Ubuntu 20管理入門與實作 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王進德

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• 20
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《Linux 核心設計與實踐：從零開始構建高效能作業系統》 內容簡介 本書旨在深入探討現代作業系統——Linux 的核心架構、設計哲學與底層實作細節。它超越了基礎的使用與管理層面，直接切入作業系統的心臟地帶，為讀者提供一個詳盡的、從源碼層面理解 Linux 如何運作的藍圖。本書適合具備一定程式設計基礎，渴望深入瞭解作業系統內部機制、並希望參與底層開發或優化工作的工程師、資深開發者及電腦科學專業學生。 第一部分：啟動序列與核心引導 本部分詳述從電腦硬體啟動到 Linux 核心完全接管控制權的整個過程。我們將分析 BIOS/UEFI 韌體的角色，以及引導載入程式（如 GRUB 2）如何將核心映象載入記憶體並準備初​​始環境。 啟動鏈剖析： 詳細解析韌體初始化、MBR/GPT 結構，以及引導載入程式的第二階段。 核心載入與解壓縮： 探討壓縮的 Linux 核心映象（vmlinuz）如何在記憶體中解壓，以及 `head.S` 匯編程式碼在建立初始頁面表、切換到保護模式或長模式中的關鍵職責。 初始化核心： 深入研究 `start_kernel()` 函數，這是所有 C 語言初始化工作的起點。我們將分析記憶體管理單元的初始化、計時器設定、以及中斷描述符表（IDT）的建立過程，為多任務處理做好準備。 第二部分：記憶體管理單元（MMU）的精妙設計 記憶體管理是作業系統中最複雜也最關鍵的部分之一。本書將以架構依賴（如 x86-64）為基礎，結合 Linux 核心的通用抽象層，全面解析記憶體分配與保護機制。 虛擬記憶體與分頁機制： 詳細解釋分頁結構（Page Tables）、TLB 快取管理，以及核心如何處理分頁錯誤（Page Faults）。 物理記憶體管理： 分析「區塊分配器」（Zone Allocator）和「伙伴系統」（Buddy System）如何高效地管理物理頁框。讀者將瞭解 Slab、SLUB、SLOB 分配器如何為核心資料結構提供高效的快取服務，避免外部碎片化。 核心與使用者空間的記憶體隔離： 探討 `vm_area_struct` 的作用，以及核心如何通過記憶體保護機制確保使用者程式無法隨意存取受保護的記憶體區域。我們還會涉及記憶體映射（mmap）系統調用的底層實現。 第三部分：行程管理與排程器深度解析 行程（Process）與執行緒（Thread）是作業系統的基本單元。本章節將著重於 Linux 如何在有限的 CPU 資源上實現公平、高效的資源調度。 行程結構與上下文切換： 分析 `task_struct` 結構體所包含的全部重要資訊（如行程狀態、ID、記憶體描述符等）。詳述上下文切換（Context Switch）的匯編級實現細節，包括暫存器保存與恢復。 