现代操作系统(原书第4版) 计算机与互联网 书籍|6170840

现代操作系统(原书第4版) 计算机与互联网 书籍|6170840 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

荷 安德鲁 S 塔嫩鲍姆Andrew 著,陈向群 译
图书标签:
  • 操作系统
  • 计算机科学
  • 计算机网络
  • 第四版
  • 教材
  • 高等教育
  • 技术
  • 编程
  • 系统设计
  • 计算机
想要找书就要到 静流书站
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!
店铺: 互动出版网图书专营店
出版社: 机械工业出版社
ISBN:9787111573692
商品编码:14536404671
丛书名: 计算机科学丛书
出版时间:2017-07-01

具体描述

> 书[0名0]:  现代操作系统(原书[0第0]4版)|6170840
> 图书定价: 89元
> 图书作者: (荷)安德鲁 S. 塔嫩鲍姆(Andrew S. Tanenbaum);(荷)赫伯特·博斯(Herbert Bos)
> 出版社:  机械工业出版社
> 出版日期:  2017/7/1 0:00:00
> ISBN号: 9787111573692
> 开本: 16开
> 页数: 0
> 版次: 1-1
 作者简介
Modern Operating Systems, Fourth Edition
Andrew S. Tanenbaum拥有麻省理工[0学0]院的理[0学0][0学0]士[0学0]位和加州[0大0][0学0]伯克利分校的博士[0学0]位,如今他是阿姆斯特丹自由[0大0][0学0]计算机科[0学0][0学0]院的教授。他曾经是计算与图像高级[0学0]院的院长,这是一个跨[0大0][0学0]的研究生院,主要研究高级并行、分布式以及图像系统。他同时也是荷兰皇家艺术与科[0学0]院的教授,这使得他没有变成一个刻板的人。他还赢得过享有盛[0名0]的欧洲研究理事[0会0]卓越贡献奖。
过去一段时间,他的主要研究方向是编译器、操作系统、网络以及分布式系统。现在他的主要研究方向是安全可靠的操作系统。他在这个研究方向已经发表了[0超0]过175篇经常被引用的期刊和[0会0]议论文。Tanenbaum教授还撰写或参与撰写了5本教材,并被翻译成20种语言,其中包括巴斯克语和泰语。这些教材被全球的[0大0][0学0]使用,总计有163个版本(语言和版本加起来)。
Tanenbaum教授还编写了[0大0]量的软件,特别是MINIX,这是一个小型的UNIX。其灵感直接源于Linux以及Linux初开发的平台。如今的MINIX版本是MINIX 3,专注于成为一个非常可靠和安全的操作系统。只有[0当0]任何用户都不[0会0]遭遇操作系统崩溃的情况时,Tanenbaum教授才认为他完成了自己的工作。MINIX 3是一个欢迎所有人来完善的开放源代码项目,请访问www.minix3.org下载MINIX 3的免费版本,并试着运行它。x86和ARM版本都可用。
Tanenbaum教授的博士生在毕业后都有很好的前途,对于这一点教授本人非常自豪。在这方面,他如同一只爱孩子的母鸡。
Tanenbaum教授是ACM[0会0]士、IEEE[0会0]士,也是荷兰皇家艺术与科[0学0]院院士。他荣获了相[0当0]多的ACM、IEEE和USENIX奖项。如果你对此感到好奇,可以去他的Wikipedia主页查看。他还有两个荣誉博士[0学0]位。
Herbert Bos在特温特[0大0][0学0]获得硕士[0学0]位,在剑桥[0大0][0学0]计算机实验室获得博士[0学0]位。此后,他为Linux等操作系统的可信I/O架构做了[0大0]量工作,同时也基于MINIX 3研究系统。他现在是阿姆斯特丹自由[0大0][0学0]计算机科[0学0][0学0]院系统与网络安全系的教授,主要研究方向是系统安全。他与[0学0]生一起以新颖的方式检测并阻止攻击,分析并对恶意软件进行反向工程,还共同拆卸过僵尸网络(横跨几百万台计算机的恶意网络基础设施)。2011年,他因在反向工程[0领0]域的研究获得了ERC奖。他的三个[0学0]生因所写的与系统相关的论文被[0评0]为欧洲佳博士论文而获得了Roger Needham奖。
 内容简介
本书是操作系统[0领0]域的经典教材,主要内容包括进程与线程、内存管理、文件系统、输入/输出、死锁、虚拟化和云、多处理机系统、安全,以及关于UNIX、Linux、Android和Windows的实例研究等。[0第0]4版对[0知0]识点进行了全面更新,反映了[0当0]代操作系统的发展与动向。
本书适合作为高等院校计算机专业的操作系统课程教材,也适合相关技术人员参考。
 目录

