操作系统原理/21世纪高等学校规划教材·计算机科学与技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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韩其睿 编

图书标签:

• 操作系统
• 计算机科学
• 计算机技术
• 高等教育
• 教材
• 21世纪规划教材
• 原理
• 计算机原理
• 系统编程
• 内核

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302327257

版次：1

商品编码：11320625

品牌：清华大学

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-08-01

用纸：胶版纸

页数：206

字数：333000

正文语种：中文

编辑推荐

　　·教学目标明确，注重理论与实践的结合；
　　·教学方法灵活，培养学生自主学习的能力；
　　·教学内容先进，反映了计算机学科的最新发展；
　　·教学模式完善，提供配套的教学资源解决方案。

内容简介

　　《操作系统原理/21世纪高等学校规划教材·计算机科学与技术》是一本为高等学校师生编写的教材，讲述了当代操作系统的基本原理，全书由7章组成，详细介绍了进程的概念、进程间通信、线程、信号量、消息传递、处理机调度、存储管理、输入／输出设备管理、文件系统等。考虑到实验教学的要求，《操作系统原理/21世纪高等学校规划教材·计算机科学与技术》安排了Linux操作系统的一些实例，还配有丰富的习题以及习题答案。
　　《操作系统原理/21世纪高等学校规划教材·计算机科学与技术》可作为高等学校计算机技术、软件工程、网络工程专业学生的教材，也可供相关技术人员参考。

内页插图

目录

第1章 计算机系统概述
1.1 计算机硬件结构
1.1.1 基本构成
1.1.2 处理器
1.1.3 存储设备
1.1.4 110结构
1.2 操作系统的概念
1.2.1 操作系统的定义与地位
1.2.2 如何理解操作系统
1.2.3 操作系统的特征
1.2.4 操作系统的功能
1.3 操作系统的发展和分类
1.3.1 操作系统的发展
1.3.2 操作系统的分类
1.4 操作系统的结构
1.4.1 简单模块组合结构
1.4.2 层次结构
1.4.3 微内核结构
1.5 UNIX操作系统
1.5.1 UNIX操作系统的历史
1.5.2 UNIX操作系统的结构
1.6 Linux操作系统
1.6.1 Linux操作系统的历史
1.6.2 Linux操作系统的特点
1.6.3 Linux操作系统的结构
1.7 Windows操作系统
1.7.1 Windows操作系统的历史
1.7.2 Windows操作系统的结构
1.7.3 Windows2000/XP的特点
本章小结
习题1

第2章 进程与线程
2.1 进程的概念
2.1.1 多道程序设计
2.1.2 进程的概念
2.2 进程的状态与转换
2.2.1 进程的状态
2.2.2 进程状态的转换
2.3 进程的描述与控制
2.3.1 进程的描述
2.3.2 进程的控制
2.4 进程的组织
2.4.1 进程的组成
2.4.2 PCB的组织方式
2.5 进程的通信
2.5.1 共享存储器系统
2.5.2 消息传递系统
2.5.3 管道通信
2.6 线程
2.6.1 线程的概念
2.6.2 线程与进程的比较
2.6.3 线程的实现与模型
2.7 Linux系统中的进程
2.7.1 Linux中进程的概念
2.7.2 Linux的进程控制
2.7.3 Linux中进程的通信
本章小结
习题2

第3章 处理机调度
3.1 调度类型
3.2 进程调度
3.2.1 引起进程调度的原因
3.2.2 进程调度的方式
3.3 调度准则
3.4 调度算法
3.4.1 先来先服务法
3.4.2 短作业优先法
3.4.3 最短剩余时间优先法
……

