计算机操作系统(第四版)(汤小丹)

计算机操作系统(第四版)(汤小丹) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

汤小丹 著
图书标签:
  • 操作系统
  • 计算机科学
  • 汤小丹
  • 第四版
  • 教材
  • 高等教育
  • 计算机基础
  • 系统编程
  • 内核
  • 原理
想要找书就要到 静思书屋
立刻按 ctrl+D收藏本页
你会得到大惊喜!!
出版社: 西安电子科技大学出版社
ISBN:9787560633503
版次:4
商品编码:12251175
包装:平装
开本:16
出版时间:2014-05-01
用纸:胶版纸

具体描述

内容简介

  

本教材对传统操作系统(OS)和现代操作系统均做了较为全面的介绍。全书共分12章:第一章为操作系统引论,介绍了OS的发展、传统OS和现代OS的特征及功能;第二和第三章深入阐述了进程和线程管理、进程同步、处理机调度和死锁;第四和第五章对连续和离散存储器管理方式及虚拟存储器进行了介绍;第六章自下而上地对I/O系统的各个层次做了较为系统的阐述;第七和第八章介绍了文件系统和磁盘存储器管理;第九章对用户接口以及接口的实现方法做了介绍;从第十章开始到第十二章是与目前OS发展现状紧密相关的内容,分别介绍了多处理机OS、网络OS、多媒体OS以及系统安全性。

本教材可作为计算机类专业的本科生教材,也可作为研究生教材,还可供从事计算机及通信工作的相关科技人员参考。

本教材内容基本覆盖了全国研究生招生考试操作系统课程考试大纲的主要内容,故也可作为考研的复习、辅导用书。


  


《计算机系统原理与实践》 内容概述: 本书旨在系统性地介绍计算机系统底层的运作机制,为读者构建一个扎实的计算机科学基础。我们深入探讨了计算机硬件与软件交互的核心概念,从最基础的二进制表示到复杂的系统级抽象,层层剥离,力求揭示计算机如何执行指令、管理资源以及提供服务。 核心内容详述: 数字逻辑与计算机组成: 我们将从最基本的逻辑门电路开始,逐步构建出更复杂的组合逻辑和时序逻辑电路,如加法器、寄存器、计数器等。在此基础上,详细阐述CPU的结构与工作原理,包括指令集架构(ISA)、流水线技术、缓存机制等,解释指令如何在CPU内部被解码、执行和写回。同时,我们将探讨内存层次结构,包括缓存、主存和外存,分析它们的工作原理、性能特点以及数据在不同层次间的传输过程。 数据表示与运算: 本章详细介绍计算机中数据的二进制表示方法,包括整数(有符号和无符号)、浮点数以及字符的编码方式。深入讲解各种算术和逻辑运算在二进制层面的实现,以及溢出等问题的处理。理解数据在计算机内部的精确表示是后续学习的关键。 指令集架构(ISA)与汇编语言: 我们将介绍不同类型的指令集架构,如CISC和RISC,并重点讲解一种典型的精简指令集(RISC)架构。读者将学习汇编语言的基本语法,包括指令格式、寻址模式、寄存器使用等。