出版者的话
译者序
前言
作者简介
[0第0]1章 引论1
1.1 什么是操作系统2
1.1.1 作为扩展机器的操作系统2
1.1.2 作为资源管理者的操作系统3
1.2 操作系统的历[0史0]4
1.2.1 [0第0]一代(1945~1955):真空管和穿孔卡片4
1.2.2 [0第0]二代(1955~1965):晶体管和批处理系统4
1.2.3 [0第0]三代(1965~1980):集成电路和多道程序设计6
1.2.4 [0第0]四代(1980年至今):个人计算机8
1.2.5 [0第0]五代(1990年至今):移动计算机10
1.3 计算机硬件简介11
1.3.1 处理器12
1.3.2 存储器14
1.3.3 磁盘15
1.3.4 I/O设备16
1.3.5 总线18
1.3.6 启动计算机19
1.4 操作系统[0大0]观园20
1.4.1 [0大0]型机操作系统20
1.4.2 服务器操作系统20
1.4.3 多处理器操作系统20
1.4.4 个人计算机操作系统20
1.4.5 掌上计算机操作系统21
1.4.6 嵌入式操作系统21
1.4.7 传感器节点操作系统21
1.4.8 实时操作系统21
1.4.9 智能卡操作系统21
1.5 操作系统概念22
1.5.1 进程22
1.5.2 地址空间23
1.5.3 文件23
1.5.4 输入/输出25
1.5.5 保护25
1.5.6 shell25
1.5.7 个体重复系统发育26
1.6 系统调用28
1.6.1 用于进程管理的系统调用31
1.6.2 用于文件管理的系统调用32
1.6.3 用于目录管理的系统调用32
1.6.4 各种系统调用34
1.6.5 Windows Win32 API34
1.7 操作系统结构35
1.7.1 单体系统36
1.7.2 层次式系统36
1.7.3 微内核37
1.7.4 客户端–服务器模式38
1.7.5 虚拟机39
1.7.6 外核41
1.8 依靠C的世界41
1.8.1 C语言41
1.8.2 头文件41
1.8.3 [0大0]型编程项目43
1.8.4 运行模型43
1.9 有关操作系统的研究44
1.10 本书其他部分概要45
1.11 公制单位45
1.12 小结46
习题46
[0第0]2章 进程与线程48
2.1 进程48
2.1.1 进程模型48
2.1.2 进程的创建49
2.1.3 进程的终止51
2.1.4 进程的层次结构51
2.1.5 进程的状态51
2.1.6 进程的实现53
2.1.7 多道程序设计模型54
2.2 线程54
2.2.1 线程的使用54
2.2.2 经典的线程模型57
2.2.3  [P1O1S] IX线程60
2.2.4 在用户空间中实现线程60
2.2.5 在内核中实现线程63
2.2.6 混合实现63
2.2.7 调度程序激活机制64
2.2.8 弹出式线程64
2.2.9 使单线程代码多线程化65
2.3 进程间通信67
2.3.1 竞争条件67
2.3.2 临界区68
2.3.3 忙等待的互斥68
2.3.4 睡眠与唤醒71
2.3.5 信号量73
2.3.6 互斥量74
2.3.7 管程78
2.3.8 消息传递81
2.3.9 屏障82
2.3.10 避免锁:读–复制–更新83
2.4 调度84
2.4.1 调度简介84
2.4.2 批处理系统中的调度88
2.4.3 交互式系统中的调度89
2.4.4 实时系统中的调度92
2.4.5 策略和机制93
2.4.6 线程调度93
2.5 经典的IPC问题94
2.5.1 哲[0学0]家就餐问题94
2.5.2 读者–写者问题96
2.6 有关进程与线程的研究97
2.7 小结97
习题98
[0第0]3章 内存管理102
3.1 无存储器抽象102
3.2 一种存储器抽象:地址空间104
3.2.1 地址空间的概念104
3.2.2 交换技术106
3.2.3 空闲内存管理107
3.3 虚拟内存109
3.3.1 分页110
3.3.2 页表112
3.3.3 加速分页过程112
3.3.4 针对[0大0]内存的页表114
3.4 页面置换算[0法0]117
3.4.1 [0优0]页面置换算[0法0]117
3.4.2 近未使用页面置换算[0法0]118
3.4.3 先进先出页面置换算[0法0]118
3.4.4 [0第0]二次机[0会0]页面置换算[0法0]118
3.4.5 时钟页面置换算[0法0]119
3.4.6 近少使用页面置换算[0法0]119
3.4.7 用软件模拟LRU120
3.4.8 工作集页面置换算[0法0]121
3.4.9 工作集时钟页面置换算[0法0]123
3.4.10 页面置换算[0法0]小结124
3.5 分页系统中的设计问题124
3.5.1 局部分配策略与全局分配策略124
3.5.2 负载控制126
3.5.3 页面[0大0]小126
3.5.4 分离的指令空间和数据空间127
3.5.5 共享页面128
3.5.6 共享库128
