操作系统学习指导和考试指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:浙江大学出版社

作者:李善平

出品人:

页数:297

译者:

出版时间:2004-1-1

价格:29.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787308035811

丛书系列:

图书标签:

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《系统启程：深入理解与实践操作系统》 一、 内容概述 《系统启程：深入理解与实践操作系统》是一本旨在引导读者系统性地掌握操作系统核心原理、架构设计与实际应用的书籍。本书不局限于单一操作系统的细节，而是深入浅出地剖析了操作系统的普遍性概念和设计哲学，为读者构建一个坚实的理论基础，并辅以丰富的实践指导，帮助读者将理论知识转化为解决实际问题的能力。 本书内容涵盖了操作系统的方方面面，从最基础的进程管理、内存管理，到复杂的 I/O 管理、文件系统，再到安全机制和分布式系统等前沿话题，都有详尽的阐述。书中不仅会介绍经典的操作系统的设计思想，例如分时、批处理、实时等，还会探讨现代操作系统的发展趋势，如多核、虚拟化、云计算等。 二、 核心主题与章节亮点 1. 操作系统基础： 引言与发展历程： 追溯操作系统的起源，理解其在计算机科学发展中的重要地位，了解不同时期操作系统的演进方向及其对硬件和软件的影响。 操作系统结构： 深入剖析宏内核、微内核、混合内核等不同设计模式的优劣，理解它们如何影响系统的性能、可靠性和可扩展性。 系统调用与用户模式/内核模式： 详细解释用户程序如何通过系统调用与操作系统内核交互，以及用户模式和内核模式在保护系统资源和执行特权指令中的关键作用。 2. 进程与线程管理： 进程概念与状态： 阐述进程的定义、PCB（Process Control Block）的作用，以及进程的创建、终止、阻塞、就绪、运行等生命周期状态转换。 进程调度： 介绍多种经典的进程调度算法，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）等，并分析它们的特点、适用场景及性能指标。 线程模型： 区分进程与线程，讲解用户级线程、内核级线程以及混合线程模型，理解线程在提高并发度和资源利用率方面的优势。 进程/线程同步与通信： 深入探讨多线程/多进程环境下存在的竞态条件、死锁等问题，并介绍多种同步机制，如信号量（Semaphores）、互斥锁（Mutexes）、条件变量（Condition Variables）、管程（Monitors）等，以及进程间通信（IPC）的各种方式，如管道、消息队列、共享内存等。 3. 内存管理： 内存地址空间： 理解逻辑地址、物理地址的概念，以及地址重定位的原理。 连续内存分配： 讲解固定分区和可变分区分配的机制，分析内部碎片和外部碎片的产生原因及解决方法（如首次适应、最佳适应、最坏适应等）。 非连续内存分配： 分页（Paging）： 详细阐述页表、页框、虚拟地址到物理地址的转换过程，以及多级页表、反向页表等优化技术。 分段（Segmentation）： 讲解段表、段号、段偏移的概念，以及分段在逻辑上的划分优势。 段页式管理： 结合分段和分页的优点，介绍段页式管理方案。 虚拟内存（Virtual Memory）： 深入分析虚拟内存的实现原理，包括请求分页、页面置换算法（如 FIFO、LRU、Optimal、Clock 等）的实现与性能评估，以及颠簸（Thrashing）现象的产生原因及规避方法。 4. 处理器调度（CPU Scheduling）的深入探讨： 本书将更深入地探讨高级调度、中级调度和低级调度的概念。 重点分析实时操作系统的调度策略，如最早截止期优先（EDF）、速率单调（RM）等，以及它们在嵌入式系统和实时控制领域的应用。 5. 输入/输出（I/O）管理： I/O 设备与接口： 介绍各种类型的 I/O 设备（如磁盘、键盘、鼠标、打印机等）及其与计算机的连接方式（如总线、端口）。 