通过编写简单的汇编程序,直观地理解高级语言代码是如何被翻译成机器执行的指令序列的。 计算机体系结构与互联: 探讨不同类型的计算机体系结构,如冯·诺依曼结构和哈佛结构,分析它们的优缺点。详细介绍总线系统的工作原理,包括地址总线、数据总线和控制总线的作用,以及不同总线协议的特点。我们将分析I/O设备如何通过接口与CPU和内存进行交互,以及中断和DMA(直接内存访问)等机制如何提高系统效率。 程序执行的生命周期: 追溯一个程序从源代码到在计算机上运行的完整过程。我们将详细介绍编译器、汇编器和链接器的作用,以及可执行文件的格式。深入讲解程序加载器的工作原理,包括内存映像、地址重定位和共享库的使用。理解程序是如何被加载到内存中,以及如何由操作系统调度执行,是掌握系统运行机制的关键。 虚拟内存与内存管理: 介绍虚拟内存的概念,包括页式管理、段式管理以及段页式管理。详细讲解页表、TLB(Translation Lookaside Buffer)等硬件机制如何实现虚拟地址到物理地址的转换。分析内存分配、回收以及页面置换算法(如LRU、FIFO)的工作原理,以及它们如何影响程序的性能和系统的稳定性。 进程与线程管理: 深入理解进程的概念,包括进程的创建、终止、状态转换以及进程间通信(IPC)的各种机制,如管道、消息队列、共享内存等。介绍线程的概念,分析线程与进程的区别和联系,以及多线程编程中的同步与互斥问题,如信号量、互斥锁和条件变量。 存储系统与文件系统: 详细介绍存储设备的工作原理,包括硬盘驱动器、固态硬盘(SSD)等。深入讲解文件系统的概念,包括文件、目录、inode、块组等基本组成部分。分析不同文件系统的特点,如FAT、NTFS、ext4等,以及文件系统的缓存、日志和恢复机制。 I/O系统与设备驱动: 探讨I/O系统的整体设计,包括缓冲、缓存和异步I/O等技术。介绍设备驱动程序在操作系统中的作用,以及驱动程序的编写和加载机制。分析常见的I/O设备(如键盘、鼠标、显示器、网络接口)是如何通过驱动程序与操作系统进行交互的。 并发与并行: 区分并发和并行的概念,并探讨如何在多核处理器环境下实现高效的并发和并行计算。介绍多线程模型、并行计算模型(如MPI、OpenMP)以及相关的同步和通信技术。 学习目标: 通过学习本书,读者将能够: 理解计算机硬件的基本工作原理,包括CPU、内存和I/O设备的交互。 掌握数据在计算机内部的表示和运算方法。 理解指令集架构和汇编语言,并能分析程序执行的底层细节。 掌握操作系统提供的核心服务,如进程管理、内存管理和文件系统。 对虚拟内存、并发和并行等高级概念有深入的认识。 为进一步学习计算机网络、分布式系统、编译器等相关领域打下坚实的基础。 本书适合计算机科学、软件工程、电子工程等专业的学生,以及对计算机系统底层运作机制感兴趣的从业人员阅读。我们鼓励读者通过实践和实验来加深对理论知识的理解,从而成为一名更优秀的计算机系统工程师。

