操作係統原理/21世紀高等學校規劃教材·計算機科學與技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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韓其睿 編

圖書標籤:

• 操作係統
• 計算機科學
• 計算機技術
• 高等教育
• 教材
• 21世紀規劃教材
• 原理
• 計算機原理
• 係統編程
• 內核

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302327257

版次：1

商品編碼：11320625

品牌：清華大學

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2013-08-01

用紙：膠版紙

頁數：206

字數：333000

正文語種：中文

編輯推薦

　　·教學目標明確，注重理論與實踐的結閤；
　　·教學方法靈活，培養學生自主學習的能力；
　　·教學內容先進，反映瞭計算機學科的最新發展；
　　·教學模式完善，提供配套的教學資源解決方案。

內容簡介

　　《操作係統原理/21世紀高等學校規劃教材·計算機科學與技術》是一本為高等學校師生編寫的教材，講述瞭當代操作係統的基本原理，全書由7章組成，詳細介紹瞭進程的概念、進程間通信、綫程、信號量、消息傳遞、處理機調度、存儲管理、輸入／輸齣設備管理、文件係統等。考慮到實驗教學的要求，《操作係統原理/21世紀高等學校規劃教材·計算機科學與技術》安排瞭Linux操作係統的一些實例，還配有豐富的習題以及習題答案。
　　《操作係統原理/21世紀高等學校規劃教材·計算機科學與技術》可作為高等學校計算機技術、軟件工程、網絡工程專業學生的教材，也可供相關技術人員參考。

內頁插圖

目錄

第1章 計算機係統概述
1.1 計算機硬件結構
1.1.1 基本構成
1.1.2 處理器
1.1.3 存儲設備
1.1.4 110結構
1.2 操作係統的概念
1.2.1 操作係統的定義與地位
1.2.2 如何理解操作係統
1.2.3 操作係統的特徵
1.2.4 操作係統的功能
1.3 操作係統的發展和分類
1.3.1 操作係統的發展
1.3.2 操作係統的分類
1.4 操作係統的結構
1.4.1 簡單模塊組閤結構
1.4.2 層次結構
1.4.3 微內核結構
1.5 UNIX操作係統
1.5.1 UNIX操作係統的曆史
1.5.2 UNIX操作係統的結構
1.6 Linux操作係統
1.6.1 Linux操作係統的曆史
1.6.2 Linux操作係統的特點
1.6.3 Linux操作係統的結構
1.7 Windows操作係統
1.7.1 Windows操作係統的曆史
1.7.2 Windows操作係統的結構
1.7.3 Windows2000/XP的特點
本章小結
習題1

第2章 進程與綫程
2.1 進程的概念
2.1.1 多道程序設計
2.1.2 進程的概念
2.2 進程的狀態與轉換
2.2.1 進程的狀態
2.2.2 進程狀態的轉換
2.3 進程的描述與控製
2.3.1 進程的描述
2.3.2 進程的控製
2.4 進程的組織
2.4.1 進程的組成
2.4.2 PCB的組織方式
2.5 進程的通信
2.5.1 共享存儲器係統
2.5.2 消息傳遞係統
2.5.3 管道通信
2.6 綫程
2.6.1 綫程的概念
2.6.2 綫程與進程的比較
2.6.3 綫程的實現與模型
2.7 Linux係統中的進程
2.7.1 Linux中進程的概念
2.7.2 Linux的進程控製
2.7.3 Linux中進程的通信
本章小結
習題2

第3章 處理機調度
3.1 調度類型
3.2 進程調度
3.2.1 引起進程調度的原因
3.2.2 進程調度的方式
3.3 調度準則
3.4 調度算法
3.4.1 先來先服務法
3.4.2 短作業優先法
3.4.3 最短剩餘時間優先法
……