Cgroups 與命名空間（Namespaces）： 這是現代容器技術的基石。我們將詳細探討 Linux 控制群組（cgroups）如何實現資源限制（CPU、記憶體、I/O），以及各種命名空間（PID, Net, Mount, User, UTS）如何實現了作業系統層級的虛擬化。 完全公平排程器（CFS）詳解： CFG 不僅是 Linux 的預設排程器，也是現代排程理論的傑出代表。本書將深入剖析其核心概念——虛擬運行時間（vruntime），以及如何利用紅黑樹（Red-Black Tree）來實現公平性和響應性之間的權衡。 第四部分：同步、鎖定與中斷處理 在多核處理器環境下，資料競爭和同步問題是開發的重中之重。本部分聚焦於核心層級的同步機制。 同步原語： 徹底解析自旋鎖（Spinlocks）、互斥鎖（Mutexes）、讀寫信號量（RW Semaphores）的使用場景與底層實現。重點分析它們在不同中斷層級（如禁用中斷、持有持有權）下的行為差異。 原子操作與記憶體屏障（Memory Barriers）： 介紹如何使用 GCC 內建函數和核心 API 進行原子操作，並詳盡解釋在多核系統中，記憶體屏障對於保證指令重排序的正確性所起到的決定性作用。 中斷與軟中斷（Softirqs）： 分析硬體中斷發生時，核心如何透過中斷描述符表（IDT）快速響應，以及中斷描述符（IRQ Descriptors）的管理。特別探討 Bottom Halves 機制（Tasklets 和 Softirqs）如何將耗時的工作從中斷處理程序中移出，以維持系統的響應性。 第五部分：檔案系統與虛擬檔案系統（VFS） Linux 提供了極其靈活的檔案存取介面。本書將解析統一的 VFS 層如何抽象化底層的各種檔案系統。 VFS 抽象層： 深入理解 `super_block`, `inode`, `dentry`, 和 `file` 四大核心結構體的作用，它們是如何統一表示目錄、檔案和檔案系統元數據的。 主流檔案系統內核實現： 以 Ext4 為例，分析其日誌機制（Journaling）、資料區塊的分配與回收。同時，會簡要對比 Btrfs 或 XFS 的高級特性。 系統呼叫介面： 分析 `open()`, `read()`, `write()`, `stat()` 等關鍵系統呼叫在核心中的實現路徑，展示使用者空間請求如何穿越系統呼叫層到達特定的檔案系統驅動。 第六部分：裝置驅動模型與核心模組化 現代 Linux 系統的彈性很大程度上歸功於其可插拔的裝置驅動模型。 驅動模型結構： 介紹 Kobject, Bus, Device, Driver 的層級關係，以及 Udev/Sysfs 如何在使用者空間公開這些結構。 核心模組（LKM）： 講解如何編譯、載入、卸載核心模組，以及模組初始化和清理函數的撰寫規範。分析模組如何註冊驅動介面、處理 I/O 請求。 I/O 子系統基礎： 簡要介紹塊裝置（Block Device）的 I/O 堆疊，包括 I/O 排程器（如 Deadline 或 MQ）如何優化磁碟存取效率。 本書強調從理論到實作的無縫銜接，通過分析關鍵的 Linux 核心源碼片段（基於穩定版本），讀者將能夠真正掌握作業系統的「藝術與科學」。