用户评价

评分

这本书在数据库系统那一章的讲解,真的让我受益匪浅。我们平时使用的很多软件,背后都离不开数据库的支持,但我们往往只关注如何使用 SQL 语句去操作数据,却很少去了解数据库是如何工作的。这本书,它从数据库系统的基本概念讲起,比如事务、ACID 特性,让我明白了为什么数据库要提供这些机制来保证数据的完整性和一致性。它详细地讲解了事务的隔离级别,比如读未提交、读已提交、可重复读和串行化,并且分析了不同隔离级别下的并发问题,比如脏读、不可重复读和幻读。我跟着书中的例子,自己模拟了一下不同隔离级别下的并发场景,感觉自己一下子就明白了为什么需要不同的隔离级别,以及它们各自的优缺点。更让我惊讶的是,它还讲解了数据库的并发控制技术,比如锁机制和多版本并发控制(MVCC)。通过 MVCC 的讲解,我才明白为什么很多现代数据库能够同时实现高并发读写。此外,它还对数据库的索引、查询优化和事务的故障恢复进行了深入的探讨,让我对数据库的内部运作机制有了更全面的认识。

评分

关于文件系统那一章,我必须说,它彻底改变了我对文件和目录的认知。我们平时上网、下载、存储文件,都是非常自然而然的事情,但背后却有着复杂而精妙的设计。这本书没有止步于讲解文件是什么、目录树是怎么组织的,它深入到了文件系统的内部实现。它详细地剖析了文件的结构,包括元数据(inode)和数据块是如何关联的,让我明白了为什么我们删除文件后,数据并没有立刻消失,而是文件系统中的指针被清除了。这一点非常关键,让我对数据恢复有了更深的理解。更让我惊叹的是,它对不同文件系统(如FAT、NTFS、Ext4)的介绍。它不是简单地列出它们的特点,而是分析了它们在设计理念上的差异,比如在文件大小限制、目录结构、权限管理等方面的取舍。读完这部分,我才真正理解了为什么不同的操作系统会选择不同的文件系统,以及它们各自的优缺点在哪里。书里还讲解了文件的读写过程,包括文件系统的缓存机制,这让我明白了为什么有时候读写速度会很快,有时候又会比较慢。这种对细节的深入挖掘,以及对不同实现方式的对比分析,让我对文件系统的理解上升到了一个新的高度。我甚至还去查阅了一些关于特定文件系统的更详细资料,发现这本书提供的基础知识非常扎实,能够帮助我快速理解更深入的内容。

评分

我真的要好好夸夸这本书在内存管理这一章的处理方式。以前学操作系统,提到内存管理,我脑袋里就只会想到物理内存、虚拟内存这些名词,感觉像是在和一堆看不见摸不着的东西打交道。但这本书,它把这些概念具象化了。它用非常生动的比喻,比如把内存比作一个大仓库,进程就是需要存放货物(数据)的客户,而操作系统就是仓库管理员。管理员需要合理地分配空间,确保每个客户都能拿到足够的位置,同时还要防止他们之间发生冲突。然后,它详细地讲解了分页、分段这些内存管理技术,并且把它们放到具体的场景下去说明。比如,它会讲到当内存不足的时候,操作系统是如何通过页面置换算法来腾出空间的,还分析了各种置换算法的优缺点。我当时就觉得,哇,原来内存管理不是那么冰冷的技术术语堆砌,而是充满智慧和权衡的艺术。书里还用图示清晰地展示了页表、快表这些结构,我跟着图一点点理清了虚拟地址如何映射到物理地址的过程,感觉自己终于抓住了内存管理的“脉搏”。而且,它还提到了内存碎片的问题,并且给出了解决方案,比如内存压缩。这部分内容对于我理解为什么程序运行久了会变慢,以及如何优化内存使用,提供了非常有价值的视角。我甚至还尝试在Linux环境下,用一些命令去查看内存的分配情况,感觉书里的知识点真的可以落地。这本书的内存管理部分,绝对是我学习过程中一个重要的里程碑。

评分

对于进程调度这一块,我真的要给这本书点个大大的赞!以前我总是觉得,进程就是一股脑地往 CPU 上挤,然后 CPU 忙不过来就切换。但这本书,它让我看到了进程调度背后的“智慧”。它从为什么需要进程调度开始,引出了 CPU 时间片轮转、优先级调度、短作业优先等等各种经典的调度算法。而且,它不是简单地罗列这些算法,而是详细地分析了每种算法的原理、优缺点,并且用图表和数学公式清晰地展示了它们的性能指标,比如平均周转时间、平均等待时间等等。我印象最深的是它对“公平性”和“吞吐量”这两个概念的讲解,让我明白了不同的调度算法在追求目标上是有侧重的。比如,短作业优先算法虽然能够提高吞吐量,但可能会让长作业饿死。而轮转法虽然公平,但上下文切换的开销可能会影响效率。书里还提到了实时调度,这让我明白了为什么有些应用对时间的要求如此之高。而且,它还讲解了多级反馈队列调度,这个算法听起来就很高深,但书中通过精巧的设计,将不同的调度算法巧妙地结合起来,以达到更好的整体效果。我跟着书里的例子,模拟了一下进程在不同调度算法下的执行顺序,感觉自己真的掌握了进程调度的核心思想。