3.5.7 内存映射文件130
3.5.8 清除策略130
3.5.9 虚拟内存接口130
3.6 有关实现的问题131
3.6.1 与分页有关的工作131
3.6.2 缺页中断处理131
3.6.3 指令备份132
3.6.4 锁定内存中的页面132
3.6.5 后备存储133
3.6.6 策略和机制的分离134
3.7 分段134
3.7.1 纯分段的实现136
3.7.2 分段和分页结合:MULTICS136
3.7.3 分段和分页结合:Intel x86138
3.8 有关内存管理的研究141
3.9 小结141
习题142
[0第0]4章 文件系统147
4.1 文件148
4.1.1 文件命[0名0]148
4.1.2 文件结构149
4.1.3 文件类型149
4.1.4 文件访问151
4.1.5 文件属性151
4.1.6 文件操作152
4.1.7 使用文件系统调用的一个示例程序152
4.2 目录154
4.2.1 一级目录系统154
4.2.2 层次目录系统154
4.2.3 路径[0名0]154
4.2.4 目录操作156
4.3 文件系统的实现157
4.3.1 文件系统布局157
4.3.2 文件的实现157
4.3.3 目录的实现160
4.3.4 共享文件162
4.3.5 日志结构文件系统163
4.3.6 日志文件系统164
4.3.7 虚拟文件系统165
4.4 文件系统管理和[0优0]化167
4.4.1 磁盘空间管理167
4.4.2 文件系统备份171
4.4.3 文件系统的一致性174
4.4.4 文件系统性能176
4.4.5 磁盘碎片整理178
4.5 文件系统实例179
4.5.1 MS-DOS文件系统179
4.5.2 UNIX V7文件系统181
4.5.3 CD-ROM文件系统182
4.6 有关文件系统的研究185
4.7 小结185
习题186
[0第0]5章 输入/输出189
5.1 I/O硬件原理189
5.1.1 I/O设备189
5.1.2 设备控制器190
5.1.3 内存映射I/O190
5.1.4 直接存储器存取192
5.1.5 重温中断194
5.2 I/O软件原理196
5.2.1 I/O软件的目标196
5.2.2 程序控制I/O197
5.2.3 中断驱动I/O198
5.2.4 使用DMA的I/O199
5.3 I/O软件层次199
5.3.1 中断处理程序199
5.3.2 设备驱动程序200
5.3.3 与设备无关的I/O软件202
5.3.4 用户空间的I/O软件205
5.4 盘206
5.4.1 盘的硬件206
5.4.2 磁盘格式化211
5.4.3 磁盘臂调度算[0法0]213
5.4.4 错误处理215
5.4.5 稳定存储器216
5.5 时钟218
5.5.1 时钟硬件218
5.5.2 时钟软件219
5.5.3 软定时器221
5.6 用户界面:键盘、鼠标和监视器222
5.6.1 输入软件222
5.6.2 输出软件225
5.7 瘦客户机235
5.8 电源管理236
5.8.1 硬件问题236
5.8.2 操作系统问题237
5.8.3 应用程序问题241
5.9 有关输入/输出的研究241
5.10 小结242
习题243
[0第0]6章 死锁247
6.1 资源247
6.1.1 可抢占资源和不可抢占资源247
6.1.2 资源获取248
6.2 死锁简介249
6.2.1 资源死锁的条件249
6.2.2 死锁建模249
6.3 鸵鸟算[0法0]251
6.4 死锁检测和死锁恢复251
6.4.1 每种类型一个资源的死锁检测252
6.4.2 每种类型多个资源的死锁检测253
6.4.3 从死锁中恢复254
6.5 死锁避免255
6.5.1 资源轨迹图255
6.5.2 安全状态和不安全状态256
6.5.3 单个资源的银行家算[0法0]257
6.5.4 多个资源的银行家算[0法0]257
6.6 死锁预防258
6.6.1 破坏互斥条件258
6.6.2 破坏占有并等待条件259
6.6.3 破坏不可抢占条件259
6.6.4 破坏环路等待条件259
6.7 其他问题260
6.7.1 两阶段加锁260
6.7.2 通信死锁260
6.7.3 活锁261
6.7.4 饥饿262
6.8 有关死锁的研究262
6.9 小结263
习题263
[0第0]7章 虚拟化和云267
7.1 历[0史0]268
7.2 虚拟化的必要条件268
7.3 [0第0]一类和[0第0]二类虚拟机管理程序270
7.4 高效虚拟化技术271
7.4.1 在不支持虚拟化的平台上实现虚拟化271
7.4.2 虚拟化的开销273
7.5 虚拟机管理程序是正确的微内核吗273
7.6 内存虚拟化275
7.7 I/O虚拟化277
7.8 虚拟装置279
7.9 多核CPU上的虚拟机279
7.10 授[0权0]问题279
7.11 云280
7.11.1 云即服务280
