全国计算机等级考试四级教程：操作系统原理(2016年版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

教育部考试中心 编

图书标签:

• 计算机等级考试
• 操作系统
• 四级
• 教程
• 2016年版
• 原理
• 教材
• 考试用书
• 计算机基础
• 信息技术

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040443110

版次：1

商品编码：11845340

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-12-01

用纸：胶版纸

页数：219

字数：350000

正文语种：中文

内容简介

　　《全国计算机等级考试四级教程：操作系统原理（2016年版）》根据教育部考试中心新颁布的《全国计算机等级考试四级操作系统原理考试大纲（2013年版）》的要求编写而成。主要内容包括：操作系统的基本概念、基本结构及运行机制，进程线程模型，进程线程同步机制，内存管理方案，文件系统的设计、实现及性能提升，I／O设备管理，死锁的概念及解决方案。在《全国计算机等级考试四级教程：操作系统原理（2016年版）》的最后附有新版的考试大纲、样题及参考答案。《全国计算机等级考试四级教程：操作系统原理（2016年版）》的编写目标是使考生具备操作系统基础知识，掌握操作系统中各部分功能的工作原理及关联性，熟悉各种典型实现技术，从而能够在应用开发中运用所掌握的知识。
　　《全国计算机等级考试四级教程：操作系统原理（2016年版）》可供报考四级操作系统原理的全国计算机等级考试考生使用，也可作为普通高等学校计算机操作系统课程的参考书。

内页插图

目录

第1章 操作系统概论
1．1 操作系统的概念
1．1．1 计算机系统
1．1．2 操作系统的定义
1．1．3 操作系统的特征
1．1．4 研究操作系统的观点
1．1．5 操作系统的功能
1．2 操作系统的发展
1．2．1 手工操作
1．2．2 监控程序（早期批处理）
1．2．3 多道批处理
1．2．4 分时系统
1．2．5 UNIX通用操作系统
1．2．6 个人计算机操作系统
1．2．7 Android操作系统
1．3 操作系统分类
1．3．1 批处理操作系统
1．3．2 分时系统
1．3．3 实时操作系统
1．3．4 嵌入式操作系统
1．3．5 个人计算机操作系统
1．3．6 网络操作系统
1．3．7 分布式操作系统
1．3．8 智能卡操作系统
1．4 操作系统结构
1．4．1 整体式结构
1．4．2 层次结构
1．4．3 微内核（客户机／服务器）结构

第2章 操作系统运行机制
2．1 中央处理器（CPU）
2．1．1 CPU的构成与基本工作方式
2．1．2 特权指令和非特权指令
2．1．3 处理器的状态
2．1．4 程序状态字PSW
2．2 存储体系
2．2．1 存储器的层次结构
2．2．2 存储保护
2．3 中断与异常机制
2．3．1 扣断与异常的概念
2．3．2 中断系统
2．3．3 中断优先级与中断屏蔽
2．4 系统调用
2．4．1 系统调用简介
2．4．2 系统调用的处理过程
2．5 I／O技术
2．6 时钟

第3章 进程线程模型
3．1 多道程序设计模型
3．1．1 程序的顺序执行
3．1．2 多道程序系统中程序执行环境的变化
3．1．3 程序的并发执行
3．2 进程模型
3．2．1 进程的概念
3．2．2 进程的状态及其状态转换
3．2．3 进程控制块
3．2．4 进程控制
3．3 线程模型
3．3．1 线程的引入
3．3．2 线程的基本概念
3．3．3 线程实现机制
3．3．4 Pthread线程包
3．4 进程（线程）调度
3．4．1 概述
3．4．2 调度算法设计原则
3．4．3 进程（线程）调度算法

第4章 并发与同步
4．1 进程（线程）间相互作用
4．2 进程互斥
4．3 信号量（Semaphore）
4．4 经典的进程同步问题
4．5 管程
4．6进程通信、
4．6．1 共享内存
4．6．2 消息机制

第5章 内存管理
5．1 基本概念
5．1．1 存储体系
5．1．2 存储管理的任务
5．1．3 地址转换
5．1．4 内存管理方案简介
5．2 分区存储管理方案
5．2．1 固定分区
5．2．2 可变分区
5．2．3 分区管理方案的优缺点
5．3 覆盖技术与交换技术
5．3．1 覆盖技术
5．3．2 交换技术
5．4 页式存储管理方案
5．4．1 基本思想
5．4．2 存储空间的分配与回收
5．4．3 地址转换与快表
5．5 虚拟存储技术与虚拟页式存储管理方案的实现
5．5．1 虚拟存储技术
5．5．2 虚拟页式存储管理
5．5．3 段式与段页式存储管理方案