I/O 控制方式： 讲解程序控制 I/O、中断驱动 I/O、DMA（Direct Memory Access）等 I/O 控制方式的原理与效率比较。 I/O 软件层次： 分析 I/O 软件的设计，包括用户层、设备无关层、设备驱动程序层和中断处理程序层，理解它们如何协同工作。 缓冲与缓存： 讲解 I/O 缓冲（Buffer）和缓存（Cache）的作用，以及它们如何提高 I/O 性能。 磁盘调度： 介绍磁盘寻道、旋转延迟等概念，并讲解多种磁盘调度算法，如 FCFS、SSTF、SCAN、C-SCAN、LOOK、C-LOOK 等，以及它们对磁盘 I/O 性能的影响。 6. 文件系统： 文件概念与操作： 定义文件，讲解文件的属性、访问方式（顺序、直接），以及文件的创建、删除、读写、查找等基本操作。 目录结构： 介绍单级目录、两级目录、树形目录、无环图目录等不同的目录结构及其优缺点。 文件系统实现： 讲解文件系统在磁盘上的组织方式，包括引导块、超级块、i-node（索引节点）或 MFT（Master File Table）、数据块等关键组成部分。 文件分配方法： 分析连续分配、链式分配（隐式链接、显式链接）、索引分配（单级索引、多级索引、混合索引）等不同的文件存储空间分配方法。 空闲空间管理： 讲解位图（Bitmap）和空闲链表（Free List）等空闲空间管理技术。 文件系统的性能与可靠性： 探讨文件系统的访问速度、并发访问控制、数据完整性以及故障恢复机制。 7. 死锁（Deadlock）： 死锁的概念与条件： 详细阐述死锁产生的四个必要条件：互斥使用、请求保持、不可剥夺、循环等待。 死锁预防： 介绍各种死锁预防策略，如避免占用，一次性申请资源，允许剥夺资源等。 死锁避免： 重点讲解银行家算法（Banker's Algorithm）及其在资源分配中的应用，分析安全状态的概念。 死锁检测与恢复： 介绍死锁检测算法，以及死锁发生后的处理方法，如进程终止、资源剥夺等。 8. 操作系统安全： 安全威胁与防护： 探讨操作系统面临的各种安全威胁，如恶意软件、病毒、拒绝服务攻击等，以及相应的防护机制。 访问控制： 讲解基于口令、访问控制列表（ACL）、能力列表（Capability List）等访问控制模型。 加密与认证： 介绍操作系统中的加密技术和用户认证机制。 9. 分布式操作系统与现代操作系统技术： 分布式系统概述： 介绍分布式操作系统的基本概念、特点、挑战以及与集中式操作系统的区别。 虚拟化技术： 深入解析虚拟机（VM）和容器（Container）的工作原理，以及它们在资源隔离、环境一致性方面的作用。 云计算与操作系统： 探讨云计算环境对操作系统设计的影响，如资源调度、高可用性、弹性伸缩等。 嵌入式系统与实时操作系统： 介绍嵌入式操作系统在资源受限环境下的特点和应用。 三、 学习方法与实践指导 本书不仅仅停留在理论的讲解，更强调动手实践。每章都包含： 概念解析： 用通俗易懂的语言解释复杂的概念，并配以图示和流程图。 典型案例分析： 结合真实的操作系统设计和实现中的经典案例，加深读者对理论知识的理解。 思考题与习题： 提供一系列具有挑战性的思考题和习题，帮助读者巩固所学知识，培养分析和解决问题的能力。 代码示例与实践项目（可选）： 部分章节将提供简化的代码示例，引导读者在模拟环境中实践某些操作系统概念，例如编写简单的进程同步程序，模拟内存分配算法等。 四、 目标读者 本书适合以下人群： 计算机科学与技术、软件工程等相关专业的在校学生。 希望深入理解操作系统原理，提升编程和系统设计能力的软件工程师。 对操作系统底层原理和工作机制感兴趣的技术爱好者。 准备操作系统相关技术面试的求职者。 五、 学习价值 通过阅读《系统启程：深入理解与实践操作系统》，读者将能够： 建立对操作系统核心概念的系统性认知。 掌握操作系统设计中的关键权衡和决策。 提升分析和解决复杂系统问题的能力。 为进一步学习操作系统相关的进阶技术和领域打下坚实基础。 理解现代计算系统（如云平台、嵌入式设备）背后的操作系统支撑。

