP地址463
12.2.1　bind的使用464
12.2.2　bind的源码分析465
12.3　客户端连接过程468
12.3.1　connect的使用468
12.3.2　connect的源码分析469
12.4　服务器端连接过程477
12.4.1　listen的使用477
12.4.2　listen的源码分析478
12.4.3　accept的使用480
12.4.4　accept的源码分析480
12.5　TCP三次握手的实现分析483
12.5.1　SYN包的发送483
12.5.2　接收SYN包，发送SYN+ACK包485
12.5.3　接收SYN+ACK数据包494
12.5.4　接收ACK数据包，完成三次握手499
第13章　网络通信：数据报文的发送505
13.1　发送相关接口505
13.2　数据包从用户空间到内核空间的流程506
13.3　UDP数据包的发送流程510
13.4　TCP数据包的发送流程517
13.5　IP数据包的发送流程527
13.5.1　ip_send_skb源码分析528
13.5.2　ip_queue_xmit源码分析531
13.6　底层模块数据包的发送流程532
第14章　网络通信：数据报文的接收536
14.1　系统调用接口536
14.2　数据包从内核空间到用户空间的流程537
14.3　UDP数据包的接收流程540
14.4　TCP数据包的接收流程544
14.5　TCP套接字的三个接收队列553
14.6　从网卡到套接字556
14.6.1　从硬中断到软中断556
14.6.2　软中断处理557
14.6.3　传递给协议栈流程559
14.6.4　IP协议处理流程564
14.6.5　大师的错误？原始套接字的接收568
14.6.6　注册传输层协议571
14.6.7　确定UDP套接字571
14.6.8　确定TCP套接字576
第15章　编写安全无错代码582
15.1　不要用memcmp比较结构体582
15.2　有符号数和无符号数的移位区别583
15.3　数组和指针584
15.4　再论数组首地址587
15.5　“神奇”的整数类型转换588
15.6　小心volatile的原子性误解589
15.7　有趣的问题：“x == x”何时为假？591
15.8　小心浮点陷阱593
15.8.1　浮点数的精度限制593
15.8.2　两个特殊的浮点值593
15.9　Intel移位指令陷阱595