第6章 文件管理
6．1 概述
6．1．1 文件和文件系统
6．1．2 文件分类
6．1．3 文件系统的功能
6．2 文件的结构
6．2．1 文件的逻辑结构
6．2．2 文件的物理结构
6．2．3 文件的存储介质
6．2．4 文件的存取方式
6．3 文件目录
6．3．1 文件目录的组成
6．3．2 文件目录结构
6．3．3 树形目录
6．3．4 路径名
6．3．5 目录操作
6．4 文件系统的实现
6．4．1 存储空间的分配与回收
6．4．2 实现文件系统的表目
6．4．3 记录的成组与分解
6．4．4 文件的操作
6．5 文件的保护和安全
6．5．1 文件的共享
6．5．2 文件的保护
6．5．3 文件的存取权限
6．5．4 文件的保密
6．6 文件系统的性能
6．7 Windows的FAT文件系统和UNIX文件系统
6．7．1 Windows的FAT文件系统
6．7．2 UNIX文件系统

第7章 I／O设备管理
7．1 设备与设备分类
7．1．1 设备管理的重要性
7．1．2 设备管理的任务
7．1．3 设备的分类
7．2 I／O硬件组成
7．2．1 计算机I／O系统的结构
7．2．2 I／0设备数据传送控制方式
7．3 I／O软件的特点及结构
7．3．1 设备驱动程序
．7．3．2 与设备无关的系统软件
7．3．3 用户空间的I／0软件
7．4 典型的I／O技术
7．4．1 缓冲技术
……