7.11.2 虚拟机迁移280
7.11.3 检查点281
7.12 案例研究:VMware281
7.12.1 VMware的早期历[0史0]281
7.12.2 VMware Workstation282
7.12.3 将虚拟化引入x86的挑战282
7.12.4 VMware Workstation解决方案概览283
7.12.5 VMware Workstation的演变288
7.12.6 VMware的[0第0]一类虚拟机管理程序ESX Server288
7.13 有关虚拟化和云的研究289
习题289
[0第0]8章 多处理机系统291
8.1 多处理机292
8.1.1 多处理机硬件292
8.1.2 多处理机操作系统类型298
8.1.3 多处理机同步301
8.1.4 多处理机调度303
8.2 多计算机306
8.2.1 多计算机硬件307
8.2.2 低层通信软件309
8.2.3 用户层通信软件311
8.2.4 远程过程调用313
8.2.5 分布式共享存储器314
8.2.6 多计算机调度317
8.2.7 负载平衡318
8.3 分布式系统319
8.3.1 网络硬件321
8.3.2 网络服务和协议323
8.3.3 基于文档的中间件325
8.3.4 基于文件系统的中间件326
8.3.5 基于对象的中间件329
8.3.6 基于协作的中间件330
8.4 有关多处理机系统的研究332
8.5 小结332
习题333
[0第0]9章 安全336
9.1 环境安全337
9.1.1 威胁337
9.1.2 入侵者339
9.2 操作系统完全339
9.2.1 可信系统339
9.2.2 可信计算基340
9.3 保护机制341
9.3.1 保护域341
9.3.2 访问控制列表342
9.3.3 [0权0]能字344
9.4 安全系统的形式化模型345
9.4.1 多级安全346
9.4.2 隐蔽信道348
9.5 密码[0学0]原理350
9.5.1 私钥加密技术351
9.5.2 公钥加密技术351
9.5.3 单向函数352
9.5.4 数字签[0名0]352
9.5.5 可信平台模块353
9.6 认证354
9.6.1 使用物理识别的认证方式358
9.6.2 使用生物识别的认证方式360
9.7 软件漏洞361
9.7.1 缓冲区溢出攻击361
9.7.2 格式化字符串攻击367
9.7.3 悬垂指针369
9.7.4 空指针间接引用攻击369
9.7.5 整数溢出攻击370
9.7.6 命令注入攻击370
9.7.7 检查时间/使用时间攻击371
9.8 内部攻击371
9.8.1 逻辑炸弹371
9.8.2 后门陷阱372
9.8.3 登录欺骗372
9.9 恶意软件373
9.9.1 特洛伊木马374
9.9.2 病毒375
9.9.3 蠕虫381
9.9.4 间谍软件382
9.9.5 rootkit384
9.10 防御386
9.10.1 防火墙387
9.10.2 反病毒和抑制反病毒技术388
9.10.3 代码签[0名0]392
9.10.4 囚禁392
9.10.5 基于模型的入侵检测393
9.10.6 封装移动代码394
9.10.7 Java安全性396
9.11 有关安全的研究397
9.12 小结398
习题398
[0第0]10章 实例研究1:UNIX、Linux和Android403
10.1 UNIX与Linux的历[0史0]403
10.1.1 UNICS403
10.1.2 PDP-11 UNIX404
10.1.3 可移植的UNIX404
10.1.4 Berkeley UNIX405
10.1.5 标准UNIX405
10.1.6 MINIX406
10.1.7 Linux407
10.2 Linux简介408
10.2.1 Linux的设计目标408
10.2.2 到Linux的接口409
10.2.3 shell410
10.2.4 Linux应用程序412
10.2.5 内核结构413
10.3 Linux中的进程414
10.3.1 基本概念414
10.3.2 Linux中进程管理相关的系统调用416
10.3.3 Linux中进程与线程的实现418
10.3.4 Linux中的调度422
10.3.5 启动Linux系统425
10.4 Linux中的内存管理426
10.4.1 基本概念427
10.4.2 Linux中的内存管理系统调用429
10.4.3 Linux中内存管理的实现429
10.4.4 Linux中的分页433
10.5 Linux中的I/O系统434
10.5.1 基本概念434
10.5.2 网络435
10.5.3 Linux中的I/O系统调用436
10.5.4 I/O在Linux中的实现437
10.5.5 Linux中的模块439
10.6 Linux文件系统439
10.6.1 基本概念439
10.6.2 Linux中的文件系统调用442