前言/序言

　　为什么要写这本书
　　我从事Linux环境的开发工作已有近十年的时间，但我一直认为工作时间并不等于经验，更不等于能力。如何才能把工作时间转换为自己的经验和能力呢？我认为无非是多阅读、多思考、多实践、多分享。这也是我在ChinaUnix上的博客座右铭，目前我的博客一共有247篇博文，记录的大都是Linux内核网络部分的源码分析，以及相关的应用编程。机械工业出版社华章公司的Lisa正是通过我的博客找到我的，而这也促成了本书的出版。
　　其实在Lisa之前，就有另外一位编辑与我聊过，但当时我没有下好决心，认为自己无论是在技术水平，还是时间安排上，都不足以完成一本技术图书的创作。等到与Lisa洽谈的时候，我感觉自己的技术已经有了一些沉淀，同时时间也相对比较充裕，因此决定开始撰写自己技术生涯的第一本书。
　　对于Linux环境的开发人员，《Unix环境高级编程》（后文均简称为APUE）无疑是最为经典的入门书籍。其作者Stevens是我从业以来最崇拜的技术专家。他的Advanced Programming in the Unix Environment、Unix Network Programming系列及TCP/IP Illustrated系列著作，字字珠玑，本本经典。在我从业的最初几年，这几本书每本都阅读了好几遍，而这也为我进行Linux用户空间的开发奠定了坚实的基础。在掌握了这些知识以后，如何继续提高自己的技能呢？经过一番思考，我选择了阅读Linux内核源码，并尝试将内核与应用融会贯通。在阅读了一定量的内核源码之后，我才真正理解了Linux专家的这句话“Read the fucking codes”。只有阅读了内核源码，才能真正理解Linux内核的原理和运行机制，而此时，我也发现了Stevens著作的一个局限—APUE和UNP毕竟是针对Unix环境而写的，Linux虽然大部分与Unix兼容，但是在很多行为上与Unix还是完全不同的。这就导致了书中的一些内容与Linux环境中的实际效果是相互矛盾的。
　　现在有机会来写一本技术图书，我就想在向Stevens致敬的同时，写一本类似于APUE风格的技术图书，同时还要在Linux环境下，对APUE进行突破。大言不惭地说，我期待这本书可以作为APUE的补充，还可以作为Linux开发人员的进阶读物。事实上，本书的写作布局正是以APUE的章节作为参考，针对Linux环境，不仅对用户空间的接口进行阐述，同时还引导读者分析该接口在内核的源码实现，使得读者不仅可以知道接口怎么用，同时还可以理解接口是怎么工作的。对于Linux的系统调用，做到知其然，知其所以然。
　　读者对象
　　根据本书的内容，我觉得适合以下几类读者：
　　在Linux应用层方面有一定开发经验的程序员。
　　对Linux内核有兴趣的程序员。
　　热爱Linux内核和开源项目的技术人员。
　　如何阅读本书
　　本书定位为APUE的补充或进阶读物，所以假设读者已具备了一定的编程基础，对Linux环境也有所了解，因此在涉及一些基本概念和知识时，只是蜻蜓点水，简单略过。因为笔者希望把更多的笔墨放在更为重要的部分，而不是各种相关图书均有讲解的基本概念上。所以如果你是初学者，建议还是先学习APUE、C语言编程，并且在具有一定的操作系统知识后再来阅读本书。
　　Linux环境编程涉及的领域太多，很难有某个人可以在Linux的各个领域均有比较深刻的认识，尤其是已有APUE这本经典图书在前，所以本书是由高峰、李彬两个人共同完成的。
　　高峰负责第0、1、2、3、4、12、13、14、15章，李彬负责第5～11章。两位不同的作者，在写作风格上很难保证一致，如果给各位读者带来了不便，在此给各位先道个歉。尽管是由两个人共同写作，并且负责的还是我们各自相对擅长的领域，可是在写作的过程中我们仍然感觉到很吃力，用了将近三年的时间才算完成本书。对比APUE，本书一方面在深度上还是有所不及，另一方面在广度上还是没有涵盖APUE涉及的所有领域，这也让我们对Stevens大师更加敬佩。
　　本书使用的Linux内核源代码版本为3.2.44，glibc的源码版本为2.17。
　　勘误和支持
　　由于作者的水平有限，主题又过于宏大，书中难免会出现一些错误或不准确的地方，如有不妥之处，恳请读者批评指正。如果你发现有什么问题，或者有什么疑问，都可以发邮件至我的邮箱gfree.wind@gmail.com，期待您的指导！
　　致谢
　　首先要感谢伟大的Linux内核创始人Linus，他开创了一个影响世界的操作系统。
　　其次要感谢机械工业出版社华章公司的编辑杨绣国老师（Lisa），感谢你的魄力，敢于找新人来写作，并敢于信任新人，让其完成这么大的一个项目。感谢你的耐心，正常的一年半的写作时间，被我们生生地延长到了将近三年的时间，感谢你在写作过程中对我们的鼓励和帮助。
　　然后要感谢我的搭档李彬，在我加入当前的创业公司后，只有很少的空闲时间和精力来投入写作。这时，是李彬在更紧张的时间内，承担了本书的一半内容。并且其写作态度极其认真，对质量精益求精。没有李彬的加入，本书很可能就半途而废了。再次感谢李彬，我的好搭档。
　　最后我要感谢我的亲人。感谢我的父母，没有你们的培养，绝没有我的今天；感谢我的妻子，没有你的支持，就没有我事业上的进步；感谢我的岳父岳母对我女儿的照顾，使我没有后顾之忧；最后要感谢的是我可爱的女儿高一涵小天使，你的诞生为我带来了无尽的欢乐和动力！
　　谨以此书，献给我最亲爱的家人，以及众多热爱Linux的朋友们。
　　高　峰
　　中国北京
　　2016年3月

