操作系统设计与实现(上册)

操作系统设计与实现(上册) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:电子工业出版社
作者:Andrew S. Tanenbaum
出品人:
页数:453
译者:陈渝
出版时间:2007-3
价格:49.80元
装帧:平装
isbn号码:9787121033810
丛书系列:国外计算机科学教材系列
图书标签:
  • 操作系统
  • 计算机
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  • 系统编程
  • 大学教材
  • 核心原理
  • 内核开发
  • 基础技术
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具体描述

本书是关于操作系统的权威教材。大多数关于操作系统的图书均重理论而轻实践,而本书则在这两者之间进行了较好的折中。本册详细探讨了操作系统的基本原理,包括进程、进程间通信、信号量、管程、消息传递、调度算法、输入、输出、死锁、设备驱动程序、存储管理、调页算法、文件系统设计、安全和保护机制等;此外,还详细讨论了一个特殊的操作系统MINIX 3(一个与UNIX兼容的操作系统),并提供了该系统的源代码(见本书下册),以便于读者仔细研究。这种安排不仅可让读者了解操作系统的基本原理,而且可让读者了解到这些基本原理是如何应用到真实的操作系统中去的。

本书适用于高校计算机专业的学生,也可供程序设计人员、工程技术人员、系统架构师等相关人员参考。

《深入理解计算机系统》(上册) 本书将带您踏上一段探索计算机系统内部运作的精彩旅程。我们将深入剖析从最底层硬件指令到高级编程抽象的各个层面,揭示它们如何协同工作,共同构建我们今天赖以生存的计算世界。 核心内容概述: 数字世界的基础: 从比特和字节开始,我们将理解计算机如何表示和处理信息。您将学习二进制、十六进制等数制系统,以及它们在内存和处理器中的应用。我们将探讨整型和浮点型数据的表示方式,理解溢出、精度损失等潜在问题,以及它们对程序行为的影响。 指令的语言: 机器代码是计算机处理器能够直接理解的唯一语言。本书将详细介绍指令集架构(ISA),重点关注x86-64架构,这是当今主流处理器的事实标准。您将学习汇编语言,这是机器代码的符号化表示,通过阅读和理解汇编代码,您将能够窥探程序的执行过程,识别性能瓶颈,并理解编译器是如何将高级语言转化为机器指令的。我们将深入研究CPU的执行模型,包括流水线、缓存等技术,理解它们如何加速指令执行。 数据的组织与存储: 内存是程序运行时存储数据和代码的关键区域。我们将剖析内存的层次结构,从寄存器、一级缓存、二级缓存到主内存,理解数据在这些层级之间是如何高效传递的。您将学习内存寻址、内存管理单元(MMU)的工作原理,以及虚拟内存的概念。虚拟内存使得程序能够访问比物理内存更大的地址空间,并提供了内存保护机制。我们将探讨堆和栈的使用,理解函数调用栈的运作方式,以及动态内存分配(malloc/free)的机制,并分析内存泄漏等常见问题。 链接的艺术: 程序并非孤立存在,它们通常会依赖于库文件和其他代码模块。本书将详细介绍链接器的作用,它如何将多个目标文件和库文件组合成一个可执行程序。您将学习静态链接和动态链接的区别,理解共享库的工作原理,以及它们如何实现代码重用和减小可执行文件的大小。我们将深入理解符号表、重定位等概念,以及它们在链接过程中的重要性。 运行时程序的构成: 一个可执行程序在加载到内存中并开始执行时,会经历一系列的准备过程。我们将分析可执行文件的格式(如ELF),理解程序在加载到内存时,操作系统如何为其分配内存空间,加载代码和数据段,以及设置程序的执行环境。您将学习程序计数器(PC)、栈指针(SP)、基址指针(BP)等寄存器在程序执行中的作用。 系统调用的桥梁: 程序需要与操作系统交互,以获取资源(如文件、网络连接)或执行特权操作。我们将介绍系统调用的概念,它是用户程序请求操作系统服务的接口。您将理解系统调用的工作机制,以及内核模式和用户模式的区别。我们将深入研究常见的系统调用,如open、read、write、fork、execve等,并分析它们在实际程序中的应用。 进程的生命周期: 进程是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。我们将深入理解进程的概念,以及进程在操作系统中的创建、执行、终止等生命周期。您将学习进程的独立性,包括独立的地址空间和资源。我们将探讨进程控制块(PCB)的作用,以及上下文切换的机制,理解多个进程如何共享CPU资源,实现并发执行。 并发的挑战与解决方案: 在多任务操作系统中,多个进程或线程可能需要同时访问共享数据。我们将引入并发的概念,并探讨由此带来的挑战,如竞态条件(race condition)和死锁。您将学习互斥锁、信号量等同步机制,理解它们如何确保对共享资源的访问是原子性的,防止数据不一致。我们将分析生产者-消费者问题、读者-写者问题等经典的并发问题,并通过代码示例演示如何使用同步机制来解决它们。 学习本书将帮助您: 成为更优秀的程序员: 深入理解程序的底层运行机制,将帮助您写出更高效、更健壮的代码。您将能够更准确地预测程序的行为,更有效地调试程序,并更好地理解性能优化技巧。 成为更出色的系统管理员: 理解操作系统的内部工作原理,将使您能够更好地管理和维护系统,更有效地排查故障,并根据实际需求进行系统调优。 为更高级的学习打下坚实基础: 本书涵盖的计算机系统知识是理解操作系统、编译器、数据库、网络等更高级学科的基础。 本书内容深入浅出,结合大量图示和代码示例,旨在让读者真正掌握计算机系统的核心概念。无论您是初学者还是有一定经验的开发者,都能从中获益匪浅。