10.6.3 Linux文件系统的实现444
10.6.4 NFS:网络文件系统449
10.7 Linux的安全性452
10.7.1 基本概念452
10.7.2 Linux中安全相关的系统调用454
10.7.3 Linux中的安全实现454
10.8 Android455
10.8.1 Android与Google455
10.8.2 Android的历[0史0]455
10.8.3 设计目标457
10.8.4 Android体系结构458
10.8.5 Linux扩展459
10.8.6 Dalvik461
10.8.7 Binder IPC462
10.8.8 Android应用467
10.8.9 意图475
10.8.10 应用程序沙箱475
10.8.11 安全性476
10.8.12 进程模型479
10.9 小结482
习题483
[0第0]11章 实例研究2:Windows 8487
11.1 Windows 8.1的历[0史0]487
11.1.1 20世纪80年代:MS-DOS487
11.1.2 20世纪90年代:基于MS-DOS的Windows488
11.1.3 21世纪00年代:基于NT的Windows488
11.1.4 Windows Vista489
11.1.5 21世纪10年代:现代Windows490
11.2 Windows 编程490
11.2.1 原生NT应用编程接口493
11.2.2 Win32应用编程接口494
11.2.3 Windows注册表496
11.3 系统结构498
11.3.1 操作系统结构498
11.3.2 启动Windows 506
11.3.3 对象管理器的实现507
11.3.4 子系统、DLL和用户态服务513
11.4 Windows中的进程和线程514
11.4.1 基本概念514
11.4.2 作业、进程、线程和纤程管理API调用518
11.4.3 进程和线程的实现521
11.5 内存管理525
11.5.1 基本概念525
11.5.2 内存管理系统调用527
11.5.3 存储管理的实现528
11.6 Windows的高速缓存533
11.7 Windows的I/O534
11.7.1 基本概念534
11.7.2 I/O的API调用535
11.7.3 I/O实现536
11.8 Windows NT文件系统539
11.8.1 基本概念540
11.8.2 NTFS文件系统的实现540
11.9 Windows电源管理546
11.10 Windows 8中的安全547
11.10.1 基本概念548
11.10.2 安全相关的API调用548
11.10.3 安全实现549
11.10.4 安全缓解技术551
11.11 小结552
习题553
[0第0]12章 操作系统设计556
12.1 设计问题的本质556
12.1.1 目标556
12.1.2 设计操作系统为什么困难557
12.2 接口设计558
12.2.1 指导原则558
12.2.2 范型559
12.2.3 系统调用接口561
12.3 实现563
12.3.1 系统结构563
12.3.2 机制与策略565
12.3.3 正交性566
12.3.4 命[0名0]566
12.3.5 绑定的时机567
12.3.6 静态与动态结构567
12.3.7 自[0顶0]向下与自底向上的实现568
12.3.8 同步通信与异步通信568
12.3.9 实用技术569
12.4 性能572
12.4.1 操作系统为什么运行缓慢572
12.4.2 什么应该[0优0]化573
12.4.3 空间–时间的[0权0]衡573
12.4.4 缓存575
12.4.5 线索575
12.4.6 利用局部性576
12.4.7 [0优0]化常见的情况576
12.5 项目管理576
12.5.1 人月神话576
12.5.2 团队结构577
12.5.3 经验的作用578
12.5.4 没有银弹579
12.6 操作系统设计的趋势579
12.6.1 虚拟化与云579
12.6.2 众核芯片580
12.6.3 [0大0]型地址空间操作系统580
12.6.4 无缝的数据访问580
12.6.5 电池供电的计算机581
12.6.6 嵌入式系统581
12.7 小结581
习题582
[0第0]13章 参考书目与文献584
13.1 进行深入阅读的建议584
13.1.1 引论584
13.1.2 进程与线程584
13.1.3 内存管理585
13.1.4 文件系统585
13.1.5 输入/输出585
13.1.6 死锁586
13.1.7 虚拟化和云586
13.1.8 多处理机系统586
13.1.9 安全587
13.1.10 实例研究1:UNIX、Linux和Android588
13.1.11 实例研究2:Windows 8588
13.1.12 操作系统设计589
13.2 按字母顺序排序的参考文献589