《精通Linux系统调度：从用户态到内核态的深度解析》 本书简介 在现代计算机系统中，如何高效地分配和管理有限的计算资源，以满足不断增长的应用需求，是系统性能优化的核心挑战。尤其是在Linux这样功能强大、应用广泛的操作系统中，进程调度机制的精妙之处直接决定了系统的响应速度、吞吐量以及用户体验。本书《精通Linux系统调度：从用户态到内核态的深度解析》正是为了揭示这一核心机制的奥秘而诞生的。它将带领读者深入Linux内核的调度器层面，从宏观的应用场景出发，层层剖析，直至内核中最底层的代码实现，为开发者、系统管理员以及对操作系统底层技术充满好奇的学习者提供一份详尽且实用的参考。 本书并非简单地罗列调度算法的理论知识，而是着眼于实际应用中遇到的性能瓶颈和调度难题。我们将首先探讨用户态层面常见的调度问题，例如多任务并发时的资源争抢、实时性要求高的应用（如音视频处理、游戏引擎）的调度策略、以及容器化和虚拟化技术中调度隔离的挑战。通过分析这些实际场景，本书将引出对Linux调度器核心概念的介绍，包括进程、线程、调度实体、调度策略、优先级等基本要素。 随后，本书将正式进入Linux内核的调度器内部。我们将以 CFS（Completely Fair Scheduler，完全公平调度器）为主线，这是Linux中最主流的进程调度器。我们会详细解析CFS的设计理念，它如何通过“虚拟运行时”的概念来实现公平调度，以及红黑树等数据结构在CFS中的作用。对于多核CPU环境下的调度，本书将深入探讨SMP（Symmetric Multiprocessing，对称多处理）调度，包括负载均衡、CPU亲和性、NUMA（Non-Uniform Memory Access，非一致性内存访问）感知调度等重要主题。这些机制是如何协同工作，最大化多核处理器的利用率，并最小化跨CPU通信开销的，我们将一一为你解答。 除了CFS，本书还会触及其他重要的调度器，例如实时调度器（SCHED_FIFO, SCHED_RR），它们在对延迟要求极为苛刻的场景下发挥着至关重要的作用。我们将分析这些实时调度器的工作原理，以及它们与CFS之间的交互方式，确保实时任务能够得到及时响应，同时又不至于完全饿死普通进程。 为了让读者能够更直观地理解调度过程，本书将结合大量的内核源码片段进行讲解。我们不会回避复杂的C语言实现，而是会循序渐进地引导读者理解关键的数据结构、函数调用和算法逻辑。通过阅读和分析源码，读者将能深刻理解调度器是如何在内核中实现的，以及如何根据具体需求进行定制和优化。 本书的另一个重要维度是调度性能的分析与调优。我们将介绍多种用于分析进程调度行为的工具，如 `perf`、`ftrace`、`trace-cmd` 等，并演示如何利用这些工具来识别调度延迟、CPU利用率不均、进程饥饿等问题。基于对调度器原理的理解和工具的使用，本书将提供一套系统性的调优方法论，帮助读者针对不同应用场景优化调度参数，例如调整CFS的组调度、Cgroup调度、以及CPU隔离等，从而显著提升系统性能。 此外，本书还将探讨一些与调度紧密相关的内核子系统。例如，中断处理与调度之间的关系，软中断、硬中断对调度延迟的影响，以及如何通过优化中断处理来改善系统响应。内存管理子系统对调度的影响，如页错误、内存回收、CPU缓存亲和性等，也将被纳入讨论范围。理解这些相互关联的子系统，有助于构建一个更全面、更深入的系统性能调优视角。 对于高级用户和系统开发者，本书还将涉及更前沿的调度技术和研究方向。例如，动态调度策略的演进，针对特定硬件架构（如ARM）的调度优化，以及云原生环境下（如Kubernetes）的调度器设计和挑战。我们将展望未来的调度技术趋势，为读者提供一个更广阔的视野。 本书结构概览： 1. 引言：调度在操作系统中的核心地位 为什么需要进程调度？ 调度在不同应用场景下的重要性（服务器、嵌入式、实时系统、桌面应用） 本书的定位与内容概述 2. 用户态的调度视角与挑战 进程与线程模型 多任务并发下的资源竞争 应用层面的性能瓶颈分析 实时性要求与用户体验 虚拟化与容器化对调度的影响 3. Linux调度器基础概念 调度实体（进程、线程、cgroup） 调度类与调度策略 优先级与时间片 上下文切换的开销 4. CFS：完全公平调度器的深度解析 CFS的设计哲学：公平性至上 虚拟运行时（vruntime）与公平计算 红黑树在CFS中的应用 CFS的运行队列与调度决策过程 CFS的组调度（Group Scheduling） 5. 多核CPU下的调度：SMP调度 SMP架构的挑战 CPU负载均衡策略 CPU拓扑与NUMA感知调度 CPU亲和性与软亲和性 多核下的同步与锁机制对调度的影响 6. 实时调度器：SCHED_FIFO与SCHED_RR 实时调度器的类型与工作原理 实时优先级与CFS的交互 实时调度中的死锁与优先级反转问题 实时调度器的应用场景 7. Linux调度器源码导读 核心调度数据结构（`task_struct`, `rq_flags`, `cfs_rq`, `sched_entity` 等） 调度入口点与主调度函数 唤醒与睡眠机制 时钟中断与调度时机 选择其他调度类（Deadline, Fair, RT）的逻辑 8. 调度性能分析与调优实战 常用性能分析工具介绍（`perf`, `ftrace`, `trace-cmd`） 识别与诊断调度延迟 CPU利用率分析与优化 进程饥饿的诊断与解决 Cgroup与namespace对调度的控制 系统调优案例分析（数据库、Web服务器、实时音视频） 9. 与调度相关的内核子系统 中断处理与调度：硬中断、软中断、中断下半部 内存管理对调度的影响：缺页、内存回收、TLB I/O调度与进程调度 电源管理与调度 10. 前沿调度技术与未来展望 动态调度策略的演进 特定硬件架构的调度优化 云原生环境下的调度器（Kubernetes Scheduler） AI与机器学习在调度领域的应用猜想 本书的目标是让读者不仅知其然，更知其所以然。通过对Linux系统调度机制的全面、深入的剖析，读者将能够更好地理解系统的运行原理，更有效地解决性能问题，并能根据实际需求对系统进行精细化的调优，最终实现对Linux系统计算资源的极致掌控。无论是初涉Linux内核的开发者，还是经验丰富的系统架构师，都将能从本书中受益匪浅，为构建高性能、高可靠的Linux系统奠定坚实的基础。