第8章 死锁
附录1 全国计算机等级考试四级操作系统原理考试大纲（2013年版）
附录2 全国计算机等级考试四级操作系统原理样题及参考答案
参考文献

《深入探索：操作系统核心概念与实践》 引言 在信息技术飞速发展的今天，操作系统作为计算机系统的灵魂，扮演着至关重要的角色。它不仅是硬件与软件之间的桥梁，更是所有应用程序得以运行的基础平台。理解操作系统的核心原理，掌握其设计思想和实现机制，对于软件开发者、系统管理员乃至所有希望深入理解计算机工作机制的学习者而言，都具有不可替代的价值。《深入探索：操作系统核心原理与实践》正是为了满足这一需求而诞生的。本书旨在提供一个全面、深入且注重实践的学习路径，带领读者从宏观到微观，逐步揭示操作系统的奥秘，培养解决实际问题的能力。 本书特色与亮点 本书并非对现有操作系统进行简单的介绍或堆砌碎片化的知识点，而是致力于构建一个系统化的知识体系，强调对操作系统核心概念的深刻理解。本书的独特之处在于： 1. 理论与实践的深度融合： 我们不仅深入剖析操作系统各个模块的设计理念、算法原理，更结合现代操作系统的实际应用场景，通过丰富的案例分析和代码示例，帮助读者将理论知识转化为实际能力。 2. 由浅入深的讲解方式： 无论您是初学者还是有一定基础的开发者，本书都能提供恰当的学习深度。我们从最基础的进程与线程概念入手，逐步深入到内存管理、文件系统、设备管理、安全机制等复杂主题，确保读者能够循序渐进地掌握知识。 3. 注重核心概念的辨析： 操作系统涉及众多相互关联的概念，理解它们之间的异同至关重要。本书将清晰地阐述进程与线程的区别与联系，虚拟内存与物理内存的工作原理，同步与互斥的实现机制等关键概念，避免概念混淆。 4. 现代操作系统的视角： 本书在讲解经典操作系统理论的同时，也会适时引入现代操作系统（如Linux、Windows、macOS等）在实现这些原理时的具体策略和最新发展，让读者了解理论如何落地，以及前沿技术的发展方向。 5. 丰富的学习资源支持（假设）： （此部分为示例，实际书中可根据情况说明）本书在配套的在线资源中，可能包含代码示例的详细解析、相关的实验指导、深入讨论的博客文章以及互动问答社区，为读者的学习提供全方位的支持。 内容概览 本书共分为若干个核心章节，每个章节都独立成篇，但又紧密相连，共同构建起操作系统的完整图景。 第一篇：操作系统基础与进程管理 第一章：操作系统概述 本章将从宏观角度介绍操作系统的基本概念、作用和发展历程。我们将探讨操作系统的多重角色，如资源管理者、用户接口、应用程序平台等。通过对不同类型操作系统的简要介绍，读者可以建立对操作系统整体形态的初步认知。我们将讨论操作系统的基本功能，包括程序执行、输入/输出操作、文件系统访问、通信以及错误检测。 第二章：进程概念与管理 进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。本章将深入讲解进程的概念，包括进程的定义、特征，以及进程控制块（PCB）的结构与作用。我们将详细阐述进程的状态（如就绪、运行、等待、终止）以及它们之间的转换过程。此外，本章还将介绍进程创建与终止的系统调用，以及进程间通信（IPC）的多种机制，如管道、消息队列、共享内存、信号量等。理解这些概念是掌握并发编程和多任务处理的关键。 第三章：线程概念与多线程模型 线程作为进程内执行的最小单位，在现代多任务处理中扮演着越来越重要的角色。本章将区分进程与线程的概念，解释线程的优势，如更高的并发性、更低的创建和切换开销。我们将探讨用户级线程和内核级线程的实现方式及其优缺点，并分析三种主要的线程模型：一对一模型、多对一模型和多对多模型。理解线程模型对于优化应用程序性能和提高系统吞谷性至关重要。 第四章：CPU调度 CPU调度是操作系统核心功能之一，它决定了就绪进程或线程在CPU上的执行顺序。本章将详细介绍各种CPU调度算法，包括先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）、优先级调度、轮转调度（RR）等。我们将深入分析每种算法的原理、优缺点以及适用场景，并通过具体的例子进行计算和比较。此外，还将讨论多级队列调度、多级反馈队列调度等高级调度策略，以及实时调度的概念。 第五章：进程同步与互斥 在多进程/多线程环境中，多个执行流可能需要访问共享资源，这可能导致竞态条件等问题。本章将重点讲解解决进程同步与互斥问题的各种方法。我们将从简单的锁机制（如自旋锁、互斥锁）开始，逐步深入到信号量、管程等更高级的同步工具。我们将分析死锁的产生条件、检测与预防方法，并介绍一些经典的同步问题，如生产者-消费者问题、读者-写者问题、哲学家就餐问题，并通过这些例子来加深对同步机制的理解。 第二篇：内存管理 第六章：内存管理基础 内存是计算机系统宝贵的资源，高效的内存管理是操作系统性能的关键。本章将介绍内存管理的基本概念，包括逻辑地址空间和物理地址空间、地址重定位等。我们将探讨连续内存分配方式，如固定分区和可变分区，以及它们存在的碎片化问题。 第七章：虚拟内存 虚拟内存是现代操作系统最重要的内存管理技术之一，它极大地扩展了程序的运行空间。本章将深入讲解虚拟内存的实现原理，包括请求分页、页面置换算法（如FIFO、LRU、OPT）以及页面故障的处理过程。我们将分析页表、TLB（Translation Lookaside Buffer）等硬件机制在虚拟内存管理中的作用。此外，还将讨论其他虚拟内存技术，如请求分段。 第八章：页面置换算法详解 页面置换算法直接影响系统的性能，因此深入理解其工作原理至关重要。本章将对多种经典的页面置换算法进行详细的分析和比较。我们将通过具体的页面访问序列，一步步演示FIFO、LRU、LFU、OPT等算法的执行过程，并分析它们的优缺点。同时，还将探讨局部页面置换与全局页面置换的区别，以及工作集模型等更复杂的概念。 第三篇：文件系统与I/O管理 第九章：文件系统概述 文件系统是操作系统管理存储设备上数据的方式。本章将介绍文件和目录的概念，文件系统在操作系统中的作用，以及文件系统的基本结构，如文件目录、文件控制块（FCB）等。我们将讨论文件的不同访问方法（顺序访问、直接访问）和文件分配方法（连续分配、链式分配、索引分配）。 第十章：磁盘调度与I/O管理 I/O设备是计算机系统中不可或缺的一部分，高效的I/O管理能够显著提升系统性能。本章将重点关注磁盘调度算法，如FCFS、SSTF、SCAN、C-SCAN、LOOK、C-LOOK等，并分析它们在减少磁头寻道时间和旋转延迟方面的作用。我们将讨论I/O设备控制器、设备驱动程序、缓冲技术等I/O系统的组成部分，以及中断处理机制在I/O过程中的关键作用。 第四篇：系统安全与性能优化 第十一章：操作系统安全 在日益复杂的网络环境中，操作系统安全至关重要。本章将探讨操作系统的安全模型，包括访问控制、用户身份验证、权限管理等。我们将介绍常见的安全威胁，如病毒、蠕虫、缓冲区溢出攻击等，以及操作系统提供的安全机制，如加密、数字签名、防火墙等。 第十二章：死锁与系统性能 本章将对死锁问题进行更深入的探讨，包括死锁的四个必要条件、银行家算法等死锁预防与避免策略。同时，本章还将讨论操作系统的性能评估指标，如吞吐量、响应时间、周转时间等，并介绍一些提高系统性能的常见技巧，如进程优先级调整、资源利用率优化等。 总结与展望 《深入探索：操作系统核心概念与实践》不仅仅是一本教科书，更是一个学习和探索的起点。通过对本书内容的学习，读者将能够： 深刻理解操作系统的核心原理和设计思想。 掌握进程、线程、内存、文件系统等关键模块的管理机制。 具备分析和解决实际操作系统相关问题的能力。 为进一步深入学习分布式系统、嵌入式系统、操作系统内核开发等领域打下坚实的基础。 我们希望本书能成为您在操作系统学习道路上的忠实伙伴，激发您对计算机系统更深层次的探索兴趣。 致读者 本书的编写旨在为广大计算机科学与技术领域的学习者提供一份全面而深入的操作系统知识体系。我们诚挚地希望每一位读者都能通过本书，不仅掌握理论知识，更能理解其背后的逻辑与工程实践，从而在未来的学习和工作中游刃有余。