《探索数字宇宙的基石:现代计算机系统与互联网概览》 在信息时代洪流的奔涌之下,计算机系统与互联网早已不是遥不可及的神秘科技,而是渗透进我们生活方方面面的核心驱动力。从掌中的智能手机到浩瀚的云端数据中心,从瞬息万变的社交媒体到支撑全球贸易的电子商务,一切都建立在对计算机底层原理和网络互联技术的深刻理解之上。本书旨在为读者构建一个全面而深入的数字世界认知框架,揭示驱动这一切运行的精妙设计与运行机制。 第一部分:计算机系统的核心——从硬件到软件的交响曲 计算机系统,顾名思义,是硬件与软件协同工作的复杂集合体。理解这一庞大体系,需要我们逐层剥离,探寻其最根本的构成要素。 第一章:硬件的脉搏——中央处理器(CPU)与内存 中央处理器(CPU)是计算机的大脑,其核心功能在于执行指令。我们将深入剖析CPU的内部结构,包括其指令集架构(ISA),如x86-64和ARM,理解指令的解码、执行和流水线工作原理。我们将探讨CPU的时钟频率、核心数量、缓存(L1、L2、L3)的作用及其对性能的影响。寄存器、算术逻辑单元(ALU)和控制单元(CU)的协同工作,共同驱动着程序的运行。 内存(RAM)则是CPU的工作台,它负责存储正在运行的程序和数据。我们将讲解内存的类型,如DRAM和SRAM,以及它们的读写机制。内存地址空间、内存控制器、内存总线以及虚拟内存的概念将得到详尽阐述,特别是内存分页(Paging)和分段(Segmentation)技术如何有效地管理和扩展物理内存,使得程序能够运行在比实际物理内存更大的地址空间中。缓存一致性协议(Cache Coherence Protocols)在多核CPU环境下尤为重要,我们将探讨MESI等协议如何确保所有CPU核心访问到的数据是一致的。 第二章:数据的永恒——存储系统与I/O 数据是数字世界的生命线,而存储系统则负责数据的持久化和高效访问。我们将考察不同层次的存储设备: 固态硬盘(SSD)与传统硬盘(HDD): 了解NAND闪存的工作原理,SSD的读写速度优势,以及固件、磨损均衡(Wear Leveling)等关键技术。同时,我们将回顾HDD的磁头、盘片、寻道等机械原理,理解其在容量和成本上的特点。 文件系统: 文件系统是操作系统管理磁盘存储的抽象层。我们将深入了解各种文件系统的设计,如FAT32、NTFS、ext4、APFS等,探讨它们的目录结构、文件分配方式(如inode、FAT)、权限管理、日志(Journaling)机制以及对文件碎片化的处理。 输入/输出(I/O)设备与控制器: I/O设备是计算机与外部世界交互的桥梁。我们将研究各种I/O设备(键盘、鼠标、显示器、打印机、网络接口卡)的接口标准,如USB、SATA、PCIe。I/O控制器的作用是作为CPU与I/O设备之间的接口,我们将分析其工作流程,包括中断(Interrupts)、直接内存访问(DMA)等技术,这些技术极大地提高了I/O操作的效率,减轻了CPU的负担。 第三章:操作系统的灵魂——进程、线程与调度 操作系统(OS)是计算机硬件与用户之间的接口,它管理着系统资源,为应用程序提供服务。本书将聚焦于操作系统中最核心的概念: 进程管理: 进程是程序的一次执行过程,它拥有独立的地址空间和资源。我们将深入理解进程的状态(就绪、运行、阻塞)、进程的创建与销毁、进程间通信(IPC)机制(如管道、消息队列、共享内存、套接字)以及进程的上下文切换。 线程: 线程是进程内的执行单元,与进程相比,线程共享进程的地址空间,具有更低的创建和切换开销。我们将分析线程的优点,以及多线程编程的挑战,例如数据竞争和死锁。 CPU调度: 调度算法决定了哪个进程或线程在哪个时间点获得CPU的使用权。我们将探讨各种调度算法,如先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)、优先级调度、时间片轮转(Round Robin)以及多级反馈队列调度,并分析它们的优缺点,以及如何在实时系统和批处理系统中使用不同的策略。 第四章:内存的有序——内存管理 内存是稀缺且宝贵的资源,高效的内存管理是操作系统的重要职责。 内存分配与回收: 我们将研究各种内存分配算法,如首次适应、最佳适应、最坏适应,以及它们在固定分区和可变分区内存管理中的应用。 虚拟内存: 虚拟内存技术通过将程序地址空间映射到物理内存和磁盘空间,有效地解决了物理内存不足的问题。我们将详细讲解分页(Paging)和分段(Segmentation)机制,页表(Page Table)的结构和查找过程,以及页面置换算法(如FIFO、LRU、LFU)如何决定将哪个页面从内存中换出到磁盘。页面错误(Page Fault)的发生和处理过程也是重点。 内存保护: 操作系统需要保护不同进程的内存不被其他进程非法访问。我们将讨论内存保护的机制,如段式保护和页式保护,以及访问控制位(如读、写、执行权限)。 第五章:并发的艺术——同步与互斥 在多进程或多线程环境下,共享资源的访问必须得到妥善管理,以避免数据不一致和程序崩溃。 竞态条件(Race Conditions): 我们将通过经典例子,如读者-写者问题,解释竞态条件是如何产生的。 