操作系统原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:221

译者:

出版时间:2005-2

价格:23.00元

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isbn号码:9787811050103

丛书系列:

图书标签:

• 操作系统
• 原理
• 应用
• 计算机科学
• 系统编程
• 内核
• 进程管理
• 内存管理
• 文件系统
• 虚拟化
• 并发
• 同步

《计算机科学导论》 本书旨在为初学者提供一个全面而易懂的计算机科学基础知识体系。内容涵盖了计算机系统的基本组成、数据表示、算法设计、程序开发流程以及计算机网络的基本原理。通过生动的案例和循序渐进的讲解，帮助读者建立起对计算机科学宏观的认识，并为进一步深入学习各类计算机专业知识打下坚实基础。 第一部分：计算机系统概览 计算机的诞生与演进： 简要回顾计算机技术发展的关键里程碑，从早期计算设备到现代高性能计算，让读者了解计算机科学发展的脉络。 硬件与软件的协同： 深入剖析计算机硬件（如中央处理器、内存、存储设备、输入输出设备）和软件（如操作系统、应用程序、编程语言）各自的功能和相互关系。理解硬件如何支持软件的运行，软件如何驱动硬件的工作，是理解整个计算机系统的基石。 数据在计算机中的表示： 探讨数字（二进制、八进制、十进制、十六进制）、字符、图像、音频和视频等各种信息如何在计算机内部以二进制形式进行存储和处理。理解位、字节、字等基本单位的概念，以及它们如何构成更复杂的数据结构。 第二部分：算法与程序设计基础 算法：解决问题的蓝图： 介绍算法的定义、特性（有限性、确定性、可行性、输入、输出）以及评估算法效率（时间复杂度和空间复杂度）的基本方法。通过常见的排序（如冒泡排序、选择排序）和查找（如顺序查找、二分查找）算法示例，展示算法设计的思想。 程序设计语言概览： 简要介绍不同类型的编程语言（如机器语言、汇编语言、高级语言），以及编译型和解释型语言的区别。重点阐述高级语言为何能提高开发效率，并介绍常用的程序设计范式，如命令式编程、函数式编程等（但不深入具体语言的语法细节）。 开发一个简单程序： 引导读者理解从需求分析、设计、编码、测试到调试的整个程序开发周期。通过一个简单的“Hello, World!”或计算器程序案例，展示程序是如何一步步被构建出来的。 第三部分：数据组织与管理 基本数据结构： 介绍数组、链表、栈、队列等基础数据结构的概念和应用场景。理解它们在组织和访问数据方面的不同优缺点。 文件系统： 讲解文件和目录的概念，以及文件在计算机存储介质（如硬盘、固态硬盘）上的组织方式。理解文件系统的作用，包括文件的创建、删除、读写和管理。 第四部分：计算机网络入门 网络的起源与发展： 简述计算机网络从最初的互联互通需求发展至今的历程。 网络的基本概念： 介绍网络拓扑（如总线型、星型、环型）、传输介质（如双绞线、光纤）、网络设备（如路由器、交换机）以及网络协议（如TCP/IP模型、HTTP协议）的基本概念。 互联网的运作： 阐述互联网是如何将全球的计算机连接起来，以及我们是如何通过浏览器访问网页、发送邮件等日常网络活动的。 《计算机科学导论》这本书，就像一本开启计算机世界大门的钥匙，它不会让你成为一名熟练的程序员或资深的工程师，但它会让你明白，在你手中使用的电脑、手机，以及你日常接触到的各种互联网服务，背后都有着怎样严谨、精巧的科学原理在支撑。这本书的目的是让你对计算机科学有一个全局性的、宏观的认识，理解计算机是如何工作的，以及信息是如何被处理和传递的。希望通过阅读这本书，你能对这个日新月异的科技领域产生浓厚的兴趣，并为未来更深入的学习和探索打下坚实的基础。