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说实话，《Linux环境编程：从应用到内核》这本书的出现，简直是我这个 Linux 老司机的“及时雨”。我一直以来都致力于编写一些需要与硬件打交道的底层程序，但总觉得对 Linux 内核与硬件之间的交互方式不够清晰。这本书的独特之处在于，它没有回避内核的复杂性，而是大胆地将其呈现在读者面前，并且用一种非常接地气的方式进行讲解。我特别喜欢它关于设备驱动模型的部分，它解释了字符设备、块设备和网络设备的驱动是如何工作的，并且还讲解了中断处理、DMA 等关键概念。通过书中的例子，我甚至能够理解一些简单的驱动程序的编写思路，这对于我之前来说是完全不可想象的。而且，书中的内容并非停留在理论层面，它还提供了大量的代码片段和调试技巧，让我能够亲手去实践，去感受内核与硬件之间的“对话”。这本书的价值在于，它为那些渴望深入了解 Linux 内核驱动开发，或者想优化系统性能以达到更高硬件效率的开发者，提供了一条清晰的路径。它让我明白，所谓的“驱动”并非神秘莫测，而是可以通过系统的学习和实践来掌握的。

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自从拿到了《Linux环境编程：从应用到内核》这本书，我的周末都被它“承包”了。我一直对 Linux 的背后机制很好奇，尤其是在编写高性能的网络应用时，总感觉自己对 Socket 的理解不够透彻，对 TCP/IP 协议栈的细节更是知之甚少。这本书正好满足了我的这个需求。它不仅讲解了应用层 Socket 编程的各种技巧和陷阱，还深入到内核层面，剖析了网络协议栈的实现。我记得书中关于 `epoll` 的讲解，详细描述了它是如何在内核中实现的高效事件驱动模型，并且与 `select` 和 `poll` 进行了详尽的对比，让我彻底明白了 `epoll` 的优势所在。读到内核源码部分时，虽然有些地方还是需要反复琢磨，但作者提供的那种“由浅入深”的引导方式，让原本枯燥的代码变得相对易懂。我甚至可以想象到，当我下次再遇到性能瓶颈时，不再只是盲目地调整应用代码，而是能够从内核的角度去思考问题，找到更根本的解决方案。这本书的价值在于它打通了应用层和内核层之间的壁垒，让开发者能够站在更高的视角去审视和解决问题。对于想深入理解 Linux 网络编程、提升系统性能的开发者来说，这本书绝对是不可多得的宝藏，强烈推荐！