评分☆☆☆☆☆

我是一个对计算机操作系统原理充满兴趣的爱好者，虽然不是科班出身，但一直想深入了解这个“幕后英雄”。市面上的操作系统教程良莠不齐，有的过于浅显，有的又过于晦涩难懂，找到一本适合自己的书确实不容易。当我在书店看到这本《全国计算机等级考试四级教程：操作系统原理(2016年版)》时，被它严谨的标题和看似专业的排版吸引了。翻开书，我最先关注的是文件系统这部分。文件系统可以说是用户与存储设备交互的桥梁，它直接影响着数据的存取效率和安全性。这本书在讲解文件系统时，不仅仅是简单地介绍了文件、目录的概念，而是深入到了文件系统的内部结构，比如索引节点、目录项、数据块等。作者还详细讲解了不同的文件系统类型，如FAT、NTFS、Ext系列等，并分析了它们的特点和优劣。我尤其对书中关于文件系统的读写流程、权限管理以及一些文件系统优化的技术讨论印象深刻。它用清晰的逻辑和翔实的案例，将复杂的文件系统原理娓娓道来，让我能够更好地理解文件是如何在硬盘上存储、检索和管理的。这种深入浅出的讲解方式，对于我这样的初学者来说，无疑是一份宝贵的学习资料。

评分☆☆☆☆☆

我选择这本书，主要是因为我需要针对全国计算机等级考试四级进行复习，而这本书的名称明确指向了目标。虽然考试本身有其侧重点，但我更希望通过学习，能够真正理解操作系统的核心思想，而不仅仅是应付考试。这本书在设备管理这一块的内容，给我留下了深刻的印象。设备管理是操作系统负责协调和控制各种输入输出设备的部分，它直接影响着系统的整体性能和用户体验。我之前一直觉得设备管理是很琐碎的部分，但这本书的讲解，让我看到了它的重要性。作者从I/O设备的基本类型、I/O控制方式（程序I/O、中断I/O、DMA）开始，循序渐进地讲解了I/O控制器的作用、设备驱动程序的设计，以及缓冲、假脱机等技术。尤其是在讲解中断处理和DMA传输时，作者用了很多形象的比喻和图解，将原本抽象的技术概念变得生动易懂。我还了解到了一些关于设备独立性、设备分配和释放等策略，这些都是在设计高效可靠的操作系统时必须考虑的因素。这本书在这一章节的安排上，逻辑严谨，内容详实，并且能够触及到一些实际应用中的关键点，让我对设备管理的理解上升到了一个新的高度。