第4章 進程同步與死鎖
第5章 存儲管理
第6章 文件管理
第7章 輸入／輸齣管理

精彩書摘

　　2.交換技術
　　在多道程序環境下，一方麵，內存中的某些進程會由於某事件尚未發生而被阻塞運行，但它們占用瞭大量的內存空間，甚至有時可能齣現在內存中所有進程都被阻塞而迫使CPU停止下來等待的情況；另一方麵，許多作業卻又在外存上等待，因無法得到內存而不能運行。顯然這對係統資源是一種嚴重的浪費，且使係統吞吐量下降。為瞭解決這一問題，在係統中又增設瞭交換設施。所謂“交換”，是指把內存中暫時不能運行的進程或者暫時不用的程序和數據，調齣到外存上，以便騰齣足夠的內存空間，再把已具備運行條件的進程或進程所需要的程序和數據調入內存。交換是提高內存利用率的有效措施。自從20世紀60年代初期齣現“交換”技術後，它便引起瞭人們的重視，現在該技術已被廣泛地應用於操作係統中。
　　如果交換是以整個進程為單位，便稱為“整體交換”或“進程交換”。這種交換廣泛地應用於分時係統中，其目的是用來解決內存緊張問題，並可進一步提高內存的利用率。而如果交換是以“頁”或“段”為單位進行的，則分彆稱為“頁交換”或“分段交換”，又統稱為“部分交換”。這種交換方法是實現後麵要講到的請求分頁和請求分段式存儲管理的基礎，其目的是為瞭支持虛擬存儲係統。本節隻介紹進程交換，而分頁（段）交換將放在虛擬存儲器一節中進行討論。為瞭實現進程交換，係統必須能實現三方麵的功能：交換空間的管理、進程的換齣以及進程的換入。
　　1）交換空間的管理
　　在具有交換功能的操作係統中，通常把外存分為文件區和交換區。前者用於存放文件，後者用於存放從內存換齣的進程。由於通常文件都是較長久地駐留在外存上，故對文件區管理的主要目標是提高文件存儲空間的利用率，為此，對文件區采取離散分配方式。然而，進程在交換區中駐留的時間是短暫的，並且交換操作又較頻繁，故對交換空間管理的主要目標是提高進程換入和換齣的速度，為此，采取的是連續分配方式，較少考慮外存中的碎片問題。
　　為瞭能對交換區中的空閑盤塊進行管理，在係統中應配置相應的數據結構，用以記錄外存的使用情況。其形式與內存在動態分區分配方式中所用數據結構相似，即同樣可以用空閑分區錶或空閑分區鏈。在空閑分區錶的每個錶目中應包含兩項，即交換區的首地址及其大小，分彆用盤塊號和盤塊數錶示。
　　由於交換分區的分配采用連續分配方式，因而交換空間的分配與迴收，與動態分區方式時的內存分配與迴收方法類同，其分配算法可以是首次適應算法、循環首次適應算法或最佳適應算法等。
　　……

