计算机操作系统

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出版者:人民邮电出版社
作者:郁红英
出品人:
页数:410
译者:
出版时间:2004-1
价格:34.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787115119155
丛书系列:
图书标签:
  • 操作系统
  • 计算机科学
  • 计算机系统
  • 内核
  • 进程管理
  • 内存管理
  • 文件系统
  • 并发
  • 同步
  • 虚拟化
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具体描述

本书介绍计算机系统中的一个重要的系统软件——操作系统(OS)。全书分两部分,共8章。第一部分介绍操作系统的基本原理,共5章。第1章概述操作系统的形成、类型、特征和功能等;第2章阐述进程和线程的基本概念、同步和通信、调度和死锁;第3章为存储管理和虚拟存储器;第4章介绍I/O设备管理、磁盘存储器管理及缓存管理;第5章为文件系统。在第一部分的介绍中,以目前流行的Windows2000操作系统作为一个实例,与操作系统基本原理的介绍同步进行,即在介绍操作系统各个组成部分的基本原理的过程中,同时阐述Windows2000操作系统是如何实现该部分功能的。第二部分提高篇,共3章,第6章对Linux源代码进行分析;第7章介绍分布式操作系统;第8章讨论操作系统的安全问题。

本书可作为计算机应用专业、管理信息系统专业及其他计算相关专业本科生和研究生的教科书,也可作为计算机科技人员学习操作系统的参考书。

深入浅出:现代通信系统原理与实践 一、本书概览与定位 《深入浅出:现代通信系统原理与实践》旨在为电子工程、信息科学、通信工程等领域的学生、科研人员以及通信行业工程师提供一本全面、系统且深入的教材和参考手册。本书紧密围绕当前无线通信、光纤通信以及网络化通信的核心技术展开,内容覆盖从基础理论到前沿应用的完整链条。我们力求在保持严谨的数学推导和物理学基础的同时,用清晰的图示和贴近工程实践的案例,降低复杂概念的理解门槛。 二、内容架构与核心章节 本书共分为五大部分,二十章,结构设计遵循“理论先行、实践跟进”的原则。 第一部分:通信系统基础与信号表示(第1-4章) 本部分奠定整个通信系统分析的理论基石。 第1章:信息论基础回顾: 重点回顾香农信息论、信源熵、信道容量(香农-哈特利定理的工程意义)、互信息。着重探讨在实际限带宽、限功率信道下的信息传输效率瓶颈。 第2章:随机过程与噪声理论: 详述平稳随机过程、宽带与窄带随机过程的定义与特性,特别是维纳过程、高斯过程在通信中的应用。深入分析热噪声、散弹噪声的功率谱密度及其对信号处理的影响,引入低通等效带通模型的建立过程。 第3章:连续波调制技术: 详细分析线性调制(AM、DSB-SC、SSB)和角度调制(FM、PM)的原理、频谱特性、功率效率和抗噪声性能。对比分析它们在模拟广播和特定数据传输中的优劣。 第4章:数字基带传输: 聚焦于数字信号的采样、量化、编码。深入探讨脉冲编码调制(PCM)的原理,以及如何通过差分编码(DPCM)和增量调制(DM)优化数据传输。引入眼图分析和码间串扰(ISI)的基本概念。 第二部分:数字带通传输与信道编码(第5-9章) 本部分转向现代数字通信的核心——如何在复杂信道中高效可靠地传输信息。 第5章:数字带通调制技术: 全面覆盖二进制和M进制的幅度键控(ASK)、频率键控(FSK)和相位键控(PSK)。重点剖析正交幅度调制(QAM)的设计与性能,并引入最佳接收机的判决准则(最小欧氏距离判决)。 第6章:最优接收机与误码率分析: 深入推导相干解调和非相干解调的性能边界,计算不同调制方式下的误码率(BER)曲线,并对比分析林汉上下限的工程应用价值。 