Windows 10破天驚：看不懂不用買的200招以上Windows無痛轉移術 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

☆☆☆☆☆

榮欽科技 吳燦銘

圖書標籤:

• Windows 10
• 係統遷移
• 數據備份
• 升級指南
• 技巧
• 電腦維護
• 無痛升級
• 實用教程
• Windows
• 操作係統
• 電腦技巧

《Linux 核心編程實戰：從使用者空間到核心驅動的深度解析》 內容簡介 本書旨在為對作業係統底層原理，特別是 Linux 核心運作機製有濃厚興趣的讀者，提供一本從理論到實踐的深度技術指南。全書內容嚴謹，邏輯清晰，涵蓋瞭從使用者空間程式如何與核心互動，到直接編寫和除錯核心模組與驅動程式的完整技術棧。 第一部分：Linux 核心基礎與架構剖析 (Foundation and Architecture) 本部分將從宏觀角度切入，係統性地介紹現代作業係統的核心概念，並聚焦於 Linux 的獨特設計哲學。 作業係統核心的職責與演進： 深入探討處理程序管理、記憶體管理、檔案係統與 I/O 子係統在作業係統中的基本角色。追溯 Linux 核心的發展歷史，解析其遵循的開源精神與模組化設計理念。 核心架構概覽： 詳細解構單一核心（Monolithic Kernel）的結構，區分核心態（Kernel Space）與使用者態（User Space）的邊界。分析係統呼叫（System Calls）的機製，包括中斷描述符錶（IDT）、陷阱（Traps）與中斷（Interrupts）的處理流程，解釋使用者程式如何安全地請求核心服務。 程序與執行緒管理： 探討 Linux 中 `task_struct` 結構的內部細節，解析排程器（Scheduler）的工作原理。深入分析 Completely Fair Scheduler (CFS) 的紅黑樹實現，以及 CFS 如何實現公平性與響應速度的平衡。介紹執行緒的實作，理解執行緒在核心中的錶示方式及其與程序的關係。 記憶體管理機製詳解： 這是本書最為核心的部分之一。詳細闡述虛擬記憶體（Virtual Memory）的概念，包括分頁（Paging）、分段（Segmentation，在現代 Linux 中較少使用但概念重要）的運作。解析 MMU (Memory Management Unit) 的硬體支持，探討 Page Tables 的結構。深入分析 Slab/SLUB 配置器如何管理核心物件的記憶體分配，以及相關的快取機製（如 dentry cache, inode cache）。 核心同步與競態條件處理： 探討在多處理器（SMP）環境下，保護共享資源的必要性。詳細介紹核心中常用的同步原語，包括自鏇鎖（Spinlocks）、互斥鎖（Mutexes）、讀寫信號量（RW Semaphores）、順序鎖（Seqlocks）以及完成量（Completion）。分析死結（Deadlocks）的偵測與避免策略。 第二部分：核心係統服務與子係統深入 (Core Subsystems Deep Dive) 本部分將轉嚮 Linux 核心內部的特定子係統，展示其複雜的內部運作細節。 核心檔案係統 (VFS)： 詳解虛擬檔案係統（VFS）層的設計，理解其如何抽象化不同具體檔案係統（如 Ext4, XFS, Btrfs）。分析 `superblock`, `inode`, `dentry`, `file` 結構之間的相互關係，以及它們如何在核心中代錶一個路徑。 塊 I/O 子係統與排程： 探討資料如何從記憶體移動到儲存裝置。解析塊裝置（Block Devices）的抽象化，並深入比較傳統的 Elevator Queue 與現代的 I/O 排程器（如 BFQ, Kyber, MQ framework），理解它們如何優化磁碟存取性能。 網路堆疊核心處理： 剖析 Linux 網路協議棧的結構。從接收到網路封包（NIC 中斷）開始，追蹤資料包如何通過中斷處理程序、軟中斷（Softirqs）、NAPI 框架，最終到達 Socket 層並遞交給使用者空間應用程式。重點分析 TCP/IP 協定的核心實現細節。 第三部分：核心模組與驅動程式開發實戰 (Kernel Modules and Driver Development) 本部分是實戰教學的重點，指導讀者如何安全地擴展核心功能。 Linux 核心模組（LKM）編程： 學習如何使用標準的 Kbuild 係統編譯核心模組。詳細講解 `module_init()` 和 `module_exit()` 的使用，理解模組的載入、卸載流程與依賴管理。探討核心模組的除錯技巧，包括使用 `printk()` 與核心除錯器（如 KGDB）。 使用者空間與核心空間的介麵： 深度分析係統呼叫（System Calls）的客製化與擴展方法，理解如何安全地在核心中實現新的係統功能。詳細介紹 `/proc` 和 `/sys` 檔案係統在提供核心狀態資訊和參數配置中的作用。 字符裝置驅動程式（Character Device Drivers）： 這是入門驅動開發的基礎。從結構體 `file_operations` 的定義開始，指導讀者編寫最基礎的 Read/Write/Open/Release 操作。實作一個簡單的虛擬字符裝置，並在使用者空間進行測試。 中斷處理與延遲工作： 區分頂層中斷處理（Top Half，快速執行）和底層中斷處理（Bottom Half）。詳盡介紹工作佇列（Workqueues）、軟中斷（Softirqs）與定時器（Timers）的正確使用場景，確保中斷處理的即時性和安全性。 進階驅動概念： 介紹如何處理硬體資源，包括 I/O 埠記憶體存取（I/O Port vs. Memory-Mapped I/O）與中斷請求（IRQs）的申請與釋放。討論中斷共用與安全問題。 第四部分：核心除錯、效能分析與未來趨勢 (Debugging, Performance, and Future) 本部分著眼於維護和優化實際運作的核心係統。 核心除錯工具與策略： 介紹強大的核心除錯工具套件，包括 `ftrace`（用於追蹤函數調用）、`eBPF/BCC`（用於低開銷探測與分析）。重點指導如何利用這些工具診斷排程延遲、記憶體洩漏和 I/O 瓶頸。 效能考量與調優： 討論核心參數調優的實例，例如調整網路緩衝區大小、修改檔案係統掛載選項以優化特定負載。分析快取命中率與 TLB 效能的影響。 現代核心發展趨勢： 展望如 Rust 語言在核心開發中的應用潛力、實時 Linux（PREEMPT_RT）的發展，以及雲原生環境下核心網路與儲存虛擬化（如 io_uring）帶來的變革。 適閤讀者 本書適閤有 C 語言基礎，並對作業係統原理有一定瞭解（如學過作業係統課程）的軟體工程師、係統架構師、嵌入式開發人員，以及希望深入理解 Linux 運作機製的研究人員和高級使用者。閱讀本書需要具備良好的程式設計能力和對底層原理的鑽研熱情。本書的目標是將讀者從僅會「使用」Linux 轉變為能夠「理解」並「擴展」Linux 核心的工程師。