前言/序言

《深入理解計算機係統》 作者：Randal E. Bryant, David R. O'Hallaron 譯者：陳海波, 錢曉捷, 叢京生, 尹勇 齣版社：機械工業齣版社 內容簡介： 《深入理解計算機係統》（Computer Systems: A Programmer's Perspective）是一本享譽全球的計算機科學經典教材，它以“程序就是數據”的核心思想，為讀者提供瞭一個獨特的視角來理解計算機係統的工作原理。這本書並非僅僅羅列概念，而是通過深入淺齣的方式，將硬件和軟件緊密地聯係起來，幫助程序員理解他們所編寫的代碼在實際計算機上是如何執行的。 本書的寫作宗旨在於彌閤程序員與係統硬件之間的鴻溝，讓開發者能夠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層係統機製的影響。它強調，隻有當程序員真正理解瞭程序如何在硬件上運行，纔能寫齣更高效、更健壯、更安全的軟件。 核心內容涵蓋： 1. 信息的錶示與處理： 本書從最基本的信息錶示開始，講解瞭整數、浮點數、字符串等數據類型在計算機中的二進製錶示方式，以及它們如何被CPU處理。這部分內容對於理解數據溢齣、精度丟失等常見問題至關重要。 2. 機器級代碼： 讀者將學習到匯編語言，並理解高級語言（如C語言）是如何被編譯成機器指令的。通過分析匯編代碼，可以直觀地看到編譯器如何將C語言的語句翻譯成底層的CPU指令，從而揭示瞭函數調用、循環、條件判斷等高級抽象在底層是如何實現的。 3. 處理器體係結構： 本書深入探討瞭現代處理器的核心設計，包括指令集架構（ISA）、流水綫、緩存一緻性、分支預測等技術。瞭解這些內容能夠幫助程序員理解程序的執行速度瓶頸，並學會如何優化代碼以充分利用處理器的能力。 4. 內存技術和存儲器： 內存層次結構是計算機係統性能的關鍵。本書詳細介紹瞭各種存儲技術，如DRAM、SRAM，以及它們在寄存器、緩存、主存和磁盤之間的組織方式。通過理解緩存的工作原理，讀者可以學會如何編寫“緩存友好”的代碼，顯著提升程序性能。 5. 鏈接： 程序在被執行前，需要經過編譯、匯編和鏈接等過程。本書著重講解瞭鏈接器的工作原理，包括符號解析、重定位等，以及靜態庫和動態庫的概念。這有助於理解程序如何組閤成一個可執行文件，以及不同模塊之間的依賴關係。 6. 運行時內存管理： 動態內存分配（如malloc和free）是許多程序中常見的操作。本書深入剖析瞭動態內存分配器的內部機製，包括堆的組織、內存塊的管理以及垃圾迴收的概念。這對於避免內存泄漏、懸空指針等內存錯誤至關重要。 7. 係統級I/O： 輸入/輸齣（I/O）操作是程序與外部世界交互的途徑。本書講解瞭文件I/O、套接字I/O等係統級I/O操作，以及它們如何通過係統調用來實現。瞭解I/O的工作原理有助於優化程序的輸入輸齣效率。 8. 並發和並行： 現代計算機係統普遍采用多綫程和多進程技術來實現並發和並行。本書介紹瞭綫程和進程的概念，以及它們之間的同步機製，如互斥鎖、信號量等。這使得讀者能夠編寫能夠有效利用多核處理器優勢的並發程序，並理解並發編程中的常見挑戰，如死鎖和競態條件。 本書的特色： 程序員視角： 強調從程序員的角度齣發，解釋係統是如何工作的，以及這些知識如何應用於編寫更優秀的程序。 理論與實踐結閤： 融閤瞭大量的理論知識和實際示例，通過清晰的代碼示例和實驗練習，幫助讀者鞏固理解。 更新迭代： 本書根據計算機科學的飛速發展，不斷更新內容，涵蓋瞭最新的處理器、內存技術和編程範式。 工程性強： 引導讀者關注程序的可移植性、效率、安全性和可靠性等工程性問題。 《深入理解計算機係統》不僅適閤計算機科學專業的學生，也強烈推薦給任何希望深入理解計算機工作原理、提升編程技能的軟件開發者。通過學習本書，讀者將能夠更自信地應對復雜的軟件開發挑戰，寫齣更高效、更穩健的程序。

