计算机操作系统-基于UNIX系统V核心 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787811821079

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• 操作系统
• UNIX
• 系统V
• 计算机科学
• 内核
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• 技术
• 编程
• Linux
• 底层

《深入理解现代操作系统》 内容简介 本书旨在为读者构建一个全面而深刻的现代操作系统认知框架，重点剖析操作系统在支持高效、稳定、安全计算环境中的核心作用与演进。我们将从操作系统的基本概念出发，深入探讨其在资源管理、进程与线程、内存管理、文件系统、设备管理以及系统安全等关键领域的设计哲学与实现细节。 第一部分：操作系统基础与发展 操作系统的本质与功能： 详细阐述操作系统作为计算机系统管理者和用户接口的双重角色。我们将剖析其核心功能，包括但不限于处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理以及用户接口的提供。通过对这些基础功能的理解，读者将建立起操作系统在整个计算系统中的定位感。 操作系统的发展历程与分类： 回顾操作系统的演进脉络，从早期的批处理系统、分时系统，到现代的实时操作系统、分布式操作系统、嵌入式操作系统以及多核并行操作系统，分析不同历史时期技术需求对操作系统设计的影响。我们将探讨单道批处理、多道批处理、分时系统、实时系统、分布式系统等操作系统的基本特征、优缺点及其适用场景，帮助读者理解不同类型操作系统的设计思想差异。 第二部分：核心资源管理机制 进程与线程管理： 深入研究进程的概念，包括进程的状态（新建、就绪、运行、阻塞、终止）、进程的表示（PCB）、进程的创建与撤销、进程通信（IPC）的各种机制（管道、共享内存、消息队列、信号量等）。在此基础上，我们将详细讲解线程的概念、线程与进程的区别与联系、多线程模型的实现方式（用户级线程、内核级线程、混合式线程），以及线程同步与互斥（互斥锁、条件变量、自旋锁、原子操作）的关键技术，以理解并发执行与资源共享的挑战。 CPU调度： 详细阐述 CPU 调度的概念、目标（吞吐量、周转时间、等待时间、响应时间）以及各种调度算法的原理与优劣。我们将深入分析先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、优先级调度、时间片轮转（Round Robin）、多级队列调度、多级反馈队列调度等算法，并探讨多处理器调度和实时调度策略。 内存管理： 系统性地讲解内存管理的目的、基本概念（逻辑地址、物理地址、地址映射）以及各种内存管理技术。我们将详细介绍连续内存分配（固定分区、可变分区）、非连续内存分配（分页、分段、段页式）的实现原理、地址转换过程、页表结构，以及虚拟内存技术（请求分页、页面置换算法如 FIFO、LRU、OPT、Clock算法）的工作机制。通过对虚拟内存的深入理解，读者将明白操作系统如何突破物理内存的限制，提高内存利用率并支持更大规模的程序运行。 文件系统管理： 阐述文件系统的作用、文件（记录、目录）的组织结构、文件访问方法（顺序、直接、索引）、文件目录的结构（单级、两级、树型）以及文件存储空间的管理（文件分配方式如连续分配、链式分配、索引分配）。我们将探讨文件系统的实现技术，包括缓冲区管理、磁盘调度算法（FCFS、SSTF、SCAN、C-SCAN）以及文件系统的性能优化与可靠性保障。 第三部分：设备管理与系统交互 I/O设备管理： 介绍I/O设备的分类、I/O控制方式（程序控制、中断控制、DMA）、I/O控制器的作用以及I/O软件的层次结构。我们将重点解析缓冲技术、假脱机（Spooling）技术在提高I/O效率和设备利用率方面的重要作用。 系统调用与中断处理： 揭示用户程序与操作系统之间的接口——系统调用。我们将详细阐述系统调用的一般过程，包括用户态到核心态的切换、系统调用号的传递、参数的传递以及返回值的处理。同时，我们会深入讲解中断的概念、中断类型（外部中断、内部中断、软件中断）、中断处理流程以及中断向量表的作用，理解中断是操作系统响应外部事件和执行内核功能的重要机制。 第四部分：系统安全与性能 操作系统安全： 探讨操作系统安全面临的挑战，包括访问控制（用户身份验证、权限管理）、数据完整性保护、防止恶意软件（病毒、蠕虫）的侵害等。我们将介绍常见的安全机制，如用户账户管理、口令策略、审计日志、加密技术在操作系统中的应用。 分布式系统与并发： 展望分布式操作系统的基本概念和挑战，如通信、同步、故障恢复等。简要介绍多核处理器环境下的并发编程模型和同步机制，以适应现代计算架构的需求。 本书力求理论与实践相结合，通过清晰的逻辑结构和详实的解释，帮助读者建立起坚实的操作系统理论基础，并为进一步深入研究各类操作系统的具体实现提供清晰的指引。无论您是计算机科学专业的学生、软件开发者，还是对操作系统运作原理充满好奇的研究者，本书都将是您探索现代计算世界内部运作机制的宝贵参考。

