操作系统实验教程:核心技术与编程实例 (平装)

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出版者:科学出版社
作者:顾宝根等编
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1900-01-01
价格:38.0
装帧:平装
isbn号码:9787030111647
丛书系列:
图书标签:
  • 操作系统实验
  • 操作系统
  • 实验
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  • 计算机科学
  • 高等教育
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说实话,我拿到这套教材时,心里其实是有些怀疑的,毕竟市面上很多“教程”往往是“挂羊头卖狗肉”,理论讲得浅尝辄止,代码示例又陈旧或不完整。然而,这本书的作者显然是在一线有丰富经验的工程师或教师,他们对现代操作系统的演变有着深刻的洞察力。让我印象特别深刻的是它对并发编程和同步机制的论述。不同于传统教科书只是简单介绍信号量(Semaphore)和互斥锁(Mutex),这本书深入探讨了死锁的预防、检测与恢复策略,并且还引入了无锁数据结构(Lock-Free Data Structures)的初步概念。它甚至花了整整一个章节来分析现代CPU缓存一致性协议对并发性能的影响,这在本科级别的实验教程中是极其罕见的深度。我尝试跟着书中的指导,用C语言实现了一个简单的生产者-消费者模型,通过书中提供的性能分析工具进行基准测试,结果发现我最初的版本存在严重的锁竞争问题,书中提供的优化方案确实立竿见影。这不仅仅是一本教会你怎么“写”代码的书,它更像是一位导师在手把手地教你如何“写出高性能、健壮的系统代码”。对于那些想在未来从事系统软件开发方向的读者,这本书的价值无可估量。

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这本书的封面设计得很有质感,那种深沉的蓝色调配上醒目的白色字体,立刻就给人一种专业且严谨的感觉。我本来对操作系统这个主题有点畏惧,总觉得它是那种只适合理论研究的深奥学科,但拿到这本《操作系统实验教程:核心技术与编程实例》后,那种感觉瞬间就被瓦解了。它在内容组织上非常巧妙,没有一开始就堆砌那些复杂的概念,而是选择了从最基础的、读者最容易感知的“实操”层面切入。例如,它对进程调度的讲解,不是干巴巴地罗列什么时间片轮转、优先级抢占,而是立刻配上了可以直接在虚拟机里跑起来的代码片段,让你亲手去调整参数,观察输出的变化。这种“边做边学”的模式,极大地降低了学习曲线。尤其是关于内存管理的部分,书里用了很多生动的比喻来解释虚拟内存和分页机制,这比我之前看过的任何一本教材都直观得多。读完前几章,我已经对内核模块的加载和卸载有了初步的认识,这种即时的成就感是看纯理论书籍难以比拟的。此外,书中对Linux系统调用接口的调用方式介绍得极为细致,对于想要深入理解系统底层运作的人来说,这绝对是宝藏级别的参考资料。

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我购买这本书的主要目的是想系统性地掌握操作系统内核的调试技巧。在这方面,这本书的表现远远超出了我的预期。它非常务实地介绍了如何利用GDB配合QEMU或VirtualBox等虚拟化工具,对一个正在运行的简单内核进行断点设置和内存查看。作者没有回避调试过程中可能遇到的复杂场景,比如如何处理中断向量表、如何跟踪系统调用栈的深度回溯等。最让我惊喜的是,书中提供了一份详细的“调试清单”,里面列举了从启动引导扇区到用户空间进程切换过程中可能出现的十大常见错误及排查思路。我按照书中的步骤,成功地在自己的一个小型操作系统原型中捕获了一个很久以前就想解决的内存泄漏问题,这简直是立竿见影的成效。这种“授人以渔”的教学方式,让我感觉自己不再是单纯地在模仿书本上的例子,而是在真正地学会如何像内核开发者一样去思考和排查问题。对于那些对黑盒操作感到不满,渴望揭开系统神秘面纱的硬核爱好者来说,这套教程无疑是最好的“手术刀”。

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这本书的排版和插图设计简直是一股清流,彻底告别了那种让人昏昏欲睡的学术论文风格。通常,讲到文件系统的结构,比如inode表的组织、目录项的查找路径,我总是需要反复阅读好几遍才能在大脑中构建出一个清晰的图像。但在这本书里,每一个复杂的结构体关系和数据流向,都被精心地用流程图或UML图清晰地描绘出来。比如,在讲解VFS(虚拟文件系统层)的设计时,作者绘制了一张层级依赖图,将文件系统抽象层、具体文件系统(如ext4、FAT)和底层块设备驱动清晰地区分开来。这使得即便是初次接触操作系统的读者,也能迅速抓住核心的抽象概念。更不用说那些代码块的格式化了,高亮清晰,注释精准到位,而且所有的代码都是可以独立编译运行的最小化示例,这大大节省了我们配置环境和调试引入错误的精力。我特别欣赏作者在每个关键概念后设置的“思考题”和“进阶挑战”,这些都不是简单的对错判断,而是需要你结合实验环境进行实际操作和逻辑推理,真正培养了解决问题的能力。

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从整体的课程设计和学习体验来看,这本书的结构设计非常贴合现代计算机科学的教学理念,强调知识的迁移性和模块化学习。它并没有局限于讲解某一特定版本的Linux内核或某一特定架构(如x86),而是把重点放在了那些跨越不同平台、具有普适性的核心原理上,比如中断处理的通用流程、进程间通信(IPC)的抽象模型等。即便是书中使用的编程语言和库函数,也都是面向前沿、相对稳定的标准C语言接口。此外,书中穿插介绍了一些操作系统发展史上的里程碑事件和经典论文中的思想,这使得学习过程不仅仅是技术的堆砌,更像是一次对计算机科学思想演进的巡礼。例如,在讨论资源分配时,作者引入了博弈论的视角来分析公平性,这种跨学科的融合,极大地拓宽了我的视野。这本书真正做到了理论与实践的完美平衡,它既能作为大学高年级或研究生阶段的实验教材,也能成为工作中需要快速回顾和查阅底层机制的资深工程师的案头必备工具书,绝对是物超所值。

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