评分

这本书在对死锁这一部分的讲解,简直是把我以前模糊的概念彻底梳理了一遍。以前学的时候,死锁听起来就是一个很严重的问题,但具体是怎么产生的,又该如何避免,总感觉是一知半解。这本书,它从死锁产生的四个必要条件(互斥、占有并等待、不可剥夺、循环等待)开始讲起,用非常典型的例子,比如两个进程分别持有对方需要的资源,然后互相等待,生动地展示了死锁是如何形成的。它甚至还给出了银行家算法,这个算法听起来很复杂,但书中通过一步步的推演,让我明白了它是如何通过“安全状态”的概念来避免死锁的。我跟着书中的例子,自己手动演算了一遍,感觉自己真的理解了银行家算法的精髓。更重要的是,书里还讲解了死锁的检测和解除方法。它分析了如何通过资源分配图来检测死锁,以及在检测到死锁后,可以采取哪些措施来解除,比如进程剥夺资源、进程回退等。这些方法虽然听起来有些“暴力”,但在实际应用中,确实是解决死锁问题的有效手段。我甚至还去思考了一下,在我们平时写的多线程程序中,哪些操作可能导致死锁,以及如何去避免。这本书不仅仅是理论的介绍,更重要的是教会了我如何去分析和解决实际问题。

评分

说实话, I/O 系统这一块,一直是我学习中的一个难点,感觉它又杂又繁,各种设备、各种接口,看得人眼花缭乱。但这本书的处理方式,就像给我在迷雾中点亮了一盏灯。它没有一开始就去讲具体的硬件接口,而是从 I/O 设备的分类入手,将它们按照驱动器的性质、数据传输方式等进行划分,让我对 I/O 设备有了一个整体的框架。然后,它循序渐进地讲解了 I/O 设备的接口、控制器以及它们与 CPU 的交互方式。我特别喜欢它对中断和 DMA (Direct Memory Access) 的讲解,这两个概念对于理解 I/O 的效率至关重要。书中的图示非常清晰地展示了中断是如何工作的,CPU 如何响应中断,以及中断服务程序的作用。而 DMA 的讲解,则让我明白了为什么在进行大量数据传输时,CPU 能够从繁重的 I/O 任务中解放出来。它用了一个非常形象的比喻,把 DMA 类比为一个独立的“搬运工”, CPU 只需要下达一次指令,搬运工就能自己完成数据的搬运,而 CPU 可以去做其他事情。此外,书里还对缓冲、缓存、假脱机等 I/O 优化技术进行了详细的介绍,让我明白了为什么文件读写会比直接访问设备快,以及这些技术是如何协同工作的。读完这一章,我感觉我对 I/O 系统不再感到陌生和畏惧,而是有了一种清晰的认识和掌握感。

评分

这本书在网络通信协议那一块的内容,简直是为我打开了新世界的大门。以前我对网络协议的理解,仅仅停留在 HTTP 协议,知道它可以用来访问网页。但这本书,它从底层的 TCP/IP 协议栈开始讲起,详细地剖析了每一层协议的作用,包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。它用非常清晰的图示,展示了数据在不同层之间的封装和解封装过程,让我明白了为什么一个简单的数据包,在网络中能够层层传递,最终到达目的地。我尤其喜欢它对 TCP 协议的讲解,比如三次握手和四次挥手的过程,让我明白了 TCP 是如何建立可靠的连接,以及如何保证数据的有序传输。它还讲解了 UDP 协议,让我明白了 UDP 的无连接、不可靠特性,以及它在某些场景下的优势。此外,书里还对 DNS 协议、HTTP 协议、FTP 协议等常见的应用层协议进行了深入的介绍,让我明白了这些协议是如何协同工作的,从而实现我们日常的网络通信。我甚至还去尝试用 Wireshark 抓包分析了一下,感觉书里的知识点真的可以落地。

评分

这本书在分布式系统这一块的内容,真的让我眼前一亮。以前我总觉得分布式系统是一个很高大上的概念,离我们普通程序员很远。但这本书,它用一种非常循序渐进的方式,把这个复杂的领域给拆解开了。它从分布式系统的基本概念入手,比如一致性、容错性,然后慢慢深入到分布式进程的通信机制,比如 RPC(远程过程调用)和消息队列。我尤其喜欢它对 CAP 定理的讲解,这个定理虽然简短,但却深刻地揭示了分布式系统在一致性、可用性和分区容错性之间的取舍。书里通过具体的例子,解释了为什么在一个有网络分区的情况下,系统只能在这三者之间做出选择。此外,它还讲解了分布式事务,比如两阶段提交(2PC)和三阶段提交(3PC),让我明白了在分布式环境下,如何保证数据的一致性。虽然这些算法的实现细节非常复杂,但书中通过清晰的流程图和文字说明,让我对它们的原理有了大致的了解。我还对书中提到的分布式锁和分布式协调服务(如 ZooKeeper)产生了浓厚的兴趣,感觉这些技术在构建高可用、高性能的分布式系统中扮演着至关重要的角色。