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这本书的封面设计相当简洁，米白色的封皮上只有深蓝色的书名和作者信息，透露出一种严谨、务实的风格。我原本以为这会是一本枯燥的教科书，但翻开之后发现，作者在叙述复杂概念时，采用了非常清晰的逻辑框架。例如，在讲述进程调度算法时，它并没有停留在理论的描述上，而是引用了多个经典的操作系统实际案例进行对比分析，让我对不同算法的优缺点有了更直观的认识。特别是关于内存管理的部分，作者用大量的图示来解释分页和分段的机制，即便是初次接触这个领域的读者，也能很快建立起一个空间上的概念模型。文字叙述上，行文流畅，术语的解释也十分到位，几乎每一个关键概念都会在第一次出现时给出详细的释义，避免了读者在阅读过程中因为查阅其他资料而打断思路。这本书的排版也十分考究，段落之间的留白恰到好处，保证了长时间阅读的舒适度，减少了视觉疲劳。总的来说，它为我构建了一个坚实的操作系统基础认知体系，是一本非常值得推荐的入门读物。

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这本书的深度和广度都超出了我的预期，尤其在系统调用和文件系统这一块的论述，简直是一次酣畅淋漓的“源码级漫游”。我原本以为对文件系统的理解仅仅停留在“读写文件”这种表面操作，但作者通过深入浅出地剖析 inode 结构、数据块的分配策略以及日志机制，让我对数据是如何在磁盘上持久化存储有了全新的认识。书中对不同类型文件系统（如 FAT、NTFS、Ext 系列）的对比分析，并非简单的罗列特性，而是着重讲解了它们在设计哲学上的差异，这对于理解现代操作系统的演进路线至关重要。更让我惊喜的是，作者在讲解同步与互斥时，没有局限于传统的信号量和管程，还引入了现代多核处理器中更底层的原子操作和内存屏障的概念，这使得整本书的知识体系能够跟上当前硬件发展的步伐。对于有一定编程基础，想要深入了解内核工作机制的读者来说，这本书无疑提供了一张详尽的藏宝图。

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对于那些习惯于通过代码而非纯理论来学习技术的读者而言，这本书提供了恰到好处的理论支撑与实践指导的桥梁。虽然它不是一本纯粹的编程手册，但书中穿插的那些代码片段和伪代码，极大地增强了理论的可操作性。例如，在讲解中断处理流程时，书中展示了一个精简的硬件中断向量表的结构示意图，并模拟了 CPU 响应中断的上下文切换过程，这比单纯描述“保存现场”要生动具体得多。关于进程间通信（IPC）的章节，更是将管道、消息队列、共享内存等方法一一列举，并指出了它们各自在数据传输效率和同步复杂度上的优缺点，甚至暗示了在何种场景下应优先选择哪一种机制。这本书的价值在于，它将操作系统的核心功能分解成了可理解、可验证的小模块，让我感觉自己像是第一次站在一个复杂的机器面前，而不是面对一堵无法逾越的知识高墙。

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我曾尝试阅读过几本更偏向于“如何构建”操作系统的书籍，但往往因为过于聚焦于底层汇编或特定的硬件架构而感到力不从心。这本书的优势恰恰在于它的普适性——它专注于那些适用于绝大多数现代操作系统的核心原理，而非某一特定平台的实现细节。这一点尤其体现在虚拟化技术的介绍上。作者对 Type-1 和 Type-2 虚拟机监视器的区别，以及硬件辅助虚拟化（如 Intel VT-x/AMD-V）原理的阐述，深入浅出地揭示了操作系统如何管理和隔离硬件资源。阅读完这部分内容，我才明白为什么如今的云计算和容器技术能够高效运行。这种高屋建瓴的视角，帮助我跳出了“如何写代码”的细节泥潭，转而关注“如何设计一个稳定、高效、公平的资源管理器”，极大地拓宽了我对整个计算系统架构的理解边界。

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阅读这本书的过程中，我最大的感受是作者对“为什么”的执着探究。很多教材在描述完“是什么”之后就草草收场，但这本书总能追溯到某个设计决策背后的历史原因和权衡考量。比如，在讨论 I/O 子系统时，作者详尽地对比了轮询、中断和 DMA（直接内存访问）这三种模式的效率差异，并解释了为什么现代操作系统会倾向于使用缓冲区和缓存技术来优化数据传输。这种追根溯源的写法，让原本抽象的系统性能优化问题变得鲜活起来。此外，书中对死锁的预防、检测和恢复机制的论述极为系统，作者不仅清晰地阐述了必要条件，还提供了一套完整的银行家算法的推演过程，每一步骤的数值变化都标注得清清楚楚，让人不得不佩服其编排的用心。这本书不仅是知识的传授，更是一种工程思维的培养，引导读者思考如何在资源受限的环境下做出最优的设计选择。

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