評分☆☆☆☆☆

我希望這本書能夠激發我的“批判性思維”。一個優秀的教材，不應該僅僅是知識的搬運工，更應該是一個引導者，能夠引導讀者去思考“為什麼”和“如何做”。例如，在介紹某種內存管理算法時，是否能對其優缺點進行深入的分析，並與其他的算法進行比較？在講解進程調度策略時，是否能提齣一些實際場景下的挑戰，並引導讀者去思考如何改進現有的調度算法？我希望書中能夠鼓勵讀者去質疑和探索，而不是被動地接受書本上的知識。例如，當介紹某種技術時，是否能提齣一些潛在的問題或局限性，並引導讀者去思考未來的發展方嚮？這種鼓勵批判性思維的教材，能夠培養齣真正有創新能力和獨立思考能力的人纔。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格，對於我而言，是學習效率的關鍵因素之一。我並非計算機科學領域的科班齣身，所以對過於晦澀、專業術語堆砌的語言會感到非常吃力。我更青睞那些能夠用清晰、簡潔、生動且富有邏輯性的語言來闡述復雜概念的教材。例如，在解釋並發和並行的區彆時，是否能用一個生活中的例子來打比方，而不是直接拋齣專業的定義？在描述死鎖的四個必要條件時，是否能用一個生動的場景來具象化，讓讀者能夠輕易地理解？我非常期待這本書能夠采用圖文並茂的方式，用精美的圖錶、流程圖來輔助講解，這比純粹的文字描述更能直觀地展示復雜的數據結構和算法。此外，我個人也比較喜歡那種帶有一定人文關懷的敘述方式，比如在介紹某個操作係統發展曆程中的重要裏程碑時，如果能簡要提及相關的曆史背景和人物貢獻，會讓我對這個學科産生更濃厚的興趣。總而言之，我希望這本書的語言風格能夠做到“既有深度，又不失溫度”，既能讓我在知識的海洋中遨遊，又不至於因為語言的障礙而望而卻步。

評分☆☆☆☆☆

這本書的“實踐指導”能力，是我非常看重的一點。理論知識的掌握固然重要，但更重要的是如何將其應用於實際問題。我期待書中能夠提供一些具有指導意義的實踐項目或案例分析。例如，在講解文件係統時，是否能引導讀者去嘗試使用一些高級文件操作命令，或者分析不同文件係統的性能差異？在講解進程管理時，是否能通過一些工具來觀察和分析進程的生命周期和資源占用情況？我尤其希望書中能夠對一些經典的操作係統（如 Linux）進行深入剖析，講解其內部實現細節，並提供一些相關的命令行操作指南。這樣，我就可以將書本上的知識與實際的 Linux 環境相結閤，進行更直觀的理解和學習。我也期待書中能夠提及一些與操作係統相關的開發工具和調試技巧，例如 gdb 調試器、 perf 性能分析工具等，這對於提升我的實際操作能力大有裨益。

評分☆☆☆☆☆

我關注的是這本書的“時代感”。“21世紀高等學校規劃教材”的定位，預示著它應該包含最新的技術發展和研究成果。操作係統的領域一直在不斷演進，新的技術和概念層齣不窮。我希望這本書能夠涵蓋當前主流操作係統的最新特性，例如容器技術、微內核架構、雲原生操作係統等方麵的最新進展。在並發和並行方麵，我期待書中能夠深入探討多核處理器下的並發編程模型，以及如何有效地利用現代處理器的並行計算能力。在內存管理方麵，我對 NUMA 架構下的內存分配和訪問策略，以及新型內存技術（如 PM 內存）的應用很感興趣。文件係統方麵，我對分布式文件係統（如 HDFS）和對象存儲的原理和應用充滿瞭好奇。此外，我也希望書中能夠對安全性問題有足夠的重視，例如進程隔離、訪問控製、安全沙箱等技術。畢竟，在一個日益互聯互通的時代，操作係統的安全性變得前所未有的重要。這本書的價值，將很大程度上取決於它能否跟上時代的步伐，為讀者提供最新、最前沿的知識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的章節安排，我個人感覺非常有條理。開篇的導論部分，應該是對整個操作係統的發展曆程、基本概念以及重要作用進行瞭宏觀的介紹，這對於我這樣初次係統學習操作係統原理的人來說，至關重要。它能幫助我們建立起對操作係統整體的認知框架，理解它在整個計算機係統中扮演的不可或缺的角色。緊接著，想必會深入到進程管理這個核心話題。進程是操作係統最基本也是最重要的概念之一，如何創建、銷毀、調度以及進程間的通信，這些都是操作係統精髓的體現。我非常期待書中能用清晰易懂的語言，結閤生動的例子，來解釋這些復雜的技術細節。然後，內存管理部分同樣讓我翹首以盼。內存的分配、迴收、保護以及虛擬內存技術，都是操作係統設計中繞不開的難題。我希望這本書能詳細講解這些機製的原理和實現方式，讓我們理解為什麼計算機能夠同時運行多個程序，以及如何高效地利用有限的內存資源。文件係統也是操作係統的一個重要組成部分，它負責數據的持久化存儲和管理。我對書中關於文件係統的組織結構、目錄管理、文件操作以及磁盤 I/O 的優化等內容充滿瞭期待。最後，設備管理則直接關係到計算機硬件的交互。 I/O 設備的多樣性和復雜性，使得設備管理成為一項充滿挑戰的任務。我希望這本書能詳細介紹各種 I/O 設備的驅動程序、中斷處理以及緩衝技術，讓我們瞭解操作係統如何與各種外設進行順暢的通信。

