Linux環境編程：從應用到內核 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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高峰，李彬 著

圖書標籤:

• Linux
• 係統編程
• 內核
• C語言
• 應用開發
• 網絡編程
• 進程間通信
• 文件係統
• 驅動開發
• 嵌入式Linux

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111536109

版次：1

商品編碼：11962820

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名： Linux/Unix技術叢書

開本：16開

齣版時間：2016-06-01

用紙：膠版紙

産品特色

編輯推薦

　　Linux領域*一本將應用編程與內核實現相結閤的圖書
　　Linux環境編程的進階指導，幫助應用開發人員快速深入內核，解析Linux接口的工作原理，清楚掌握Linux係統運行機製

內容簡介

　　《UNIX環境高級編程》(簡稱APUE)幾乎是Linux領域程序員人手必備的一本書。但在掌握和理解APUE的內容後，又該如何繼續提高自己的技能，如何更深入地理解Linux環境編程及其背後的工作機製呢？本書將從一個全新的角度帶領讀者重新進入Linux環境編程，從應用齣發，深入內核源碼，研究Linux各接口的工作機製和原理，讓讀者不僅知其然，還知其所以然。作為Linux開發工程師，如果不僅掌握Linux的應用層開發，同時還熟悉Linux的內核源碼，那麼其在Linux環境下設計開發任何産品都將遊刃有餘，穩定且高效。
　　本書是Linux技術專傢高峰和李彬的閤力之作，是兩個人多年開發經驗的總結和分享，也是市場上一本將Linux應用態與內核態相結閤的技術圖書，選擇這種寫作方式是為瞭嚮APUE的作者緻敬。本書涵蓋瞭APUE中大部分章節的內容，並針對Linux環境，以作者多年經驗，詳細解析瞭Linux常用接口的使用方法和陷阱。為瞭讓讀者更清楚地理解接口的工作原理，對於絕大部分接口，作者都會深入C庫或內核源碼進行全麵分析。希望本書可以幫助讀者打通Linux環境的應用和內核兩條脈絡，使兩條綫融會貫通，進一步提高開發水平。

作者簡介

　　高峰，北京理工大學通信與信息係統專業碩士學位。畢業後在A10 Networks公司工作六年多，任職Staff Software Engineer，目前在創業公司全訊匯聚（愛快路由）擔任技術總監。多年來一直專注於網絡領域，熟悉Linux內核、應用及服務端的設計、開發和架構，對TCP/IP網絡協議有深刻的認識和理解。編碼功力深厚，知識領域廣博，擅長産品的性能改進和調優。撰寫過大量技術文章，並為多個知名開源項目貢獻過代碼。

　　李彬，東南大學信號與信息處理專業碩士。畢業後先後任職中興通訊、趨勢科技，目前在存儲公司Bigtera擔任SEG部門技術負責人。一直專注於Linux平颱下的開發，多年分布式存儲開發經驗，熟悉Linux內核，編程基本功紮實，對性能優化、bug定位有異乎尋常的愛好，屬於“死磕派”研發工程師。喜歡技術分享和交流，在社區和公司內部分享過大量技術文章。

精彩書評

　　李彬是一個內斂且內秀的人，平日不多的話語並不影響他雋秀的文筆和縝密的思路。他通過各種隱喻的方式，將很多復雜甚至龐雜的問題，抽絲剝繭，層層分解，將其*內在的部分展現在你的麵前。文中有大道至簡的錦章佳句，也不乏詼諧幽默的流行俗語，雅俗並濟但完全不顯突兀和生硬，所有的一切都是為瞭讓讀者更好地理解書中的內容。區彆於其他編程圖書中大量代碼示例的堆疊和羅列、各種長篇大論的代碼走讀分析，本書從環境入手，對環境進行剖析，一切娓娓道來，由淺入深；通過精緻的小工具或者小程序，讓讀者快速探索環境，瞭解環境，熟悉環境，從而進一步利用環境，改造環境。
　　——李銅舒（Bruce Lee） Bigtera研發副總裁
　　
　　高峰根據自己多年的編程經驗 深入淺齣地介紹瞭Linux下C編程常用的方方麵麵。這是一本很棒的學習用書，特彆是他還總結瞭自己編程中遇到的有趣問題，瞭解這些問題對提高程序員的編程技能是很有幫助的。*後一章值得精讀。
　　——李海濤　A10 Networks Senior Manager
　　
　　本書可以說是繼承瞭W. Richard Stevens的《UNIX環境高級編程》的優秀傳統並有所超*，它重點介紹並剖析瞭Linux內核所提供的API以及API在內核中的實現，同時描述瞭glibc對Linux API的封裝，以及使用某些glibc函數時遇到的問題。不管是內容的廣度還是深度，本書都達到瞭《UNIX環境高級編程》的高度。而且由於Linux的開源特性，讓我們有機會更深入地瞭解API實現的細節，這對我們寫齣更高效、更健壯的程序很有幫助。“知其然，知其所以然”應該是每個程序員的追求，如果你對Linux環境下的編程感興趣，並希望瞭解更多的話，本書不容錯過。
　　——硃小平 阿裏巴巴高級技術專傢
　　
　　本書非常全麵地介紹瞭Linux環境下編程所需的技術和知識，分析深入淺齣，理論與實踐相結閤，且都是作者經驗之談，即使如我這般在Linux下使用C編程超過10年的程序員也是受益良多。因此，無論你是初學還是提升，本書都值得一讀。
　　——夏艦波 華為資深研發工程師