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这本书的排版和结构设计，简直是为我这种“技术恐惧症”患者量身定做的。我翻阅了很多其他资料，很多书要么是把理论知识堆积在一起，让人看了就犯困，要么就是章节划分混乱，东一榔头西一棒槌的，根本没办法形成一个完整的知识体系。而这本《操作系统学习指导和考试指导》的不同之处在于，它似乎非常懂得学习者的痛点。每一章的开始，都有一个清晰的知识点导图，让你在深入学习之前，就能对本章内容有一个宏观的把握，这对于我这种需要建立知识框架的人来说，简直是太友好了。更重要的是，它在讲解每一个核心概念时，都会穿插一些“名校真题解析”或者“易错点辨析”的小栏目，这些小插曲有效地避免了我陷入那些常见的思维误区。我特别喜欢它那种层层递进的讲解方式，就像是有一位耐心的老师在手把手地教你，从最基础的系统调用开始，逐步过渡到调度算法的优化，整个学习过程非常顺畅，没有那种突然掉入深渊的感觉。

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拿到这本《操作系统学习指导和考试指导》的时候，说实话，我心里是有点打鼓的。毕竟，操作系统这门课，对于很多计算机专业的学生来说，简直就是一座难以逾越的大山。我记得我刚开始接触的时候，光是理解进程和线程的区别，就让我头疼了好一阵子，更别提什么内存管理、文件系统这些复杂得让人晕头转向的概念了。我之前买过几本市面上的教材和辅导资料，要么是内容过于晦涩难懂，读起来像是啃硬骨头，要么就是内容太过宽泛，抓不住重点，根本不知道考试会考什么。这本书的封面设计虽然朴实，但那种严谨的气息还是吸引了我。我希望能从中找到一条清晰的学习路径，能帮我彻底搞懂那些抽象的理论，并且能有效地应对接下来的期末考试。我最期待的是，它能用更贴近实际案例的方式来解释那些枯燥的算法和数据结构，而不是单纯地罗列公式和定义。我希望这本书能成为我攻克操作系统的“秘密武器”，让我能够信心满满地走进考场，而不是抱着侥幸心理去蒙题。

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说实话，我购买任何一本学习资料时，最看重的就是它的“实战价值”和“考试指向性”。很多理论书读完后，感觉自己什么都懂了，但一到做题就完全抓瞎，根本不知道如何将理论知识转化为得分点。这本书在这方面做得非常出色，它显然是深入研究过历年试卷的命题趋势的。书中提供的模拟试卷和历年真题的分析，不仅仅是简单地给出了答案，更重要的是，它详细剖析了出题人的意图，告诉我们每道题考察的是哪个知识点，以及不同分数段的答案应该写到什么深度。例如，在讲解死锁预防策略时，它没有停留在教科书上的几种方法罗列，而是用一个非常生动的模拟银行家算法的例子，让我们直观地看到不同策略在实际运行中的效率和局限性，这对我理解算法的真正含义，比死记硬背要有效得多。这种“授人以渔”的教学思路，让我觉得这本书的投资回报率极高。

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坦率地说，我对市面上那些充斥着大量生硬术语的书籍已经感到非常厌倦了。我需要的是能够“翻译”这些复杂概念的桥梁。这本书在语言风格上，保持了一种非常亲切且专业的平衡。它在解释比如虚拟内存分页、TLB（转换后援缓冲器）这些拗口的词汇时，常常会引用一些生活中的类比，比如用图书馆的索引卡片来比喻页表，一下子就让原本高不可攀的概念变得具体可感。我注意到，书中的插图和流程图也绘制得非常清晰，相比那些模糊不清、难以辨认的教科书插图，这里的图表设计更具逻辑性，很多复杂的并发控制流程，通过一张精心设计的状态转换图，就能一目了然。这不仅减轻了我的阅读负担，更重要的是，它极大地提升了我的学习效率，让我能将更多精力放在理解逻辑而非解读图表上。

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我之前尝试过通过网络资源自学操作系统，但碎片化的信息和鱼龙混杂的教学质量，让我总是感到焦虑不安。我需要一本系统性强、权威性高的参考书来为我的学习“定海神针”。这本《操作系统学习指导和考试指导》给我的感觉就是，它就像一个高度浓缩的知识精华包，剔除了所有不必要的冗余和争议性的理论分支，直接聚焦于考试和实际应用中最核心、最常考的部分。它没有过多地纠缠于不同操作系统（如UNIX、Windows NT）的内部实现细节差异，而是专注于构建一套通用的、跨平台的操作系统理论框架。这种聚焦战略非常高明，避免了初学者在早期就陷入细节的泥潭而迷失方向。对我而言，它提供了一种清晰的路线图，告诉我“这是最重要的地方，你必须掌握它”，这比自己摸索着前进要高效百倍。我深信，这本书会是我本学期乃至未来复习时最常翻阅的工具书。

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