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对于我这种刚踏入IT行业不久的新人来说，操作系统就像是一座庞大的知识迷宫，充满了未知和挑战。我之前学习过一些C语言和数据结构，但总感觉对计算机的整体运作缺乏一个清晰的认知。市面上讲解操作系统的书很多，但有些过于学术化，让我望而却步；有些又过于简单，无法满足我深入学习的愿望。我一直希望能够找到一本能够循序渐进地引导我理解操作系统核心概念的书，并且最好能结合实际的操作系统来进行讲解，这样我才能更好地理解理论是如何落地的。UNIX系统一直是我比较关注的一个方向，因为很多现代操作系统都借鉴了它的设计思想，而且它的命令行工具也非常强大。我希望这本书能够用浅显易懂的语言，结合实际的案例，来解释进程管理、内存分配、文件系统结构以及I/O设备交互等重要的概念。如果书中能够包含一些代码片段，或者指引我如何去探索和理解系统的运行过程，比如通过查看系统调用，那我一定会非常有成就感。我期待这本书能成为我操作系统学习之路上的一个重要里程碑。

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最近在琢磨着提升自己的系统编程能力，而操作系统无疑是绕不开的关键一环。我一直对那些底层逻辑很感兴趣，比如当我们在终端敲下一条命令时，背后到底发生了什么？CPU是如何分配给不同的任务的？内存是如何被高效利用的？还有，文件是如何被存储和检索的？我发现市面上很多教材在讲到这些概念时，往往会使用一些非常抽象的类比，或者直接给出一堆公式和算法，这让我觉得有些难以消化。我更喜欢那种能够将理论与实践紧密结合的书籍，最好是能够提供一些真实场景的分析，甚至是一些调试技巧。我对于UNIX系统并不陌生，但对它的核心部分了解有限，所以我特别期待这本书能够在这方面有所侧重，用清晰的语言和丰富的实例，来解释UNIX系统是如何实现这些核心功能的。我希望它能引导我理解进程通信、同步机制、设备驱动以及内存保护等关键概念，并且能够让我明白这些概念是如何影响系统性能和稳定性的。如果这本书还能提供一些学习资源的链接，或者推荐相关的工具和实验环境，那将极大地帮助我巩固学习效果。

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作为一名对计算机底层技术怀有浓厚兴趣的爱好者，我一直在寻找一本能够让我深入理解操作系统精髓的书籍。之前接触过一些关于操作系统的介绍，但往往只触及皮毛，无法满足我对细节的探索欲。我特别看重书籍的逻辑性和系统性，希望它能从最基础的概念讲起，逐步深入到复杂的内部机制。UNIX系统因其经典的设计理念和广泛的应用基础，一直是我学习的重点。我希望这本书能够聚焦于UNIX系统的核心部分，例如它在多任务处理、资源分配、并发控制以及安全机制等方面的独特之处。我期望书中能够有详细的图示来帮助理解，并且能够解释一些核心的系统调用是如何工作的，以及它们在应用程序开发中的作用。对我来说，一本优秀的操作系统书籍不应仅仅是理论的堆砌，更应包含一些实际的指导，比如如何利用命令行工具来观察系统状态，如何理解进程间的通信机制，以及如何对常见的系统问题进行排查。我希望这本书能够让我对UNIX系统有一个更全面、更深入的认识。

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我一直觉得，要想真正理解计算机科学，操作系统是不可或缺的一环。市面上关于操作系统的书籍我翻阅过不少，但很多都让我感到有些碎片化，要么侧重于理论推导，要么专注于特定操作系统的API。我更倾向于那种能够构建起一个完整知识体系的书籍，能够让我明白操作系统是如何成为硬件和应用程序之间的桥梁的。我对于UNIX系统一直抱有浓厚的兴趣，因为它的简洁、强大和开放性吸引了我。我希望这本书能够深入浅出地讲解UNIX系统在进程管理、内存调度、文件系统设计以及系统调用接口等方面的核心原理。我期待它能够提供清晰的架构图，以及对关键算法和数据结构的详细剖析。我希望通过这本书，我能够理解一个程序是如何启动、运行、结束的，内存是如何被分配和回收的，以及文件是如何被高效存储和访问的。如果书中还能包含一些关于系统性能调优的思路和方法，那将对我日常的工作和学习非常有帮助。

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这本书的封面设计相当朴实，但却透露着一种严谨的气息，让人一眼就能联想到那些厚重的技术类书籍。我一直对操作系统的内部机制充满好奇，尤其是在学习了一些基础的编程课程后，更加渴望能够深入了解计算机是如何管理和调度资源的。市面上关于操作系统的书籍确实不少，但很多要么过于理论化，要么过于侧重某个特定平台的实现细节，很难找到一本既能兼顾理论深度，又能体现实际操作指导性的著作。我希望这本书能够像一位经验丰富的向导，带领我一步步揭开操作系统的神秘面纱，让我明白那些看似抽象的概念，例如进程、线程、内存管理、文件系统等等，是如何在实际运行中协同工作的。特别是我对UNIX系统的熟悉程度不高，如果这本书能够在这方面提供一些清晰的介绍和引导，我会非常感激。我期待它能有详实的图示和清晰的代码示例，帮助我理解书中的原理，并且如果能提供一些实际操作的建议，例如如何通过命令行工具来观察和调优系统性能，那将是锦上添花。总的来说，我希望能在这本书中找到一条通往操作系统世界深处的清晰路径，不仅学习到知识，更能培养出解决实际问题的能力。

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