目錄

前　言
第0章　基礎知識1
0.1　一個Linux程序的誕生記1
0.2　程序的構成2
0.3　程序是如何“跑”的4
0.4　背景概念介紹5
0.4.1　係統調用5
0.4.2　C庫函數6
0.4.3　綫程安全7
0.4.4　原子性9
0.4.5　可重入函數9
0.4.6　阻塞與非阻塞11
0.4.7　同步與非同步11
第1章　文件I/O12
1.1　Linux中的文件12
1.1.1　文件、文件描述符和文件錶12
1.1.2　內核文件錶的實現13
1.2　打開文件14
1.2.1　open介紹14
1.2.2　更多選項15
1.2.3　open源碼跟蹤16
1.2.4　如何選擇文件描述符17
1.2.5　文件描述符fd與文件管理結構file18
1.3　creat簡介19
1.4　關閉文件19
1.4.1　close介紹19
1.4.2　close源碼跟蹤19
1.4.3　自定義files_operations21
1.4.4　遺忘close造成的問題22
1.4.5　如何查找文件資源泄漏25
1.5　文件偏移26
1.5.1　lseek簡介26
1.5.2　小心lseek的返迴值26
1.5.3　lseek源碼分析27
1.6　讀取文件29
1.6.1　read源碼跟蹤29
1.6.2　部分讀取30
1.7　寫入文件31
1.7.1　write源碼跟蹤31
1.7.2　追加寫的實現33
1.8　文件的原子讀寫33
1.9　文件描述符的復製34
1.10　文件數據的同步38
1.11　文件的元數據41
1.11.1　獲取文件的元數據41
1.11.2　內核如何維護文件的元數據42
1.11.3　權限位解析43
1.12　文件截斷45
1.12.1　truncate與ftruncate的簡單介紹45
1.12.2　文件截斷的內核實現45
1.12.3　為什麼需要文件截斷48
第2章　標準I/O庫50
2.1　stdin、stdout和stderr50
2.2　I/O緩存引齣的趣題51
2.3　fopen和open標誌位對比52
2.4　fdopen與fileno55
2.5　同時讀寫的痛苦56
2.6　ferror的返迴值57
2.7　clearerr的用途57
2.8　小心fgetc和getc60
2.9　注意fread和fwrite的返迴值60
2.10　創建臨時文件61
第3章　進程環境66
3.1　main是C程序的開始嗎66
3.2　“活雷鋒”exit70
3.3　atexit介紹75
3.3.1　使用atexit75
3.3.2　atexit的局限性76
3.3.3　atexit的實現機製77
3.4　小心使用環境變量78
3.5　使用動態庫80
3.5.1　動態庫與靜態庫80
3.5.2　編譯生成和使用動態庫80
3.5.3　程序的“平滑無縫”升級82
3.6　避免內存問題84
3.6.1　尷尬的realloc84
3.6.2　如何防止內存越界85
3.6.3　如何定位內存問題86
3.7　“長跳轉”longjmp90
3.7.1　setjmp與longjmp的使用90
3.7.2　“長跳轉”的實現機製91
3.7.3　“長跳轉”的陷阱93
第4章　進程控製：進程的一生96
4.1　進程ID96
4.2　進程的層次98
4.2.1　進程組99
4.2.2　會話102
4.3　進程的創建之fork()103
4.3.1　fork之後父子進程的內存關係104
4.3.2　fork之後父子進程與文件的關係107
4.3.3　文件描述符復製的內核實現110
4.4　進程的創建之vfork()115
4.5　daemon進程的創建117
4.6　進程的終止119
4.6.1　_exit函數119
4.6.2　exit函數120
4.6.3　return退齣122
4.7　等待子進程122
4.7.1　僵屍進程122
4.7.2　等待子進程之wait()124
4.7.3　等待子進程之waitpid()126
4.7.4　等待子進程之等待狀態值129
4.7.5　等待子進程之waitid()131
4.7.6　進程退齣和等待的內核實現133
4.8　exec傢族141
4.8.1　execve函數141
4.8.2　exec傢族142
4.8.3　execve係統調用的內核實現144
4.8.4　exec與信號151
4.8.5　執行exec之後進程繼承的屬性152
4.9　system函數152
4.9.1　system函數接口153
4.9.2　system函數與信號156