評分☆☆☆☆☆

從一個希望快速掌握核心知識的學習者角度來說，我非常重視這本書的“易學性”。這並不意味著我希望它變得“淺顯”，而是希望它能夠以一種“潤物細無聲”的方式，讓我在不知不覺中就掌握瞭復雜的知識。我希望書中能夠有清晰的“知識點”劃分，並且每個知識點都配有詳盡的解釋、實例和總結。比如，在講解同步和互斥時，是否能夠清晰地區分兩者的概念，並提供具體的代碼示例來展示如何實現？我期待書中能夠避免“堆砌”大量公式和算法，而是將重點放在對核心思想的理解上。如果必須引入公式，那麼也應該有詳細的推導過程和易懂的解釋。此外，我希望書中能夠提供一些“常見問題解答”或者“易錯點提醒”，這能幫助我及時糾正可能齣現的理解誤區。對於某些非常抽象的概念，如果能夠提供一些類比或者形象化的解釋，那將大大降低學習的門檻。一本易學的教材，能夠讓我們事半功倍，更有效地投入到實踐和更深入的探索中去。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的邏輯結構非常看重。操作係統的概念相互關聯，形成一個有機的整體。一個好的教材，應該能夠循序漸進地引導讀者構建起這種關聯性，而不是零散地羅列知識點。我希望書中在講解完一個核心概念後，能夠立刻引申到它與其他概念之間的聯係。比如，進程的創建必然涉及到內存空間的分配，進程的通信需要依賴共享內存或者消息隊列等機製，而這些又都建立在操作係統的資源管理之上。如果書中能夠清晰地描繪齣這些“綫索”，那麼讀者在學習過程中，就不會感到迷茫，而是能夠逐漸理解操作係統是一個多麼精巧和復雜的係統工程。我特彆留意書中是否能夠提供一些“思考題”或者“實踐環節”的設計，這對於鞏固知識、加深理解非常有幫助。例如，在講解死鎖時，是否能提供一些模擬死鎖發生的場景，讓讀者去分析原因並提齣解決方案？在講解文件係統時，是否能引導讀者去嘗試自己實現一個簡單的文件係統，體會其設計思路？這種互動式的學習方式，往往比單純的閱讀更能激發學習者的主動性和創造力。一本優秀的教材，應該能夠引導讀者“動”起來，而不是僅僅“看”進去。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計著實讓我眼前一亮，簡潔而不失專業感，深邃的藍色調仿佛蘊含著計算機世界無窮的奧秘，白色的字體清晰有力，一眼便能捕捉到“操作係統原理”的核心信息，旁邊的“21世紀高等學校規劃教材·計算機科學與技術”字樣則暗示瞭其嚴謹的學術定位和廣泛的適用性。初次翻開，紙張的觸感溫潤細膩，散發著淡淡的油墨香，這是一種久違的書本特有的味道，瞬間將我帶入瞭沉浸式閱讀的氛圍。我是一名計算機科學的愛好者，對操作係統的底層運作機製一直充滿好奇，渴望能夠深入瞭解這個連接硬件與軟件的橋梁。從這本書的整體呈現來看，它無疑為我打開瞭一扇通往更深層次理解的大門。我尤其期待書中對進程管理、內存管理、文件係統以及設備管理等核心概念的闡述，希望能夠藉由這本書，構建起一套完整而清晰的操作係統知識體係。這本書的齣版，無疑是為我們這些渴望在計算機科學領域深耕的學子和從業者提供瞭一份寶貴的精神食糧。它的存在，就像一座燈塔，指引著我們探索計算機世界的廣闊海洋，撥開層層迷霧，窺見其核心的運行邏輯。我相信，通過對這本書的深入研讀，我將能更深刻地理解計算機是如何工作的，從而更好地進行軟件開發、係統優化，甚至在未來的學術研究中打下堅實的基礎。這本書的裝幀設計，也體現瞭齣版方的用心，牢固的書脊，精美的封麵，都預示著這是一本能夠伴隨我度過漫長學習時光的夥伴，一本值得我反復研讀、細細品味的經典之作。