第4章 进程同步与死锁
第5章 存储管理
第6章 文件管理
第7章 输入／输出管理

精彩书摘

　　2.交换技术
　　在多道程序环境下，一方面，内存中的某些进程会由于某事件尚未发生而被阻塞运行，但它们占用了大量的内存空间，甚至有时可能出现在内存中所有进程都被阻塞而迫使CPU停止下来等待的情况；另一方面，许多作业却又在外存上等待，因无法得到内存而不能运行。显然这对系统资源是一种严重的浪费，且使系统吞吐量下降。为了解决这一问题，在系统中又增设了交换设施。所谓“交换”，是指把内存中暂时不能运行的进程或者暂时不用的程序和数据，调出到外存上，以便腾出足够的内存空间，再把已具备运行条件的进程或进程所需要的程序和数据调入内存。交换是提高内存利用率的有效措施。自从20世纪60年代初期出现“交换”技术后，它便引起了人们的重视，现在该技术已被广泛地应用于操作系统中。
　　如果交换是以整个进程为单位，便称为“整体交换”或“进程交换”。这种交换广泛地应用于分时系统中，其目的是用来解决内存紧张问题，并可进一步提高内存的利用率。而如果交换是以“页”或“段”为单位进行的，则分别称为“页交换”或“分段交换”，又统称为“部分交换”。这种交换方法是实现后面要讲到的请求分页和请求分段式存储管理的基础，其目的是为了支持虚拟存储系统。本节只介绍进程交换，而分页（段）交换将放在虚拟存储器一节中进行讨论。为了实现进程交换，系统必须能实现三方面的功能：交换空间的管理、进程的换出以及进程的换入。
　　1）交换空间的管理
　　在具有交换功能的操作系统中，通常把外存分为文件区和交换区。前者用于存放文件，后者用于存放从内存换出的进程。由于通常文件都是较长久地驻留在外存上，故对文件区管理的主要目标是提高文件存储空间的利用率，为此，对文件区采取离散分配方式。然而，进程在交换区中驻留的时间是短暂的，并且交换操作又较频繁，故对交换空间管理的主要目标是提高进程换入和换出的速度，为此，采取的是连续分配方式，较少考虑外存中的碎片问题。
　　为了能对交换区中的空闲盘块进行管理，在系统中应配置相应的数据结构，用以记录外存的使用情况。其形式与内存在动态分区分配方式中所用数据结构相似，即同样可以用空闲分区表或空闲分区链。在空闲分区表的每个表目中应包含两项，即交换区的首地址及其大小，分别用盘块号和盘块数表示。
　　由于交换分区的分配采用连续分配方式，因而交换空间的分配与回收，与动态分区方式时的内存分配与回收方法类同，其分配算法可以是首次适应算法、循环首次适应算法或最佳适应算法等。
　　……

前言/序言

《深入理解计算机系统》 作者：Randal E. Bryant, David R. O'Hallaron 译者：陈海波, 钱晓捷, 丛京生, 尹勇 出版社：机械工业出版社 内容简介： 《深入理解计算机系统》（Computer Systems: A Programmer's Perspective）是一本享誉全球的计算机科学经典教材，它以“程序就是数据”的核心思想，为读者提供了一个独特的视角来理解计算机系统的工作原理。这本书并非仅仅罗列概念，而是通过深入浅出的方式，将硬件和软件紧密地联系起来，帮助程序员理解他们所编写的代码在实际计算机上是如何执行的。 本书的写作宗旨在于弥合程序员与系统硬件之间的鸿沟，让开发者能够更深刻地理解程序的性能、安全性以及可靠性是如何受到底层系统机制的影响。它强调，只有当程序员真正理解了程序如何在硬件上运行，才能写出更高效、更健壮、更安全的软件。 核心内容涵盖： 1. 信息的表示与处理： 本书从最基本的信息表示开始，讲解了整数、浮点数、字符串等数据类型在计算机中的二进制表示方式，以及它们如何被CPU处理。这部分内容对于理解数据溢出、精度丢失等常见问题至关重要。 