第7章:扩频通信技术: 详述直接序列扩频(DSSS)和跳频(FHSS)的原理,重点分析其抗干扰、抗多径衰落的能力。详细介绍伪随机序列(PN码)的生成与自相关/互相关特性。 第8章:信道编码基础: 介绍信道编码的目的——提高抗噪能力。详细讲解分组码(如Hamming码、循环码CRC)和卷积码的编码与译码(Viterbi译码算法)。 第9章:现代高效编码: 探讨更前沿的编码技术,如Turbo码和LDPC码的结构、迭代译码原理,以及它们如何逼近香农极限,是现代4G/5G通信系统的关键技术支撑。 第三部分:多址接入与无线信道(第10-13章) 本部分专注于蜂窝网络和移动通信环境下的关键挑战。 第10章:多址接入技术: 深入对比频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)和正交频分多址(OFDMA)的资源分配策略、系统容量和复杂度。重点解析OFDMA在频率选择性衰落信道下的优势。 第11章:无线信道传播模型: 详述电磁波传播的基本理论,包括自由空间传播、绕射、反射和散射。重点分析大尺度衰落(路径损耗模型)和小尺度衰落(瑞利分布、莱斯分布)。 第12章:衰落信道的应对策略: 介绍分集技术(时间分集、频率分集、空间分集/MIMO)在对抗信道不确定性中的作用。详细分析信道估计和跟踪的必要性。 第13章:MIMO系统理论: 深入探讨多输入多输出系统的空间复用(Spatial Multiplexing)和空间阵列增益的原理。介绍奇异值分解(SVD)在信道容量分析和预编码设计中的应用。 第四部分:光纤与高速有线通信(第14-17章) 本部分将视角转向光通信领域,探讨高速率、大容量传输的实现。 第14章:光纤通信基础: 讲解光波导的原理、模式场直径、模间色散和材料色散。重点分析光纤中的损耗机制(瑞利散射、吸收)。 第15章:光纤通信系统组成: 详细介绍光发射机(LED/LD)、光纤传输介质和光接收机(PIN/APD)。分析光电转换过程中的噪声和限制因素。 第16章:高复杂度光通信技术: 介绍相干光通信的原理,包括相干检测、偏振复用(PDM)和多电平调制在光域的应用,以提高频谱效率。 第17章:高速数字传输与网络化: 探讨超高速率系统中的非线性效应(如自相位调制 SPM),以及色散补偿技术(如DCF和光纤布拉格光栅FBG)的实现。 第五部分:现代通信网络与前沿技术(第18-20章) 本部分连接通信原理与网络架构,并展望未来趋势。 第18章:正交频分复用(OFDM)深入解析: 详细推导OFDM的IFFT/FFT实现方式,分析循环前缀(CP)的作用,及其在抵御多径效应中的关键地位。探讨OFDM在5G NR和Wi-Fi中的实际部署挑战(如峰均功率比PAPR问题)。 第19章:软件定义无线电(SDR)与认知无线电(CR): 介绍SDR的硬件架构(A/D、D/A)和软件层面的灵活性。阐述认知无线电中的频谱感知、动态频谱接入技术,实现无线资源的智能共享。 第20章:通信系统仿真与性能评估: 强调理论与实践的结合。介绍使用MATLAB/Simulink或Python等工具箱构建通信链路仿真模型的规范,包括信道建模、调制解调器、以及系统级性能指标的量化与可视化。 三、本书特色 1. 深度与广度兼顾: 既不回避高深的数学推导(如随机过程的傅里叶变换性质),又注重工程实现的直观理解(如大量使用系统框图和波形示例)。 2. 跨代际技术覆盖: 内容涵盖经典模拟通信、2G/3G的核心数字理论,直至4G/5G中至关重要的MIMO和OFDM技术,以及下一代光通信的前沿进展。 3. 问题驱动的学习路径: 每章末均设计有“工程挑战与思考题”,引导读者将理论知识应用于解决实际系统设计中的权衡取舍问题。 本书适合作为高等院校通信工程、电子信息工程专业本科高年级及研究生教材,同时也是通信研发工程师、网络规划工程师深入理解系统底层机制的必备参考书。