作者简介

Andrew S.Tanenbaum分别在麻省理工学院加州大学伯克利分校获得学士与博士学位。现任荷兰阿姆斯特丹Vrije大学计算机教授并领导着一个计算机系统研究小组。到2005年1月卸任为止,他担任计算与成像高级学院院长一职已有12年。

Tanenbaum过去的研究领域包括编译器、操作系统、网络和局域分布式系统,而现在的研究方向则主要为计算机安全,尤其是操作系统、网络以及分布式系统的安全。在所有这些研究领域,Tanenbaum发表了超过100篇论文,并出版了5本书籍。

Tanenbaum教授还编写了大量软件。他是Amsterdam Compiler Kit(一种广泛使用的、用于编写可移植编译器以及MINIX的工具集)的主要开发者,而该系统则是Linux诞生的灵感与基础。与他的博士生及程序员一起,他帮助设计了Amoeba分布式操作系统(一个基于微内核的、高性能局域分布式操作系统)。此后,他是Globe(一个可处理10亿用户的广域分布式操作系统)的设计者之一。所有这些软件现在均可在互联网上免费获得。

他的博士生在毕业后均取得了很大的成绩,他为此感到非常骄傲。

Tanenbaum教授是ACM会士、IEEE会士以及荷兰皇家科学艺术院院士。他还是1994年度ACM Karl V.Karlstrom杰出教育家奖的获得者,1997年度ACM/SIGCSE计算机科学教育杰出贡献奖的获得者,以及2002年度优秀教材奖的获得者。2004年,他被推选为荷兰皇家学会的五位新学会教授之一。

目录信息

读后感

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学校知识与实践知识总是差着这么一截:你学过数字电路、计算机组成原理、计算机接口,但你并不会用芯片组装计算机,写ROM;你学过编译原理,但随便换个编译环境,没了IDE,就错误百出;你学过操作系统,但对于多线程、互斥、重入等等总是不能第一时间考虑.... Tanenbaum的书将...  

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才看了几十页,就发现以下问题: 1.index没印 2.除400页的源码外,还有好几个appendix没印 3.句子从中间断开,后面一半漏印! 4.bibilograpy漏印两条(这才几十页正文对应的reference) 5.和原书不能一页对一页对应 舍得出钱的话还是考虑买原版吧。

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学校知识与实践知识总是差着这么一截:你学过数字电路、计算机组成原理、计算机接口,但你并不会用芯片组装计算机,写ROM;你学过编译原理,但随便换个编译环境,没了IDE,就错误百出;你学过操作系统,但对于多线程、互斥、重入等等总是不能第一时间考虑.... Tanenbaum的书将...  

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才看了几十页,就发现以下问题: 1.index没印 2.除400页的源码外,还有好几个appendix没印 3.句子从中间断开,后面一半漏印! 4.bibilograpy漏印两条(这才几十页正文对应的reference) 5.和原书不能一页对一页对应 舍得出钱的话还是考虑买原版吧。

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首先,这本书的内容很好,不仅从理论上介绍了操作系统,而且对一些细节也不含糊,很适合自学或当课外书,书中的源码对加深对操作系统的理解很有好处,不过全部读懂的确比较吃力。不过极力反感清华这本影印本的质量,如前面有人说过,阉割了400页的源码,阉割了index,而且我发...  