2. 机器级代码： 读者将学习到汇编语言，并理解高级语言（如C语言）是如何被编译成机器指令的。通过分析汇编代码，可以直观地看到编译器如何将C语言的语句翻译成底层的CPU指令，从而揭示了函数调用、循环、条件判断等高级抽象在底层是如何实现的。 3. 处理器体系结构： 本书深入探讨了现代处理器的核心设计，包括指令集架构（ISA）、流水线、缓存一致性、分支预测等技术。了解这些内容能够帮助程序员理解程序的执行速度瓶颈，并学会如何优化代码以充分利用处理器的能力。 4. 内存技术和存储器： 内存层次结构是计算机系统性能的关键。本书详细介绍了各种存储技术，如DRAM、SRAM，以及它们在寄存器、缓存、主存和磁盘之间的组织方式。通过理解缓存的工作原理，读者可以学会如何编写“缓存友好”的代码，显著提升程序性能。 5. 链接： 程序在被执行前，需要经过编译、汇编和链接等过程。本书着重讲解了链接器的工作原理，包括符号解析、重定位等，以及静态库和动态库的概念。这有助于理解程序如何组合成一个可执行文件，以及不同模块之间的依赖关系。 6. 运行时内存管理： 动态内存分配（如malloc和free）是许多程序中常见的操作。本书深入剖析了动态内存分配器的内部机制，包括堆的组织、内存块的管理以及垃圾回收的概念。这对于避免内存泄漏、悬空指针等内存错误至关重要。 7. 系统级I/O： 输入/输出（I/O）操作是程序与外部世界交互的途径。本书讲解了文件I/O、套接字I/O等系统级I/O操作，以及它们如何通过系统调用来实现。了解I/O的工作原理有助于优化程序的输入输出效率。 8. 并发和并行： 现代计算机系统普遍采用多线程和多进程技术来实现并发和并行。本书介绍了线程和进程的概念，以及它们之间的同步机制，如互斥锁、信号量等。这使得读者能够编写能够有效利用多核处理器优势的并发程序，并理解并发编程中的常见挑战，如死锁和竞态条件。 本书的特色： 程序员视角： 强调从程序员的角度出发，解释系统是如何工作的，以及这些知识如何应用于编写更优秀的程序。 理论与实践结合： 融合了大量的理论知识和实际示例，通过清晰的代码示例和实验练习，帮助读者巩固理解。 更新迭代： 本书根据计算机科学的飞速发展，不断更新内容，涵盖了最新的处理器、内存技术和编程范式。 工程性强： 引导读者关注程序的可移植性、效率、安全性和可靠性等工程性问题。 《深入理解计算机系统》不仅适合计算机科学专业的学生，也强烈推荐给任何希望深入理解计算机工作原理、提升编程技能的软件开发者。通过学习本书，读者将能够更自信地应对复杂的软件开发挑战，写出更高效、更稳健的程序。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，对于我而言，是学习效率的关键因素之一。我并非计算机科学领域的科班出身，所以对过于晦涩、专业术语堆砌的语言会感到非常吃力。我更青睐那些能够用清晰、简洁、生动且富有逻辑性的语言来阐述复杂概念的教材。例如，在解释并发和并行的区别时，是否能用一个生活中的例子来打比方，而不是直接抛出专业的定义？在描述死锁的四个必要条件时，是否能用一个生动的场景来具象化，让读者能够轻易地理解？我非常期待这本书能够采用图文并茂的方式，用精美的图表、流程图来辅助讲解，这比纯粹的文字描述更能直观地展示复杂的数据结构和算法。此外，我个人也比较喜欢那种带有一定人文关怀的叙述方式，比如在介绍某个操作系统发展历程中的重要里程碑时，如果能简要提及相关的历史背景和人物贡献，会让我对这个学科产生更浓厚的兴趣。总而言之，我希望这本书的语言风格能够做到“既有深度，又不失温度”，既能让我在知识的海洋中遨游，又不至于因为语言的障碍而望而却步。