4.10　總結157
第5章　進程控製：狀態、調度和優先級158
5.1　進程的狀態158
5.1.1　進程狀態概述159
5.1.2　觀察進程狀態171
5.2　進程調度概述173
5.3　普通進程的優先級181
5.4　完全公平調度的實現186
5.4.1　時間片和虛擬運行時間186
5.4.2　周期性調度任務190
5.4.3　新進程的加入192
5.4.4　睡眠進程醒來198
5.4.5　喚醒搶占202
5.5　普通進程的組調度204
5.6　實時進程207
5.6.1　實時調度策略和優先級207
5.6.2　實時調度相關API211
5.6.3　限製實時進程運行時間213
5.7　CPU的親和力214
第6章　信號219
6.1　信號的完整生命周期219
6.2　信號的産生220
6.2.1　硬件異常220
6.2.2　終端相關的信號221
6.2.3　軟件事件相關的信號223
6.3　信號的默認處理函數224
6.4　信號的分類227
6.5　傳統信號的特點228
6.5.1　信號的ONESHOT特性230
6.5.2　信號執行時屏蔽自身的特性232
6.5.3　信號中斷係統調用的重啓特性233
6.6　信號的可靠性236
6.6.1　信號的可靠性實驗236
6.6.2　信號可靠性差異的根源240
6.7　信號的安裝243
6.8　信號的發送246
6.8.1　kill、tkill和tgkill246
6.8.2　raise函數247
6.8.3　sigqueue函數247
6.9　信號與綫程的關係253
6.9.1　綫程之間共享信號處理函數254
6.9.2　綫程有獨立的阻塞信號掩碼255
6.9.3　私有掛起信號和共享掛起信號257
6.9.4　緻命信號下，進程組全體退齣260
6.10　等待信號260
6.10.1　pause函數261
6.10.2　sigsuspend函數262
6.10.3　sigwait函數和sigwaitinfo函數263
6.11　通過文件描述符來獲取信號265
6.12　信號遞送的順序267
6.13　異步信號安全272
6.14　總結275
第7章　理解Linux綫程（1）276
7.1　綫程與進程276
7.2　進程ID和綫程ID281
7.3　pthread庫接口介紹284
7.4　綫程的創建和標識285
7.4.1　pthread_create函數285
7.4.2　綫程ID及進程地址空間布局286
7.4.3　綫程創建的默認屬性291
7.5　綫程的退齣292
7.6　綫程的連接與分離293
7.6.1　綫程的連接293
7.6.2　為什麼要連接退齣的綫程295
7.6.3　綫程的分離299
7.7　互斥量300
7.7.1　為什麼需要互斥量300
7.7.2　互斥量的接口304
7.7.3　臨界區的大小305
7.7.4　互斥量的性能306
7.7.5　互斥鎖的公平性310
7.7.6　互斥鎖的類型311
7.7.7　死鎖和活鎖314
7.8　讀寫鎖316
7.8.1　讀寫鎖的接口317
7.8.2　讀寫鎖的競爭策略318
7.8.3　讀寫鎖總結323
7.9　性能殺手：僞共享323
7.10　條件等待328
7.10.1　條件變量的創建和銷毀328
7.10.2　條件變量的使用329
第8章　理解Linux綫程（2）333
8.1　綫程取消333
8.1.1　函數取消接口333
8.1.2　綫程清理函數335
8.2　綫程局部存儲339
8.2.1　使用NPTL庫函數實現綫程局部存儲340
8.2.2　使用__thread關鍵字實現綫程局部存儲342
8.3　綫程與信號343
8.3.1　設置綫程的信號掩碼344
8.3.2　嚮綫程發送信號344
8.3.3　多綫程程序對信號的處理345
8.4　多綫程與fork()345
第9章　進程間通信：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　關閉未使用的管道文件描述符356
9.1.4　管道對應的內存區大小361
9.1.5　shell管道的實現361
9.1.6　與shell命令進行通信（popen）362
9.2　命名管道FIFO365
9.2.1　創建FIFO文件365
9.2.2　打開FIFO文件366
9.3　讀寫管道文件367
9.4　使用管道通信的示例372
第10章　進程間通信：System V IPC375
10.1　System V IPC概述375
10.1.1　標識符與IPC Key376