用户评价

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作为一个对计算机底层原理有着执着追求的工程师,我一直在寻找一本能够深入剖析操作系统精髓的书籍。市面上关于操作系统的书籍很多,但能够真正做到“设计”与“实现”并重的却不多。《操作系统设计与实现(上册)》这个标题,直接击中了我的痛点。我期望它能带领我走进操作系统的“心脏”,理解它为何如此设计,以及这些设计是如何在代码层面实现的。我对书中关于设备管理的章节非常期待,如何通过驱动程序来统一管理种类繁多的硬件设备,如何进行I/O的调度和缓冲,这些都是实际工程中非常重要的环节。我希望能够从中学习到如何设计一个高效、鲁棒的设备管理模块,并理解其中的权衡和取舍。这本书的厚重感和严谨性,是我选择它的主要原因,我期待它能够成为我案头必备的参考书,在我的技术道路上提供源源不断的启迪。

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这本书的封面设计真是简洁大气,那一抹经典的蓝色,让人一眼就能感受到它深邃而厚重的学术气息。我一直对操作系统这个领域充满好奇,虽然在课堂上接触过一些基本概念,但总觉得不够深入。在朋友的推荐下,我终于入手了这本《操作系统设计与实现(上册)》。拿到书的那一刻,沉甸甸的分量就预示着它内容的扎实。翻开目录,看到那些熟悉的词汇,比如进程管理、内存管理、文件系统,但每一个章节的展开都让我感觉是全新的视角。我特别期待它能带领我剖析这些核心概念的底层原理,理解它们是如何在实际的计算机系统中协同工作的。这本书不仅仅是一本教科书,更像是一本通往操作系统世界大门的钥匙,我迫不及待地想用它去探索那些隐藏在代码背后的精妙设计。我对这本书的期望很高,希望它能够系统地、深入地解答我在学习过程中遇到的疑惑,帮助我构建起对操作系统更全面、更深刻的认知体系。

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我是一位正在攻读计算机科学专业的学生,在学习过程中,操作系统无疑是其中最核心也是最难的科目之一。我一直在寻找一本能够帮助我深入理解操作系统原理,并为将来进行系统开发打下坚实基础的书籍。《操作系统设计与实现(上册)》的出现,无疑是雪中送炭。我尤其关注书中对并发控制的阐述,比如信号量、互斥锁等机制,是如何解决多线程、多进程环境下的资源竞争问题,以及它们在实际系统中的应用。我还想知道书中是否会讲解死锁的检测和预防策略,以及如何有效地处理同步和异步操作。这本书的篇幅看似不小,这正是我所需要的,因为我对概念的理解往往需要大量的篇幅进行详尽的阐述和细致的分析。我希望这本书能够帮助我建立起一个完整的操作系统知识体系,让我能够从更宏观的角度理解操作系统,并为我未来的学习和职业发展提供强有力的支撑。

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入手这本书完全是出于对操作系统深度学习的渴望。我之前看过一些操作系统的入门书籍,但总觉得不够“接地气”,很多细节的处理和权衡都语焉不详。这本书的名字《操作系统设计与实现(上册)》让我眼前一亮,它明确地指向了操作系统的核心——设计思想和具体实现。我非常好奇书中的案例分析,是否会涉及到一些经典的操作系统,比如Linux或Mach,通过剖析它们的源码或设计理念来讲解抽象的概念。我对书中关于文件系统的章节尤其感兴趣,文件系统是用户与存储设备交互的桥梁,理解它的组织结构、访问机制以及如何处理并发访问,对我来说是至关重要的。我希望能从中学习到如何设计一个高效、可靠且安全的文件系统,并理解其中的复杂性。我更希望这本书能提供一些实际的编程指导或思路,让我能够将学到的知识应用到实际的项目中去。

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这本书的装帧质量相当不错,纸张的触感很舒适,印刷清晰,即使长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳。作为一名对计算机底层技术有着浓厚兴趣的爱好者,我一直在寻找一本能够真正解答我心中“为什么”的书。《操作系统设计与实现(上册)》的名字本身就极具吸引力,它承诺的不仅仅是“是什么”,更是“如何设计”和“如何实现”。我尤其关注书中对于进程调度的算法分析,比如经典的FCFS、SJF、RR等,我希望能够不仅仅停留在理论层面,而是能看到它们在不同场景下的优劣势,甚至是对其实现方式的详细讲解。此外,虚拟内存的概念也一直让我着迷,它是如何通过硬件和软件的配合,为我们提供了一个比物理内存更大的地址空间,这本书是否会深入剖析分页、分段等机制,以及它们在实际中的应用,都让我充满了期待。我希望这本书能让我摆脱那种“知其然不知其所以然”的学习状态,真正理解操作系统的核心思想和技术演进。

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在学校的时候有幸读过,很多地方还是不太懂,但仍然觉得是一本好书。

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每个文件都有一个指针指明其当前读写位置。在顺序读写时,该指针通常指向下次要读写的字节。使用LSEEK系统调用可以直接修改文件指针的值,这样随后的READ或WRITE就可在文件的任一位置进行操作,甚至可以超越文件尾。真值表=状态转移图

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读了1/2,终于明白啥叫系统调用了。

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在图书馆看了一章果然不错!20130303//过段时间再看update:0315//继续开始看,重新看了一遍第一章,温故知新。update:0409//Done!0506

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去年实现管道的时候还是写了不少代码的

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