同步与互斥原语: 信号量(Semaphores)、互斥锁(Mutexes)、条件变量(Condition Variables)等同步原语是解决并发问题的关键工具。我们将深入理解它们的工作原理和使用场景,例如如何使用信号量来控制对多个资源的访问,或者使用互斥锁来保护临界区。 死锁(Deadlocks): 死锁是指多个进程互相等待对方释放资源而导致僵局。我们将分析死锁产生的四个必要条件(互斥、占有并等待、非抢占、循环等待),以及死锁的检测、避免和恢复策略。 第六章:文件系统的深度——持久化数据的管理 文件系统不仅是存储数据的结构,更是操作系统与用户之间交互的重要媒介。 文件与目录结构: 我们将探讨不同操作系统中文件和目录的组织方式,以及路径的解析。 文件操作: 打开、读取、写入、关闭、创建、删除文件等基本操作的内部实现原理,以及文件指针、文件描述符的概念。 目录操作: 创建、删除、重命名目录,以及列出目录内容等操作。 文件系统的性能优化: 缓存、延迟写入(Lazy Writing)、预读(Read-ahead)等技术如何提高文件访问效率。 第二部分:互联网的脉络——连接世界的通信协议 互联网,这个由无数设备组成的全球性网络,其运行离不开一系列精妙的通信协议,它们共同构建了信息传递的规则与秩序。 第七章:网络通信的基石——TCP/IP协议族 TCP/IP协议族是互联网的核心,它定义了数据如何在网络中传输。我们将自底向上,逐层解析: 物理层与数据链路层: 了解网卡(NIC)、MAC地址、以太网帧(Ethernet Frame)等概念,以及集线器(Hub)、交换机(Switch)在数据链路层的作用。 网络层:IP协议与路由: IP(Internet Protocol)协议负责将数据包从源主机路由到目标主机。我们将深入理解IP地址的结构、子网划分(Subnetting)、CIDR(Classless Inter-Domain Routing)以及路由器的作用。路由表的构建与更新,以及路由协议(如RIP、OSPF、BGP)的工作原理。ARP(Address Resolution Protocol)用于将IP地址解析为MAC地址。 传输层:TCP与UDP: TCP(Transmission Control Protocol)提供可靠的、面向连接的字节流服务,包括三次握手(Three-Way Handshake)、四次挥手(Four-Way Handshake)、拥塞控制(Congestion Control)、流量控制(Flow Control)等机制。UDP(User Datagram Protocol)则提供无连接的、尽力而为的数据报服务,适用于对实时性要求高的应用。端口号(Port Number)的概念及其作用。 应用层:HTTP、DNS等: 介绍各种常用的应用层协议,如HTTP(Hypertext Transfer Protocol)用于Web浏览,DNS(Domain Name System)用于域名解析,FTP(File Transfer Protocol)用于文件传输,SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)用于电子邮件发送。 第八章:网络的拓扑与设备——从局域网到广域网 理解网络的物理形态与互联设备,有助于我们更直观地把握网络结构。 局域网(LAN)与广域网(WAN): 区分LAN和WAN的概念,了解它们的规模、传输介质和互联方式。 网络设备: 路由器(Router)、交换机(Switch)、集线器(Hub)、调制解调器(Modem)等设备的功能和工作原理。我们将重点介绍路由器在网络层扮演的角色,以及交换机在数据链路层如何转发帧。 网络拓扑结构: 星型、总线型、环型、网状型等拓扑结构,以及它们的优缺点。 第九章:安全的屏障——网络安全基础 网络安全是互联网时代不可忽视的议题。 加密与解密: 对称加密、非对称加密(公钥加密)、哈希函数等基本加密技术的原理与应用。SSL/TLS协议如何保证Web通信的安全性。 防火墙与入侵检测: 防火墙的作用在于控制网络流量,过滤非法访问。入侵检测系统(IDS)则用于监测和报告可疑的网络活动。 身份认证与授权: 用户名/密码认证、数字证书、OAuth等身份验证机制。 第十章:现代网络应用——构建动态互联世界 互联网的强大之处在于其应用的多样性与创新性。 Web技术: 浏览器如何解析HTML、CSS、JavaScript,以及客户端-服务器模型的工作流程。 数据库与数据存储: 关系型数据库(SQL)、NoSQL数据库的基本概念,以及数据存储和检索的技术。 云计算与分布式系统: 云计算的优势,如弹性、按需服务,以及微服务架构、分布式缓存等概念。 本书的写作风格将力求清晰、严谨,并辅以丰富的实例和图示,帮助读者从宏观到微观,从原理到实践,全面掌握现代计算机系统与互联网的核心知识。我们相信,对这些数字世界基石的深刻理解,将为读者开启更广阔的视野,无论是进行更高级的学习,还是投身于技术创新,都将受益匪浅。