10.1.2　IPC的公共數據結構379
10.2　System V消息隊列383
10.2.1　創建或打開一個消息隊列383
10.2.2　發送消息385
10.2.3　接收消息388
10.2.4　控製消息隊列390
10.3　System V信號量391
10.3.1　信號量概述391
10.3.2　創建或打開信號量393
10.3.3　操作信號量395
10.3.4　信號量撤銷值399
10.3.5　控製信號量400
10.4　System V共享內存402
10.4.1　共享內存概述402
10.4.2　創建或打開共享內存403
10.4.3　使用共享內存405
10.4.4　分離共享內存407
10.4.5　控製共享內存408
第11章　進程間通信：POSIX IPC410
11.1　POSIX IPC概述411
11.1.1　IPC對象的名字411
11.1.2　創建或打開IPC對象413
11.1.3　關閉和刪除IPC對象414
11.1.4　其他414
11.2　POSIX消息隊列415
11.2.1　消息隊列的創建、打開、關閉及刪除415
11.2.2　消息隊列的屬性418
11.2.3　消息的發送和接收422
11.2.4　消息的通知423
11.2.5　I/O多路復用監控消息隊列427
11.3　POSIX信號量428
11.3.1　創建、打開、關閉和刪除有名信號量430
11.3.2　信號量的使用431
11.3.3　無名信號量的創建和銷毀432
11.3.4　信號量與futex433
11.4　內存映射mmap436
11.4.1　內存映射概述436
11.4.2　內存映射的相關接口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共享內存456
11.5.1　共享內存的創建、使用和刪除457
11.5.2　共享內存與tmpfs458
第12章　網絡通信：連接的建立462
12.1　socket文件描述符462
12.2　綁定IP地址463
12.2.1　bind的使用464
12.2.2　bind的源碼分析465
12.3　客戶端連接過程468
12.3.1　connect的使用468
12.3.2　connect的源碼分析469
12.4　服務器端連接過程477
12.4.1　listen的使用477
12.4.2　listen的源碼分析478
12.4.3　accept的使用480
12.4.4　accept的源碼分析480
12.5　TCP三次握手的實現分析483
12.5.1　SYN包的發送483
12.5.2　接收SYN包，發送SYN+ACK包485
12.5.3　接收SYN+ACK數據包494
12.5.4　接收ACK數據包，完成三次握手499
第13章　網絡通信：數據報文的發送505
13.1　發送相關接口505
13.2　數據包從用戶空間到內核空間的流程506
13.3　UDP數據包的發送流程510
13.4　TCP數據包的發送流程517
13.5　IP數據包的發送流程527
13.5.1　ip_send_skb源碼分析528
13.5.2　ip_queue_xmit源碼分析531
13.6　底層模塊數據包的發送流程532
第14章　網絡通信：數據報文的接收536
14.1　係統調用接口536
14.2　數據包從內核空間到用戶空間的流程537
14.3　UDP數據包的接收流程540
14.4　TCP數據包的接收流程544
14.5　TCP套接字的三個接收隊列553
14.6　從網卡到套接字556
14.6.1　從硬中斷到軟中斷556
14.6.2　軟中斷處理557
14.6.3　傳遞給協議棧流程559
14.6.4　IP協議處理流程564
14.6.5　大師的錯誤？原始套接字的接收568
14.6.6　注冊傳輸層協議571
14.6.7　確定UDP套接字571
14.6.8　確定TCP套接字576
第15章　編寫安全無錯代碼582
15.1　不要用memcmp比較結構體582
15.2　有符號數和無符號數的移位區彆583
15.3　數組和指針584
15.4　再論數組首地址587
15.5　“神奇”的整數類型轉換588
15.6　小心volatile的原子性誤解589
15.7　有趣的問題：“x == x”何時為假？591
15.8　小心浮點陷阱593
15.8.1　浮點數的精度限製593
15.8.2　兩個特殊的浮點值593
15.9　Intel移位指令陷阱595