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这本《Linux环境编程：从应用到内核》简直是我近期读到的最令人振奋的技术书籍了！作为一个长期在 Linux 命令行里摸爬滚打的开发者，虽然熟悉各种工具和命令，但对于其底层运作机制总有些雾里看花的感觉。这本书就像一道曙光，照亮了我探索 Linux 内核世界的道路。它并没有一开始就抛出晦涩难懂的内核代码，而是循序渐进，从大家熟悉的系统调用入手，将应用层的编程概念与内核的实现巧妙地联系起来。我特别喜欢它对文件 I/O、进程管理和内存分配这些基础概念的深入剖析，以前觉得理所当然的事情，现在通过这本书的讲解，我能更清晰地理解其背后的原理。作者在解释抽象概念时，用了大量生动的比喻和清晰的图示，这对于我这样不算科班出身的程序员来说，简直是福音。而且，书中提供的实践案例非常具有指导性，我跟着书中的代码示例，一步步地在自己的 Linux 环境中运行，亲身感受了代码是如何与操作系统内核交互的，这种实践体验远比干巴巴的理论知识来得深刻。我甚至尝试着去修改一些小小的参数，观察程序行为的变化，这让我对 Linux 的掌控力又提升了一个层次。对于那些想从“会用”进化到“理解”的 Linux 开发者来说，这本书绝对是必备的启蒙读物，它将彻底改变你对 Linux 编程的认知。

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我一直在寻找一本能够真正帮助我理解 Linux 系统“心脏”的书籍，直到我遇到了《Linux环境编程：从应用到内核》。这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的向导，带领我一步步深入 Linux 的腹地。它对文件系统的讲解尤为精彩，从用户态的 `open`、`read`、`write` 这些熟悉的系统调用，一直追溯到内核中的 VFS（虚拟文件系统）层，再到 ext4、XFS 等具体文件系统的实现细节。我过去只知道文件名和文件内容，现在我能理解文件是如何在磁盘上组织的，inode 和 dentry 是如何工作的，以及数据是如何被读取和写入的。这本书还深入探讨了内存管理，包括页表、TLB、缓存机制等等，这对于理解程序的运行效率和排查内存泄漏问题至关重要。我特别欣赏作者的讲解风格，他能够将复杂的内核概念分解成易于理解的部分，并且通过大量的图示和代码示例来辅助说明。读完这本书，我感觉自己不再是一个简单的 Linux 用户，而是一个能够洞察其内在运作机制的“Linux 玩家”。对于那些希望提升自己 Linux 系统编程能力，或者对操作系统底层原理充满好奇的开发者来说，这本书绝对是不可错过的一本。

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《Linux环境编程：从应用到内核》这本书，真的让我对 Linux 的理解进入了一个全新的境界。我之前接触过一些内核开发相关的文章和视频，但总感觉知识点零散，缺乏一个系统的梳理。这本书恰恰填补了这个空白。它从最基础的进程和线程模型开始，清晰地勾勒出它们在用户空间和内核空间中的不同表现，以及它们之间是如何进行通信和调度的。我印象特别深刻的是关于进程间通信（IPC）的章节，它不仅列举了各种 IPC 机制，如管道、消息队列、共享内存等，还深入讲解了它们在内核中的具体实现，以及各自的优缺点和适用场景。这让我能够根据实际需求，选择最合适的 IPC 方式，而不是凭感觉瞎猜。书中还涉及了信号处理、定时器等内容，这些都是平时编程中经常会用到但容易被忽略的细节。通过这本书的讲解，我才明白这些看似简单的功能，背后却蕴含着复杂的内核逻辑。而且，作者在讲解过程中，经常会引用相关的系统调用和内核数据结构，并且提供了代码示例，让我们可以直接在自己的环境中进行验证。这使得学习过程更加生动和有成就感。对于那些希望深入理解 Linux 系统运作机制，或者打算进行系统级开发的工程师来说，这本书无疑是性价比极高的选择。

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专业必备，值得拥有。。

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从内核到应用，你值得的拥有!

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Linux环境编程：从应用到内核

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买的都是专业上要用的书，很合算的

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还没看，满一百减五十活动买的。

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给力，搞特价时购买的，很不错。

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好好好哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈

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书很好，主要是为了深入网络内核部分，不错

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非常赞的书，从api到内核