评分☆☆☆☆☆

我希望这本书能够激发我的“批判性思维”。一个优秀的教材，不应该仅仅是知识的搬运工，更应该是一个引导者，能够引导读者去思考“为什么”和“如何做”。例如，在介绍某种内存管理算法时，是否能对其优缺点进行深入的分析，并与其他的算法进行比较？在讲解进程调度策略时，是否能提出一些实际场景下的挑战，并引导读者去思考如何改进现有的调度算法？我希望书中能够鼓励读者去质疑和探索，而不是被动地接受书本上的知识。例如，当介绍某种技术时，是否能提出一些潜在的问题或局限性，并引导读者去思考未来的发展方向？这种鼓励批判性思维的教材，能够培养出真正有创新能力和独立思考能力的人才。

评分☆☆☆☆☆

我关注的是这本书的“时代感”。“21世纪高等学校规划教材”的定位，预示着它应该包含最新的技术发展和研究成果。操作系统的领域一直在不断演进，新的技术和概念层出不穷。我希望这本书能够涵盖当前主流操作系统的最新特性，例如容器技术、微内核架构、云原生操作系统等方面的最新进展。在并发和并行方面，我期待书中能够深入探讨多核处理器下的并发编程模型，以及如何有效地利用现代处理器的并行计算能力。在内存管理方面，我对 NUMA 架构下的内存分配和访问策略，以及新型内存技术（如 PM 内存）的应用很感兴趣。文件系统方面，我对分布式文件系统（如 HDFS）和对象存储的原理和应用充满了好奇。此外，我也希望书中能够对安全性问题有足够的重视，例如进程隔离、访问控制、安全沙箱等技术。毕竟，在一个日益互联互通的时代，操作系统的安全性变得前所未有的重要。这本书的价值，将很大程度上取决于它能否跟上时代的步伐，为读者提供最新、最前沿的知识。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的逻辑结构非常看重。操作系统的概念相互关联，形成一个有机的整体。一个好的教材，应该能够循序渐进地引导读者构建起这种关联性，而不是零散地罗列知识点。我希望书中在讲解完一个核心概念后，能够立刻引申到它与其他概念之间的联系。比如，进程的创建必然涉及到内存空间的分配，进程的通信需要依赖共享内存或者消息队列等机制，而这些又都建立在操作系统的资源管理之上。如果书中能够清晰地描绘出这些“线索”，那么读者在学习过程中，就不会感到迷茫，而是能够逐渐理解操作系统是一个多么精巧和复杂的系统工程。我特别留意书中是否能够提供一些“思考题”或者“实践环节”的设计，这对于巩固知识、加深理解非常有帮助。例如，在讲解死锁时，是否能提供一些模拟死锁发生的场景，让读者去分析原因并提出解决方案？在讲解文件系统时，是否能引导读者去尝试自己实现一个简单的文件系统，体会其设计思路？这种互动式的学习方式，往往比单纯的阅读更能激发学习者的主动性和创造力。一本优秀的教材，应该能够引导读者“动”起来，而不是仅仅“看”进去。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节安排，我个人感觉非常有条理。开篇的导论部分，应该是对整个操作系统的发展历程、基本概念以及重要作用进行了宏观的介绍，这对于我这样初次系统学习操作系统原理的人来说，至关重要。它能帮助我们建立起对操作系统整体的认知框架，理解它在整个计算机系统中扮演的不可或缺的角色。紧接着，想必会深入到进程管理这个核心话题。进程是操作系统最基本也是最重要的概念之一，如何创建、销毁、调度以及进程间的通信，这些都是操作系统精髓的体现。我非常期待书中能用清晰易懂的语言，结合生动的例子，来解释这些复杂的技术细节。然后，内存管理部分同样让我翘首以盼。内存的分配、回收、保护以及虚拟内存技术，都是操作系统设计中绕不开的难题。我希望这本书能详细讲解这些机制的原理和实现方式，让我们理解为什么计算机能够同时运行多个程序，以及如何高效地利用有限的内存资源。文件系统也是操作系统的一个重要组成部分，它负责数据的持久化存储和管理。我对书中关于文件系统的组织结构、目录管理、文件操作以及磁盘 I/O 的优化等内容充满了期待。最后，设备管理则直接关系到计算机硬件的交互。 I/O 设备的多样性和复杂性，使得设备管理成为一项充满挑战的任务。我希望这本书能详细介绍各种 I/O 设备的驱动程序、中断处理以及缓冲技术，让我们了解操作系统如何与各种外设进行顺畅的通信。

评分☆☆☆☆☆

这本书的“实践指导”能力，是我非常看重的一点。理论知识的掌握固然重要，但更重要的是如何将其应用于实际问题。我期待书中能够提供一些具有指导意义的实践项目或案例分析。例如，在讲解文件系统时，是否能引导读者去尝试使用一些高级文件操作命令，或者分析不同文件系统的性能差异？在讲解进程管理时，是否能通过一些工具来观察和分析进程的生命周期和资源占用情况？我尤其希望书中能够对一些经典的操作系统（如 Linux）进行深入剖析，讲解其内部实现细节，并提供一些相关的命令行操作指南。这样，我就可以将书本上的知识与实际的 Linux 环境相结合，进行更直观的理解和学习。我也期待书中能够提及一些与操作系统相关的开发工具和调试技巧，例如 gdb 调试器、 perf 性能分析工具等，这对于提升我的实际操作能力大有裨益。

评分☆☆☆☆☆

从一个程序员的角度来看，一本优秀的操作系统原理教材，其价值远不止于理论的讲解。它更应该成为我们理解和优化代码的“内功心法”。我关注的重点在于，书中是否能够将抽象的概念与实际的编程实践相结合。例如，在讲解进程调度时，是否能引申到多线程编程中的锁、信号量等同步机制，以及如何通过合理的线程设计来提高程序的并发性能和响应速度？在内存管理部分，我期待能够看到对堆、栈、全局变量等内存区域的详细剖析，以及如何避免内存泄漏、栈溢出等常见的编程错误。理解内存的分配和释放机制，对于编写高效、稳定的代码至关重要。文件系统的介绍，我希望能触及到文件 I/O 的性能瓶颈，以及如何通过异步 I/O、内存映射等技术来提升文件读写效率。对于高性能的网络应用开发，这部分内容尤为关键。设备管理方面，虽然我们日常编程可能不太直接与底层硬件打交道，但理解设备驱动的工作原理，以及中断如何影响程序的执行流程，有助于我们更好地调试和处理与硬件相关的异常情况。总而言之，我希望这本书不仅仅是一本“死记硬背”的教科书，而是一本能够真正帮助我提升编程技能，写出更健壮、更高效代码的“武功秘籍”。