前言/序言

　　為什麼要寫這本書
　　我從事Linux環境的開發工作已有近十年的時間，但我一直認為工作時間並不等於經驗，更不等於能力。如何纔能把工作時間轉換為自己的經驗和能力呢？我認為無非是多閱讀、多思考、多實踐、多分享。這也是我在ChinaUnix上的博客座右銘，目前我的博客一共有247篇博文，記錄的大都是Linux內核網絡部分的源碼分析，以及相關的應用編程。機械工業齣版社華章公司的Lisa正是通過我的博客找到我的，而這也促成瞭本書的齣版。
　　其實在Lisa之前，就有另外一位編輯與我聊過，但當時我沒有下好決心，認為自己無論是在技術水平，還是時間安排上，都不足以完成一本技術圖書的創作。等到與Lisa洽談的時候，我感覺自己的技術已經有瞭一些沉澱，同時時間也相對比較充裕，因此決定開始撰寫自己技術生涯的第一本書。
　　對於Linux環境的開發人員，《Unix環境高級編程》（後文均簡稱為APUE）無疑是最為經典的入門書籍。其作者Stevens是我從業以來最崇拜的技術專傢。他的Advanced Programming in the Unix Environment、Unix Network Programming係列及TCP/IP Illustrated係列著作，字字珠璣，本本經典。在我從業的最初幾年，這幾本書每本都閱讀瞭好幾遍，而這也為我進行Linux用戶空間的開發奠定瞭堅實的基礎。在掌握瞭這些知識以後，如何繼續提高自己的技能呢？經過一番思考，我選擇瞭閱讀Linux內核源碼，並嘗試將內核與應用融會貫通。在閱讀瞭一定量的內核源碼之後，我纔真正理解瞭Linux專傢的這句話“Read the fucking codes”。隻有閱讀瞭內核源碼，纔能真正理解Linux內核的原理和運行機製，而此時，我也發現瞭Stevens著作的一個局限—APUE和UNP畢竟是針對Unix環境而寫的，Linux雖然大部分與Unix兼容，但是在很多行為上與Unix還是完全不同的。這就導緻瞭書中的一些內容與Linux環境中的實際效果是相互矛盾的。
　　現在有機會來寫一本技術圖書，我就想在嚮Stevens緻敬的同時，寫一本類似於APUE風格的技術圖書，同時還要在Linux環境下，對APUE進行突破。大言不慚地說，我期待這本書可以作為APUE的補充，還可以作為Linux開發人員的進階讀物。事實上，本書的寫作布局正是以APUE的章節作為參考，針對Linux環境，不僅對用戶空間的接口進行闡述，同時還引導讀者分析該接口在內核的源碼實現，使得讀者不僅可以知道接口怎麼用，同時還可以理解接口是怎麼工作的。對於Linux的係統調用，做到知其然，知其所以然。
　　讀者對象
　　根據本書的內容，我覺得適閤以下幾類讀者：
　　在Linux應用層方麵有一定開發經驗的程序員。
　　對Linux內核有興趣的程序員。
　　熱愛Linux內核和開源項目的技術人員。
　　如何閱讀本書
　　本書定位為APUE的補充或進階讀物，所以假設讀者已具備瞭一定的編程基礎，對Linux環境也有所瞭解，因此在涉及一些基本概念和知識時，隻是蜻蜓點水，簡單略過。因為筆者希望把更多的筆墨放在更為重要的部分，而不是各種相關圖書均有講解的基本概念上。所以如果你是初學者，建議還是先學習APUE、C語言編程，並且在具有一定的操作係統知識後再來閱讀本書。
　　Linux環境編程涉及的領域太多，很難有某個人可以在Linux的各個領域均有比較深刻的認識，尤其是已有APUE這本經典圖書在前，所以本書是由高峰、李彬兩個人共同完成的。
　　高峰負責第0、1、2、3、4、12、13、14、15章，李彬負責第5～11章。兩位不同的作者，在寫作風格上很難保證一緻，如果給各位讀者帶來瞭不便，在此給各位先道個歉。盡管是由兩個人共同寫作，並且負責的還是我們各自相對擅長的領域，可是在寫作的過程中我們仍然感覺到很吃力，用瞭將近三年的時間纔算完成本書。對比APUE，本書一方麵在深度上還是有所不及，另一方麵在廣度上還是沒有涵蓋APUE涉及的所有領域，這也讓我們對Stevens大師更加敬佩。
　　本書使用的Linux內核源代碼版本為3.2.44，glibc的源碼版本為2.17。
　　勘誤和支持
　　由於作者的水平有限，主題又過於宏大，書中難免會齣現一些錯誤或不準確的地方，如有不妥之處，懇請讀者批評指正。如果你發現有什麼問題，或者有什麼疑問，都可以發郵件至我的郵箱gfree.wind@gmail.com，期待您的指導！
　　緻謝
　　首先要感謝偉大的Linux內核創始人Linus，他開創瞭一個影響世界的操作係統。
　　其次要感謝機械工業齣版社華章公司的編輯楊綉國老師（Lisa），感謝你的魄力，敢於找新人來寫作，並敢於信任新人，讓其完成這麼大的一個項目。感謝你的耐心，正常的一年半的寫作時間，被我們生生地延長到瞭將近三年的時間，感謝你在寫作過程中對我們的鼓勵和幫助。
　　然後要感謝我的搭檔李彬，在我加入當前的創業公司後，隻有很少的空閑時間和精力來投入寫作。這時，是李彬在更緊張的時間內，承擔瞭本書的一半內容。並且其寫作態度極其認真，對質量精益求精。沒有李彬的加入，本書很可能就半途而廢瞭。再次感謝李彬，我的好搭檔。
　　最後我要感謝我的親人。感謝我的父母，沒有你們的培養，絕沒有我的今天；感謝我的妻子，沒有你的支持，就沒有我事業上的進步；感謝我的嶽父嶽母對我女兒的照顧，使我沒有後顧之憂；最後要感謝的是我可愛的女兒高一涵小天使，你的誕生為我帶來瞭無盡的歡樂和動力！
　　謹以此書，獻給我最親愛的傢人，以及眾多熱愛Linux的朋友們。
　　高　峰
　　中國北京
　　2016年3月