用户评价

评分

我一直认为,要想真正理解计算机科学,就必须深入了解操作系统。但市面上很多操作系统相关的书籍要么过于理论化,要么过于偏重某个特定操作系统的细节。这本《现代操作系统》却恰恰找到了一个完美的平衡点。它以一种清晰、逻辑性极强的结构,全面地介绍了现代操作系统的各个方面。从进程与线程的创建、调度,到内存管理、虚拟内存的精妙设计,再到文件系统、设备驱动的实现,每一个部分都讲解得深入浅出。我尤其喜欢作者在讲解困难概念时,所采用的类比和举例,这极大地降低了我的学习难度,让我能够快速掌握核心要义。这本书的排版设计也非常人性化,关键概念和定理都有清晰的标注,代码示例也配合得当,方便我进行对照学习。我已经将这本书中的很多章节反复研读,每次都能有新的体会和收获。这本书不仅仅是一本教材,更像是一位经验丰富的导师,在我学习操作系统的道路上给予我指引和启发。它让我对操作系统有了全新的认识,也激发了我对这个领域更浓厚的兴趣。

评分

这本《现代操作系统》简直是为我这种想在计算机领域深入发展的学生量身定做的。我之前对操作系统虽然有所了解,但总觉得隔靴搔痒,缺乏系统性的认识。这本书正好弥补了我的这一短板。它以一种非常严谨但又易于理解的方式,深入剖析了现代操作系统的核心概念和设计原理。我特别喜欢它对进程管理和内存管理部分的讲解,作者通过生动的比喻和细致的图示,将抽象的概念具象化,让我能够轻松理解CPU如何调度进程、内存是如何分配和回收的。虚拟内存的机制更是让我大开眼界,原来计算机可以通过这种方式“欺骗”程序,让它觉得拥有比实际更大的内存空间。书中对文件系统、I/O管理、并发与同步等内容的阐述也同样出色,每一个章节都充满了深度和广度。我尤其赞赏作者在讲解复杂概念时,不会回避难点,而是迎难而上,用清晰的逻辑和条理化的分析,带领读者一步步攻克。这本书的价值不仅仅在于它提供了知识,更在于它教会我如何去思考操作系统设计的问题,如何去分析不同设计方案的优缺点,以及如何根据实际需求做出权衡。我已经将这本书列为我计算机科学学习路上的必读教材。

评分

作为一名对计算机技术充满热情的爱好者,我一直在寻找一本能够让我系统性地理解操作系统精髓的书籍。在众多选择中,《现代操作系统》无疑是最让我满意的一本。这本书以其严谨的理论体系和清晰的逻辑结构,将操作系统复杂的内部运作机制展现在我面前。它从最基础的进程概念讲起,循序渐进地深入到线程、CPU调度、内存管理、虚拟内存、进程间通信、文件系统、I/O系统等各个核心模块。我尤其喜欢它对并发和同步机制的讲解,作者通过对各种经典问题的分析,让我深刻理解了多线程编程的挑战和解决方案。例如,生产者-消费者问题、读者-写者问题等,通过书中的详细阐述,我仿佛亲身经历了这些问题的解决过程。此外,书中对各种调度算法的比较分析,以及对死锁问题的深入探讨,都极具启发性。这本书的内容不仅仅局限于理论,还融入了大量的实际应用和设计思想,让我能够更好地理解为什么操作系统会采用特定的设计方案。我发现,这本书让我从一个“使用者”真正变成了一个“理解者”,对操作系统有了一种由衷的敬畏和欣赏。

评分

作为一个在IT行业摸爬滚打多年的工程师,我一直深知操作系统在整个计算机体系结构中的基石作用。虽然我日常工作中经常与各种操作系统打交道,但很多底层的细节和原理总是模糊不清。翻阅这本《现代操作系统》,我感到无比庆幸,它正好解答了我多年来的一些疑惑,也为我提供了更深入的视角。书中对并发控制、死锁检测与预防的分析,尤其让我受益匪浅。我曾经在项目中遇到过因为并发问题导致的疑难杂症,如果当初有这本书的指导,或许能更快地找到症结所在。它不仅解释了为什么会发生死锁,还详细介绍了多种避免和解决死锁的策略,并提供了相应的算法和实现思路。此外,关于分布式系统中的操作系统概念,以及嵌入式操作系统和实时操作系统的讨论,也为我打开了新的思路。我发现这本书的内容非常具有前瞻性,它不仅仅局限于传统的通用操作系统,还涵盖了当前和未来的发展趋势。这本书的内容深度和广度都恰到好处,既有理论的深度,又不失实践的应用价值。它是一本能够让我不断学习和成长的技术宝典。

评分

这本书简直就是我的救星!我一直对计算机底层运作的原理感到好奇,但又觉得无从下手。市面上那些入门级的书籍要么过于浅显,要么就突然冒出一些让人望而生畏的术语。直到我翻开这本《现代操作系统》,我才真正找到了那种“拨开云雾见月明”的感觉。它不像那些枯燥的教科书,而是用一种循序渐进、引人入胜的方式,从最基础的概念讲起,比如进程、线程、内存管理,然后逐步深入到更复杂的调度算法、死锁的预防和解决、虚拟内存的实现等等。作者的讲解非常清晰,而且配合了大量的图示和代码示例,这对于我这种需要动手实践才能理解的人来说,简直太友好了。每一次读完一个章节,我都会感觉自己对操作系统的理解又上了一个台阶。尤其是一些经典的操作系统设计思想,例如分时系统、批处理系统,以及它们是如何演进到我们今天使用的多用户、多任务操作系统的,都讲解得鞭辟入里,让我对整个计算机技术的发展脉络有了更深刻的认识。这本书不仅仅是知识的堆砌,更是一种思维方式的引导,让我学会如何去分析和解决操作系统层面的问题。我还会经常翻回去复习,因为里面的一些细节,例如中断处理、系统调用机制,都需要反复琢磨才能真正掌握。

评分

符合预期 书很棒 字迹清楚

评分

评分

经典的操作系统教程。

评分

物流有点慢,但是也不影响;书是正版的,新书,很好。

评分

评分

质量是真的堪忧

评分

物流有点慢,但是也不影响;书是正版的,新书,很好。

评分

物流有点慢,但是也不影响;书是正版的,新书,很好。

评分

相关图书

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 book.coffeedeals.club All Rights Reserved. 静流书站 版权所有