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读后感

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用户评价

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这本书简直就是一本系统设计的“武功秘籍”,我是一个偏向于应用开发的工程师,过去总是依赖现有的库和API,对于底层的性能瓶颈往往束手无策。读了这本《计算机操作系统》之后,我才真正理解了为什么有时候程序跑得慢,不是代码写得不好,而是因为我们没有和操作系统“友好协商”。例如,书中对页面置换算法的比较分析,不仅仅是罗列了FIFO、LRU等,而是结合了工作集理论,分析了不同工作负载下不同算法的实际命中率和开销,这让我立刻意识到,在设计一个需要频繁读写内存的模块时,我需要考虑的不仅仅是代码逻辑,更重要的是如何优化内存访问的局部性。另外,作者在讨论死锁时,采用了一种“故障排除”的视角,它先展示了系统在什么情况下会“卡死”,然后才引入避免策略,这种倒推法极大地增强了学习的代入感和紧迫性。我甚至开始重新审视我之前设计的一些多线程模块,发现有些地方的资源竞争处理得过于粗暴,读完这本书后,我尝试用更精细的锁粒度和无锁数据结构来重构,效果立竿见影。对于那些渴望突破性能天花板的开发者来说,这本书是必须的“内功心法”。

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天呐,我终于把这本《计算机操作系统》啃完了,感觉脑子像被重新格式化了一遍!这本书的内容深度简直让人惊叹,它没有那种教科书特有的枯燥感,反而像一位经验丰富的老教授在娓娓道来,把那些原本听起来玄乎的“进程调度”、“内存管理”讲得清晰透彻。我特别欣赏作者在讲解虚拟内存那一章的切入点,他没有直接抛出复杂的算法,而是先从为什么需要虚拟内存这个实际问题入手,模拟了早期计算机内存极其有限的困境,这种“情景代入法”让我瞬间理解了其设计哲学。读到文件系统的实现时,我简直像在玩一个极其精密的乐高积木,从磁盘块的组织到目录结构的遍历,每一步都逻辑严密,每一个函数调用的背后都有其深刻的系统考量。更不用说关于并发控制那几章,那些经典的死锁预防和避免策略,作者用了很多生动的现实生活中的例子来类比,比如餐厅服务员同时点单和上菜的场景,一下子就把抽象的互斥锁和信号量具象化了。这本书的排版也做得很好,关键术语的加粗和图表的清晰度,都极大地降低了阅读难度,对于初学者来说,它是一张通往系统底层世界的绝佳导航图,但即便是有一定基础的人来读,也能从中挖掘出许多被忽略的细节和优化点。这本书绝对是我书架上最不可或缺的系统级参考书之一,绝对值回票价。

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这是一本非常严谨且具有前瞻性的著作,它成功地在“经典理论”与“现代实践”之间架起了一座坚实的桥梁。我惊喜地发现,它没有沉溺于过时的技术细节,而是将精力集中在那些跨越时代的操作系统核心概念上。例如,它对SMP(对称多处理器)和NUMA(非一致性内存访问)架构下,内核如何进行同步和缓存一致性维护的论述,非常精彩。作者深入分析了硬件层面的缓存一致性协议(如MESI)如何影响操作系统的锁设计,这在我看来,是比单纯讲一个自旋锁更深刻的见解,因为它揭示了软件优化必须以硬件特性为基础。此外,这本书对安全性的探讨也相当到位,它不仅仅停留在权限管理层面,还详细介绍了内核沙箱、隔离技术的基本思想,这对于理解云计算和容器化技术的安全基石至关重要。阅读过程中,我感觉自己像是在进行一次深入的“逆向工程”,从我们日常使用的虚拟机或容器中剥离出底层调度器和内存分配器的运作逻辑。这本书的论述层次分明,结构清晰,即便是第一次接触操作系统的读者,也能通过其严谨的逻辑链条,逐步构建起对整个系统的宏观认知框架。

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我必须承认,我抱着“应付考试”的心态开始读这本《计算机操作系统》,但最终却被它迷住了,它提供了一种看待计算机运行的“上帝视角”。最让我印象深刻的是它在“进程间通信(IPC)”这一章的详尽分析。作者没有满足于介绍管道、消息队列这些基础工具,而是将重点放在了共享内存和远程过程调用(RPC)的机制上。特别是对RPC的阐述,它如何通过 stub 函数和数据封送(marshalling)技术,使得跨越网络的服务调用看起来如同本地函数调用一样自然,这种抽象层级的飞跃,是操作系统设计艺术的体现。这本书的文字风格非常平实,没有过多的华丽辞藻,但每一个字都承载着沉甸甸的技术信息。它对于理解分布式系统的基础架构至关重要,因为所有的分布式协调、一致性协议,其根基都在于此——进程如何跨越物理边界进行可靠的通信与同步。读完后,我不再仅仅把“网络编程”看作是Socket的操作,而是将其置于操作系统IPC机制的延伸这一更宏大的背景下去理解。这本书的价值在于,它让你从根本上理解了“系统”的含义,它是一套精心设计的规则集,用于协调有限的硬件资源,以实现复杂的用户目标。

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老实说,我本来对“操作系统”这种偏底层的书籍是抱着抵触态度的,总觉得那是程序员的“玄学”——知道它存在,但不太想深究。然而,这本《计算机操作系统》彻底颠覆了我的看法。它的叙述风格非常具有“工程师气质”,精准、严谨,却又不失对原理的尊重。我尤其喜欢它对“中断与异常处理”这部分的论述,作者并没有把这部分内容当作一个简单的“开关”来介绍,而是深入探讨了硬件层面对软件层的约束和协同工作机制。每一次系统调用(System Call)的切换过程,被拆解得像一个多级的硬件流水线,每一步骤的时序关系都交代得清清楚楚,这让我对应用程序和内核态之间那条“看不见的红线”有了全新的认识。此外,这本书在介绍I/O设备管理时,对DMA(直接内存访问)的原理剖析得非常透彻,它解释了为什么现代系统需要绕过CPU来进行大量数据传输,这直接关系到我们日常使用中网络和磁盘的高效性。这本书的优点在于,它不满足于告诉我们“是什么”,而是执着于解释“为什么会这样设计”,并且提供了大量的性能考量和权衡取舍的案例。虽然有些地方的数学推导略显繁复,但只要坚持下来,你会发现自己看待计算机运行的视角已经提升到了一个全新的层次,那种对底层运行机制的掌控感,是任何高级框架都无法给予的。

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粗略的看过第三版

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教材是第三版。内容真的是东凑西凑。为啥不选个好点的当做教材

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