《精通Linux係統調度：從用戶態到內核態的深度解析》 本書簡介 在現代計算機係統中，如何高效地分配和管理有限的計算資源，以滿足不斷增長的應用需求，是係統性能優化的核心挑戰。尤其是在Linux這樣功能強大、應用廣泛的操作係統中，進程調度機製的精妙之處直接決定瞭係統的響應速度、吞吐量以及用戶體驗。本書《精通Linux係統調度：從用戶態到內核態的深度解析》正是為瞭揭示這一核心機製的奧秘而誕生的。它將帶領讀者深入Linux內核的調度器層麵，從宏觀的應用場景齣發，層層剖析，直至內核中最底層的代碼實現，為開發者、係統管理員以及對操作係統底層技術充滿好奇的學習者提供一份詳盡且實用的參考。 本書並非簡單地羅列調度算法的理論知識，而是著眼於實際應用中遇到的性能瓶頸和調度難題。我們將首先探討用戶態層麵常見的調度問題，例如多任務並發時的資源爭搶、實時性要求高的應用（如音視頻處理、遊戲引擎）的調度策略、以及容器化和虛擬化技術中調度隔離的挑戰。通過分析這些實際場景，本書將引齣對Linux調度器核心概念的介紹，包括進程、綫程、調度實體、調度策略、優先級等基本要素。 隨後，本書將正式進入Linux內核的調度器內部。我們將以 CFS（Completely Fair Scheduler，完全公平調度器）為主綫，這是Linux中最主流的進程調度器。我們會詳細解析CFS的設計理念，它如何通過“虛擬運行時”的概念來實現公平調度，以及紅黑樹等數據結構在CFS中的作用。對於多核CPU環境下的調度，本書將深入探討SMP（Symmetric Multiprocessing，對稱多處理）調度，包括負載均衡、CPU親和性、NUMA（Non-Uniform Memory Access，非一緻性內存訪問）感知調度等重要主題。這些機製是如何協同工作，最大化多核處理器的利用率，並最小化跨CPU通信開銷的，我們將一一為你解答。 除瞭CFS，本書還會觸及其他重要的調度器，例如實時調度器（SCHED_FIFO, SCHED_RR），它們在對延遲要求極為苛刻的場景下發揮著至關重要的作用。我們將分析這些實時調度器的工作原理，以及它們與CFS之間的交互方式，確保實時任務能夠得到及時響應，同時又不至於完全餓死普通進程。 為瞭讓讀者能夠更直觀地理解調度過程，本書將結閤大量的內核源碼片段進行講解。我們不會迴避復雜的C語言實現，而是會循序漸進地引導讀者理解關鍵的數據結構、函數調用和算法邏輯。通過閱讀和分析源碼，讀者將能深刻理解調度器是如何在內核中實現的，以及如何根據具體需求進行定製和優化。 本書的另一個重要維度是調度性能的分析與調優。我們將介紹多種用於分析進程調度行為的工具，如 `perf`、`ftrace`、`trace-cmd` 等，並演示如何利用這些工具來識彆調度延遲、CPU利用率不均、進程飢餓等問題。基於對調度器原理的理解和工具的使用，本書將提供一套係統性的調優方法論，幫助讀者針對不同應用場景優化調度參數，例如調整CFS的組調度、Cgroup調度、以及CPU隔離等，從而顯著提升係統性能。 此外，本書還將探討一些與調度緊密相關的內核子係統。例如，中斷處理與調度之間的關係，軟中斷、硬中斷對調度延遲的影響，以及如何通過優化中斷處理來改善係統響應。內存管理子係統對調度的影響，如頁錯誤、內存迴收、CPU緩存親和性等，也將被納入討論範圍。理解這些相互關聯的子係統，有助於構建一個更全麵、更深入的係統性能調優視角。 對於高級用戶和係統開發者，本書還將涉及更前沿的調度技術和研究方嚮。例如，動態調度策略的演進，針對特定硬件架構（如ARM）的調度優化，以及雲原生環境下（如Kubernetes）的調度器設計和挑戰。我們將展望未來的調度技術趨勢，為讀者提供一個更廣闊的視野。 本書結構概覽： 1. 引言：調度在操作係統中的核心地位 為什麼需要進程調度？ 調度在不同應用場景下的重要性（服務器、嵌入式、實時係統、桌麵應用） 本書的定位與內容概述 2. 用戶態的調度視角與挑戰 進程與綫程模型 多任務並發下的資源競爭 應用層麵的性能瓶頸分析 實時性要求與用戶體驗 虛擬化與容器化對調度的影響 3. Linux調度器基礎概念 調度實體（進程、綫程、cgroup） 調度類與調度策略 優先級與時間片 上下文切換的開銷 4. CFS：完全公平調度器的深度解析 CFS的設計哲學：公平性至上 虛擬運行時（vruntime）與公平計算 紅黑樹在CFS中的應用 CFS的運行隊列與調度決策過程 CFS的組調度（Group Scheduling） 5. 多核CPU下的調度：SMP調度 SMP架構的挑戰 CPU負載均衡策略 CPU拓撲與NUMA感知調度 CPU親和性與軟親和性 多核下的同步與鎖機製對調度的影響 6. 實時調度器：SCHED_FIFO與SCHED_RR 實時調度器的類型與工作原理 實時優先級與CFS的交互 實時調度中的死鎖與優先級反轉問題 實時調度器的應用場景 7. Linux調度器源碼導讀 核心調度數據結構（`task_struct`, `rq_flags`, `cfs_rq`, `sched_entity` 等） 調度入口點與主調度函數 喚醒與睡眠機製 時鍾中斷與調度時機 選擇其他調度類（Deadline, Fair, RT）的邏輯 8. 調度性能分析與調優實戰 常用性能分析工具介紹（`perf`, `ftrace`, `trace-cmd`） 識彆與診斷調度延遲 CPU利用率分析與優化 進程飢餓的診斷與解決 Cgroup與namespace對調度的控製 係統調優案例分析（數據庫、Web服務器、實時音視頻） 9. 與調度相關的內核子係統 中斷處理與調度：硬中斷、軟中斷、中斷下半部 內存管理對調度的影響：缺頁、內存迴收、TLB I/O調度與進程調度 電源管理與調度 10. 前沿調度技術與未來展望 動態調度策略的演進 特定硬件架構的調度優化 雲原生環境下的調度器（Kubernetes Scheduler） AI與機器學習在調度領域的應用猜想 本書的目標是讓讀者不僅知其然，更知其所以然。通過對Linux係統調度機製的全麵、深入的剖析，讀者將能夠更好地理解係統的運行原理，更有效地解決性能問題，並能根據實際需求對係統進行精細化的調優，最終實現對Linux係統計算資源的極緻掌控。無論是初涉Linux內核的開發者，還是經驗豐富的係統架構師，都將能從本書中受益匪淺，為構建高性能、高可靠的Linux係統奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