評分☆☆☆☆☆

從一個程序員的角度來看，一本優秀的操作係統原理教材，其價值遠不止於理論的講解。它更應該成為我們理解和優化代碼的“內功心法”。我關注的重點在於，書中是否能夠將抽象的概念與實際的編程實踐相結閤。例如，在講解進程調度時，是否能引申到多綫程編程中的鎖、信號量等同步機製，以及如何通過閤理的綫程設計來提高程序的並發性能和響應速度？在內存管理部分，我期待能夠看到對堆、棧、全局變量等內存區域的詳細剖析，以及如何避免內存泄漏、棧溢齣等常見的編程錯誤。理解內存的分配和釋放機製，對於編寫高效、穩定的代碼至關重要。文件係統的介紹，我希望能觸及到文件 I/O 的性能瓶頸，以及如何通過異步 I/O、內存映射等技術來提升文件讀寫效率。對於高性能的網絡應用開發，這部分內容尤為關鍵。設備管理方麵，雖然我們日常編程可能不太直接與底層硬件打交道，但理解設備驅動的工作原理，以及中斷如何影響程序的執行流程，有助於我們更好地調試和處理與硬件相關的異常情況。總而言之，我希望這本書不僅僅是一本“死記硬背”的教科書，而是一本能夠真正幫助我提升編程技能，寫齣更健壯、更高效代碼的“武功秘籍”。

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的“深度”和“廣度”都非常關注。首先，在深度上，我希望它能深入剖析操作係統的核心原理，例如進程間通信的各種機製，內存分頁和分段的詳細實現，以及磁盤調度算法的原理和復雜度分析。這些深層次的理解，是構建紮實計算機科學基礎的關鍵。其次，在廣度上，我希望它能夠涵蓋操作係統的主要組成部分，包括但不限於進程管理、內存管理、文件係統、設備管理，以及網絡通信（TCP/IP 協議棧在操作係統中的實現）和安全機製。我尤其希望它能夠涉及一些現代操作係統的關鍵特性，例如虛擬化技術、容器化技術（如 Docker 的底層原理）以及分布式操作係統的相關概念。一本優秀的教材，應該能夠為我打開一扇通往操作係統世界的大門，讓我能夠窺見其宏大的圖景，並為我未來的深入學習和研究打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

挺好，京東自營的就是好，很快服務態度好。。。

評分☆☆☆☆☆

韆萬彆在京東買東西瞭，騙人的物流，欺騙消費者

評分☆☆☆☆☆

剛買瞭，還沒開始看

評分☆☆☆☆☆

書是正版，看著像教科書

評分☆☆☆☆☆

是大學的教材，不適閤沒有基礎的人看

評分☆☆☆☆☆

挺好，京東自營的就是好，很快服務態度好。。。

評分☆☆☆☆☆

快遞非常快，非常有用

評分☆☆☆☆☆

快遞非常快，非常有用

評分☆☆☆☆☆

質量還不錯，京東送貨就是快！