评分☆☆☆☆☆

作为一个多年在IT行业摸爬滚打的开发者，我深知操作系统基础的重要性。虽然我日常的工作不直接接触内核开发，但对底层的理解程度，往往决定了我解决复杂问题的能力和代码优化的上限。这本书的“2016年版”标识，让我有些许疑虑，毕竟技术更新迭代很快，不知道它是否还能跟得上最新的发展。然而，当我翻到内存管理的部分时，这种疑虑就烟消云散了。内存管理是操作系统中最复杂也是最核心的模块之一，它直接关系到程序的运行效率和系统的稳定性。这本书在这部分内容的处理上，非常细致。它从最基本的概念，如内存分段、分页，讲到更高级的虚拟内存、页面置换算法，并且对每种算法都进行了深入的剖析。我特别喜欢作者在讲解页面置换算法时，不仅仅列举了LRU、FIFO等经典算法，还详细分析了它们的优缺点，并给出了相应的性能评估方法。更让我惊喜的是，作者还讨论了TLB（Translation Lookaside Buffer）的作用以及缓存一致性等问题，这都是在实际系统中非常关键的细节。虽然是2016年的版本，但这些基础的原理依然是当前操作系统设计的基石，非常具有学习价值。

评分☆☆☆☆☆

我一直对计算机系统底层的运行机制非常好奇，尤其是操作系统，感觉它就像是大脑一样，指挥着整个计算机世界。这本书封面上的“操作系统原理”几个字，瞬间就吸引了我。翻开目录，看到诸如进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等章节，就知道这本书的内容是很扎实的。我特别关注了其中关于进程调度的部分，这部分是理解操作系统如何公平高效地分配CPU资源的关.键.但.是，我总觉得有些教材在这块讲解得过于理论化，枯燥乏味。然而，这本书的讲解方式却让我眼前一亮。作者并没有直接罗列各种调度算法的公式和优缺点，而是先从实际需求出发，比如为什么需要调度，不同的调度策略会带来什么样的影响，再引入各种算法，并且会详细分析每种算法的适用场景、性能指标以及可能存在的弊端。我印象比较深刻的是，作者用了大量的图示来解释调度过程，这对于我这种视觉型学习者来说简直是福音。而且，他还结合了一些实际的操作系统应用场景，比如多任务处理、实时系统等，来阐述不同算法的优劣。感觉这本书不是为了讲而讲，而是真正站在读者的角度，力求让读者不仅记住知识点，更能理解其背后的设计思想和工程考量。

评分☆☆☆☆☆

这本书的包装很朴实，拿在手里沉甸甸的，封面上“全国计算机等级考试四级教程：操作系统原理”几个大字，配上2016年版的字样，瞬间勾起了我当年备考的回忆。拿到手之后，我迫不及待地翻开了第一章，虽然说是教程，但并非那种枯燥乏味的教科书。作者的语言风格比较亲切，像是和一位经验丰富的老师在交流。一开始就从操作系统的基本概念讲起，比如为什么需要操作系统，它的核心作用是什么，以及在计算机系统中扮演的角色。我觉得这一点非常重要，很多时候我们学习技术都停留在“怎么做”，而这本书更注重“为什么这么做”，这对于真正理解操作系统原理至关重要。它没有上来就讲复杂的算法和数据结构，而是先构建了一个宏观的认识框架，让读者明白操作系统是如何解决计算机硬件和软件之间矛盾的。举的例子也比较贴切，能够帮助我这个非科班出身的读者快速理解一些抽象的概念。比如讲到进程和线程的时候，作者用了一个生动的比喻，让我一下子就清晰了它们之间的区别和联系。总的来说，初体验非常不错，对后续的学习充满了期待，感觉这本书能够带我深入理解操作系统的核心奥秘。

评分☆☆☆☆☆

是不是以前拆出来的，没有包装袋，里面也没有书签，右上角还折了，不过学习不影响

评分☆☆☆☆☆

希望不要把书弄皱了。谢谢了

评分☆☆☆☆☆

书是正品没有问题，封面略有磨过不影响阅读。

评分☆☆☆☆☆

晚上下单早上到，方便

评分☆☆☆☆☆

考试指定的教材，过级就靠它了。

评分☆☆☆☆☆

好。懒发图了

评分☆☆☆☆☆

还不错，快递很快，隔日达！

评分☆☆☆☆☆

书很好，快递超给力，

评分☆☆☆☆☆

不知道三级能不能过，不过还是先买了四级的书