自從拿到瞭《Linux環境編程：從應用到內核》這本書，我的周末都被它“承包”瞭。我一直對 Linux 的背後機製很好奇，尤其是在編寫高性能的網絡應用時，總感覺自己對 Socket 的理解不夠透徹，對 TCP/IP 協議棧的細節更是知之甚少。這本書正好滿足瞭我的這個需求。它不僅講解瞭應用層 Socket 編程的各種技巧和陷阱，還深入到內核層麵，剖析瞭網絡協議棧的實現。我記得書中關於 `epoll` 的講解，詳細描述瞭它是如何在內核中實現的高效事件驅動模型，並且與 `select` 和 `poll` 進行瞭詳盡的對比，讓我徹底明白瞭 `epoll` 的優勢所在。讀到內核源碼部分時，雖然有些地方還是需要反復琢磨，但作者提供的那種“由淺入深”的引導方式，讓原本枯燥的代碼變得相對易懂。我甚至可以想象到，當我下次再遇到性能瓶頸時，不再隻是盲目地調整應用代碼，而是能夠從內核的角度去思考問題，找到更根本的解決方案。這本書的價值在於它打通瞭應用層和內核層之間的壁壘，讓開發者能夠站在更高的視角去審視和解決問題。對於想深入理解 Linux 網絡編程、提升係統性能的開發者來說，這本書絕對是不可多得的寶藏，強烈推薦！

評分☆☆☆☆☆

這本《Linux環境編程：從應用到內核》簡直是我近期讀到的最令人振奮的技術書籍瞭！作為一個長期在 Linux 命令行裏摸爬滾打的開發者，雖然熟悉各種工具和命令，但對於其底層運作機製總有些霧裏看花的感覺。這本書就像一道曙光，照亮瞭我探索 Linux 內核世界的道路。它並沒有一開始就拋齣晦澀難懂的內核代碼，而是循序漸進，從大傢熟悉的係統調用入手，將應用層的編程概念與內核的實現巧妙地聯係起來。我特彆喜歡它對文件 I/O、進程管理和內存分配這些基礎概念的深入剖析，以前覺得理所當然的事情，現在通過這本書的講解，我能更清晰地理解其背後的原理。作者在解釋抽象概念時，用瞭大量生動的比喻和清晰的圖示，這對於我這樣不算科班齣身的程序員來說，簡直是福音。而且，書中提供的實踐案例非常具有指導性，我跟著書中的代碼示例，一步步地在自己的 Linux 環境中運行，親身感受瞭代碼是如何與操作係統內核交互的，這種實踐體驗遠比乾巴巴的理論知識來得深刻。我甚至嘗試著去修改一些小小的參數，觀察程序行為的變化，這讓我對 Linux 的掌控力又提升瞭一個層次。對於那些想從“會用”進化到“理解”的 Linux 開發者來說，這本書絕對是必備的啓濛讀物，它將徹底改變你對 Linux 編程的認知。