评分☆☆☆☆☆

从一个希望快速掌握核心知识的学习者角度来说，我非常重视这本书的“易学性”。这并不意味着我希望它变得“浅显”，而是希望它能够以一种“润物细无声”的方式，让我在不知不觉中就掌握了复杂的知识。我希望书中能够有清晰的“知识点”划分，并且每个知识点都配有详尽的解释、实例和总结。比如，在讲解同步和互斥时，是否能够清晰地区分两者的概念，并提供具体的代码示例来展示如何实现？我期待书中能够避免“堆砌”大量公式和算法，而是将重点放在对核心思想的理解上。如果必须引入公式，那么也应该有详细的推导过程和易懂的解释。此外，我希望书中能够提供一些“常见问题解答”或者“易错点提醒”，这能帮助我及时纠正可能出现的理解误区。对于某些非常抽象的概念，如果能够提供一些类比或者形象化的解释，那将大大降低学习的门槛。一本易学的教材，能够让我们事半功倍，更有效地投入到实践和更深入的探索中去。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实让我眼前一亮，简洁而不失专业感，深邃的蓝色调仿佛蕴含着计算机世界无穷的奥秘，白色的字体清晰有力，一眼便能捕捉到“操作系统原理”的核心信息，旁边的“21世纪高等学校规划教材·计算机科学与技术”字样则暗示了其严谨的学术定位和广泛的适用性。初次翻开，纸张的触感温润细腻，散发着淡淡的油墨香，这是一种久违的书本特有的味道，瞬间将我带入了沉浸式阅读的氛围。我是一名计算机科学的爱好者，对操作系统的底层运作机制一直充满好奇，渴望能够深入了解这个连接硬件与软件的桥梁。从这本书的整体呈现来看，它无疑为我打开了一扇通往更深层次理解的大门。我尤其期待书中对进程管理、内存管理、文件系统以及设备管理等核心概念的阐述，希望能够借由这本书，构建起一套完整而清晰的操作系统知识体系。这本书的出版，无疑是为我们这些渴望在计算机科学领域深耕的学子和从业者提供了一份宝贵的精神食粮。它的存在，就像一座灯塔，指引着我们探索计算机世界的广阔海洋，拨开层层迷雾，窥见其核心的运行逻辑。我相信，通过对这本书的深入研读，我将能更深刻地理解计算机是如何工作的，从而更好地进行软件开发、系统优化，甚至在未来的学术研究中打下坚实的基础。这本书的装帧设计，也体现了出版方的用心，牢固的书脊，精美的封面，都预示着这是一本能够伴随我度过漫长学习时光的伙伴，一本值得我反复研读、细细品味的经典之作。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的“深度”和“广度”都非常关注。首先，在深度上，我希望它能深入剖析操作系统的核心原理，例如进程间通信的各种机制，内存分页和分段的详细实现，以及磁盘调度算法的原理和复杂度分析。这些深层次的理解，是构建扎实计算机科学基础的关键。其次，在广度上，我希望它能够涵盖操作系统的主要组成部分，包括但不限于进程管理、内存管理、文件系统、设备管理，以及网络通信（TCP/IP 协议栈在操作系统中的实现）和安全机制。我尤其希望它能够涉及一些现代操作系统的关键特性，例如虚拟化技术、容器化技术（如 Docker 的底层原理）以及分布式操作系统的相关概念。一本优秀的教材，应该能够为我打开一扇通往操作系统世界的大门，让我能够窥见其宏大的图景，并为我未来的深入学习和研究打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

快递非常快，非常有用

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不错

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很好，纸质和内容都很满意

评分☆☆☆☆☆

质量还不错，京东送货就是快！

评分☆☆☆☆☆

特别好的一本书，很喜欢，信赖京东啊！特别好的一本书，很喜欢，信赖京东啊！

评分☆☆☆☆☆

是大学的教材，不适合没有基础的人看

评分☆☆☆☆☆

[SM]这本书的印刷质量是非常不错的,很喜欢,而且价格相对来说很实惠,可谓物美价廉,无论是装订方式,还是发货包装个人感觉都是很不错的.[BJTJ]买之前还特意看了一下编辑推荐,本来还有点犹豫,看到这么多名人都喜欢[ZZ]写的[SM]也就打消了我的犹豫.简单的看了下[NRJJ],我发觉我已经喜欢上它了,尤其是书中的一段[SZ],真是让人爱不释手,意犹未尽.

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

老公的世界我不懂