评分

这本书,说实话,拿到手的时候,我脑子里一闪而过的念头是“又是一本厚厚的理论书”,毕竟“计算机操作系统”这个名字本身就带着一股子硬核气息。然而,当我翻开第一页,特别是看到前面几个章节的图解和案例时,那种刻板印象就被打破了。作者并没有上来就抛出一堆抽象的概念,而是用一种非常直观的方式,层层递进地讲解了操作系统的基本原理。比如,关于进程的概念,它不是孤零零地出现,而是结合了我们日常使用的电脑和手机的例子,一下子就能明白为什么需要进程,以及进程之间是如何切换和管理的。这种“从实践到理论”的讲解方式,对于我这种更偏向于动手实践的学习者来说,简直是福音。而且,书中的代码示例,虽然只是为了说明某个概念,但写得非常清晰,注释也很到位,感觉作者真的站在读者的角度去思考,生怕我们理解不了。我尤其喜欢它对并发和同步的讲解,这部分内容往往是新手最容易感到困惑的地方。它没有直接去讲复杂的锁机制,而是先从多线程共享数据的风险讲起,然后引出互斥和信号量的概念,再逐步深入。每一步都踩得很稳,让我这个以前对这块模模糊糊的读者,逐渐有了清晰的认识。我还会时不时地去对照书中提供的例子,在自己的电脑上尝试模拟一下,虽然不能完全复现书中的情景,但那种“原来是这样”的顿悟感,是其他很多书都给不了的。总而言之,这本书的开篇就给我留下了深刻的印象,它成功地将一个复杂的技术领域,以一种更加易于接受和理解的方式呈现出来。

评分

这本书在安全机制那一章的讲解,真的让我有一种如释重负的感觉。以前总觉得计算机安全离自己很远,是那些专业安全人员的事情。但这本书,它从操作系统层面入手,讲解了各种安全机制的原理和实现,让我明白了为什么我们的计算机能够抵御一些基本的攻击。它从访问控制开始讲起,讲解了用户认证、权限管理等机制,让我明白了为什么我们需要设置密码,以及为什么不同的用户有不同的权限。然后,它深入到了加密技术,比如对称加密和非对称加密,让我明白了这些技术是如何保护数据的机密性和完整性的。我印象最深的是它对数字签名和数字证书的讲解,这让我明白了为什么我们可以在网络上信任一些网站。此外,书里还对操作系统的安全漏洞、病毒和恶意软件的传播方式以及如何防范进行了一些探讨,让我对计算机安全有了更深刻的认识。我甚至还去思考了一下,在我们的日常使用中,有哪些习惯可能会增加安全风险,以及如何去规避。这本书让我明白,计算机安全并非遥不可及,而是与我们息息相关的。

评分

感谢快递员叔叔,大过年的还给送到家!祝京东所有工作人员狗年旺旺旺!身体健康,万事如意,阖家团圆,新年快乐!

评分

物流方便,迅速退订无忧虑。

评分

感谢快递员叔叔,大过年的还给送到家!祝京东所有工作人员狗年旺旺旺!身体健康,万事如意,阖家团圆,新年快乐!

评分

感谢快递员叔叔,大过年的还给送到家!祝京东所有工作人员狗年旺旺旺!身体健康,万事如意,阖家团圆,新年快乐!

评分

感谢快递员叔叔,大过年的还给送到家!祝京东所有工作人员狗年旺旺旺!身体健康,万事如意,阖家团圆,新年快乐!

评分

哎呦,不错哦,还可以,是新书

评分

考研用哟,不错的选择!

评分

物流方便,迅速退订无忧虑。

评分

物流方便,迅速退订无忧虑。

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.idnshop.cc All Rights Reserved. 静思书屋 版权所有