評分☆☆☆☆☆

我一直在尋找一本能夠真正幫助我理解 Linux 係統“心髒”的書籍，直到我遇到瞭《Linux環境編程：從應用到內核》。這本書不僅僅是一本技術手冊，更像是一位經驗豐富的嚮導，帶領我一步步深入 Linux 的腹地。它對文件係統的講解尤為精彩，從用戶態的 `open`、`read`、`write` 這些熟悉的係統調用，一直追溯到內核中的 VFS（虛擬文件係統）層，再到 ext4、XFS 等具體文件係統的實現細節。我過去隻知道文件名和文件內容，現在我能理解文件是如何在磁盤上組織的，inode 和 dentry 是如何工作的，以及數據是如何被讀取和寫入的。這本書還深入探討瞭內存管理，包括頁錶、TLB、緩存機製等等，這對於理解程序的運行效率和排查內存泄漏問題至關重要。我特彆欣賞作者的講解風格，他能夠將復雜的內核概念分解成易於理解的部分，並且通過大量的圖示和代碼示例來輔助說明。讀完這本書，我感覺自己不再是一個簡單的 Linux 用戶，而是一個能夠洞察其內在運作機製的“Linux 玩傢”。對於那些希望提升自己 Linux 係統編程能力，或者對操作係統底層原理充滿好奇的開發者來說，這本書絕對是不可錯過的一本。

評分☆☆☆☆☆

《Linux環境編程：從應用到內核》這本書，真的讓我對 Linux 的理解進入瞭一個全新的境界。我之前接觸過一些內核開發相關的文章和視頻，但總感覺知識點零散，缺乏一個係統的梳理。這本書恰恰填補瞭這個空白。它從最基礎的進程和綫程模型開始，清晰地勾勒齣它們在用戶空間和內核空間中的不同錶現，以及它們之間是如何進行通信和調度的。我印象特彆深刻的是關於進程間通信（IPC）的章節，它不僅列舉瞭各種 IPC 機製，如管道、消息隊列、共享內存等，還深入講解瞭它們在內核中的具體實現，以及各自的優缺點和適用場景。這讓我能夠根據實際需求，選擇最閤適的 IPC 方式，而不是憑感覺瞎猜。書中還涉及瞭信號處理、定時器等內容，這些都是平時編程中經常會用到但容易被忽略的細節。通過這本書的講解，我纔明白這些看似簡單的功能，背後卻蘊含著復雜的內核邏輯。而且，作者在講解過程中，經常會引用相關的係統調用和內核數據結構，並且提供瞭代碼示例，讓我們可以直接在自己的環境中進行驗證。這使得學習過程更加生動和有成就感。對於那些希望深入理解 Linux 係統運作機製，或者打算進行係統級開發的工程師來說，這本書無疑是性價比極高的選擇。

評分☆☆☆☆☆

說實話，《Linux環境編程：從應用到內核》這本書的齣現，簡直是我這個 Linux 老司機的“及時雨”。我一直以來都緻力於編寫一些需要與硬件打交道的底層程序，但總覺得對 Linux 內核與硬件之間的交互方式不夠清晰。這本書的獨特之處在於，它沒有迴避內核的復雜性，而是大膽地將其呈現在讀者麵前，並且用一種非常接地氣的方式進行講解。我特彆喜歡它關於設備驅動模型的部分，它解釋瞭字符設備、塊設備和網絡設備的驅動是如何工作的，並且還講解瞭中斷處理、DMA 等關鍵概念。通過書中的例子，我甚至能夠理解一些簡單的驅動程序的編寫思路，這對於我之前來說是完全不可想象的。而且，書中的內容並非停留在理論層麵，它還提供瞭大量的代碼片段和調試技巧，讓我能夠親手去實踐，去感受內核與硬件之間的“對話”。這本書的價值在於，它為那些渴望深入瞭解 Linux 內核驅動開發，或者想優化係統性能以達到更高硬件效率的開發者，提供瞭一條清晰的路徑。它讓我明白，所謂的“驅動”並非神秘莫測，而是可以通過係統的學習和實踐來掌握的。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到手，還沒看，應該不錯

評分☆☆☆☆☆

中國人寫的，不報太大期望，但是看齣來比較用心

評分☆☆☆☆☆

求已經被拿走看瞭，抱歉不能上圖瞭，很不錯啊！包裝好，第二天就到瞭。爽啊發票開具瞭

評分☆☆☆☆☆

很好！是我要的版本

評分☆☆☆☆☆

不錯不錯不錯

評分☆☆☆☆☆

還沒看，看評價不錯買的，囤貨慢慢看！

評分☆☆☆☆☆

買瞭一批書，居然不發貨，要等其中一本書有瞭纔發，這是什麼邏輯？而且沒有“有貨先發”這個按鈕，差評！

評分☆☆☆☆☆

求已經被拿走看瞭，抱歉不能上圖瞭，很不錯啊！包裝好，第二天就到瞭。爽啊發票開具瞭

評分☆☆☆☆☆

專業必備，值得擁有。。