评分☆☆☆☆☆

這本電子書，簡直是為我們這些想在 Linux 世界裡紮穩腳跟的「菜鳥」量身打造的嘛！我記得我剛接觸 Ubuntu 20.04 的時候，那個介面雖然看起來很現代，但一要動到設定檔或者想跑點什麼自動化腳本，腦袋就一片空白。這本書的厲害之處，就在於它不是那種高高在上的學術論文，它完全是用「實作」的角度切入。作者對於怎麼用最直觀的方式，把那些看起來很嚇人的指令，變成可以輕鬆複製貼上然後理解的步驟，做得非常到位。特別是關於系統維護的部分，像是定期的備份策略怎麼規劃，還有系統日誌（Log）那些讓人頭痛的訊息到底在跟你說什麼，書裡都有詳盡的圖文說明。我印象最深的是它介紹如何設定網路服務，那種從無到有的過程，作者並沒有跳過任何細節，連防火牆（UFW）的規則設定，都解釋得清清楚楚，讓我覺得，原來管理伺服器沒我想像中那麼遙不可及。對於想從桌面版使用者晉升到能獨自架設小型服務的人來說，這本絕對是值得入手的好夥伴，它讓你摸得到、學得會，而不是只停留在紙上談兵的階段。

评分☆☆☆☆☆

這本書的內容深度處理得非常平衡，既能滿足想快速入門的讀者，對於想鑽研更深層次的維護者也提供了足夠的養分。我特別想稱讚一下它對於「系統監控與效能調優」那一塊的著墨。在這部分，它沒有只停留在介紹 `top` 或 `htop` 這種基礎工具，而是帶領我們去理解 CPU 使用率、記憶體分頁（Swapping）的機制，以及如何利用一些內建工具來分析硬碟 I/O 瓶頸。對於我們這些在小型辦公室環境中，常常要身兼數職的人來說，學會如何有效率地診斷效能問題，比學會安裝一百個應用程式來得重要得多。作者用非常實際的語氣告訴我們，系統慢下來時，應該從哪幾個關鍵指標開始檢查，哪些是假警報，哪些是真正的隱憂。這種實戰經驗的傳遞，是純粹的官方文件很難取代的。總結來說，這本書的價值在於它提供了一條從「懵懂使用者」到「有能力獨立管理」的清晰路徑，是 Ubuntu 20.04 管理領域中一本非常務實且值得信賴的參考指南。

评分☆☆☆☆☆

如果你是那種習慣透過「玩」來學東西的讀者，這本書的「動手做」精神會讓你愛不釋手。它的結構設計，讓每一個章節讀完後，你幾乎都可以立刻打開你的終端機來驗證剛剛學到的知識點。特別要提的是，作者在講解如何設定遠端連線和安全協定（如 SSH 金鑰配對）時，那種循序漸進的引導，真的讓人很有信心。我以前總覺得 SSH 金鑰很神秘，設定起來一定很複雜，結果照著書上的步驟操作，不到五分鐘就成功了，而且還學會了如何管理多個金鑰檔案，區分不同的伺服器權限。這種立即性的回饋，對於提升學習動機非常重要。而且，書中對於一些常見的「陷阱」都有提前預警，例如在修改系統核心參數（sysctl）時可能需要注意的事項，或是安裝新服務後如何檢查服務狀態是否正常啟動。這種預防勝於治療的寫法，大大減少了新手可能遇到的挫折感，讓我感覺這本書不只是一本工具書，更像是一位隨時待命的資深顧問。

评分☆☆☆☆☆

我對技術書籍的要求其實蠻高的，因為很多書在「實作」的環節上都會草草帶過，美其名曰「讓讀者自行探索」，但實際上常常讓讀者卡在一些非常基礎的環境變數設定上。不過，這本書在這一點上做得相當厚道。我特別喜歡它在介紹套件管理系統（APT）時的細膩度，不只是教你怎麼 `apt install`，還深入探討了 PPA（Personal Package Archives）的安全性風險，以及如何設定優先級（Pinning）。這已經超越了「入門」的範疇，開始觸及到更進階的系統調校層面了。此外，書中對於使用者與群組的管理機制講解得非常清楚，對於我這種需要同時管理多個專案成員帳號的非專業管理員來說，非常實用。它沒有閃避任何可能讓系統不穩定的灰色地帶，反而勇敢地將這些挑戰攤開來討論，並提供穩健的解決方案。整體編排上，我覺得它的章節劃分很有邏輯性，從基礎的檔案系統架構，到網路設定，再到服務監控，每一步都銜接得非常順暢，讓人讀起來很有「線性前進」的成就感。

评分☆☆☆☆☆

老實說，現在市面上的 IT 技術書籍，很多都是翻譯腔太重，或者內容寫得太過於理論化，讀起來常常需要來回查閱好幾次才能搞懂那個英文單字在作業系統裡到底對應到哪一個功能。這本《Ubuntu 20 管理入門與實作》最讓我欣賞的是它的「接地氣」。它的語言風格非常像一位資深工程師在帶領一個剛入行的後輩，語氣中帶著耐心，同時又不失專業。它非常強調「工具箱」的概念，也就是說，它教你的不只是單一指令，而是教你一套處理問題的思維。例如，當你遇到權限問題時，它會帶你去看 `ls -l` 的輸出，解釋每個符號的意義，然後自然而然地帶到 `chmod` 和 `chown` 的應用場景。這種由淺入深的脈絡建構，對於我這種喜歡「知其然，亦知其所以然」的學習者來說，簡直是及時雨。而且，書中對於不同情境下的操作，都有提供實際的案例範本，這讓我在實際操作中遇到問題時，可以快速對照，大大減少了除錯的時間。整體來說，它成功地將複雜的系統管理概念，拆解成一系列可消化的小模組，非常適合需要快速上手的人。