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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Wang, Wallace

出品人:

页数:384

译者:

出版时间:2006-12

价格:226.00元

装帧:Pap

isbn号码:9780470088708

丛书系列:

图书标签:

• software
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深入理解操作系统：从硬件到高级应用的全面解析 本书名称：深入理解操作系统：从硬件到高级应用的全面解析 内容简介： 本导读旨在为读者提供一个全面而深入的操作系统（OS）知识体系，覆盖从底层硬件交互到上层应用程序接口的各个层面。我们不会侧重于特定编程语言的入门指导，而是致力于构建读者对现代计算核心——操作系统的机制、原理和设计哲学的深刻理解。 本书内容结构严谨，逻辑清晰，共分为六大部分，旨在引导读者逐步构建起一个完整的操作系统认知框架。 --- 第一部分：操作系统的基础与历史沿革 本部分将为读者奠定坚实的理论基础，探讨操作系统的核心目标、演化路径及其在现代计算环境中的关键作用。 1.1 什么是操作系统？ 我们将从最基础的定义出发，阐述操作系统作为资源管理器和用户与硬件之间的接口的双重角色。探讨操作系统的基本功能集，包括进程管理、内存管理、设备管理和文件系统管理。 1.2 操作系统发展简史 追溯操作系统的起源，从早期的单用户、批处理系统，到多道程序设计、分时系统，再到现代的多处理器和分布式操作系统。重点分析每一次技术飞跃背后的驱动力——主要是提高CPU利用率和响应时间的需求。我们将详细分析如GM-NAA I/O系统、CTSS、MULTICS 等里程碑式的系统对后世的影响。 1.3 操作系统结构 深入研究不同设计哲学下的系统结构模型，包括宏内核（Monolithic Kernel）、微内核（Microkernel）、混合内核以及外核（Exokernel）的概念与权衡。我们会对比UNIX、Linux和Windows NT等主流操作系统的结构选择，分析其在效率、安全性和可维护性上的差异。 --- 第二部分：处理器管理与进程并发 处理器（CPU）是系统的核心资源。本部分将聚焦于操作系统如何有效地调度和管理多个并发执行的“任务”。 2.1 进程与线程概念 清晰区分进程（Process）和线程（Thread）的定义、区别与联系。阐述进程的生命周期、上下文切换（Context Switching）的机制与开销。深入探讨用户级线程与内核级线程的实现模型（如M:1、1:1、M:N模型）。 2.2 CPU调度算法的原理与分析 这是操作系统性能优化的核心环节。我们将详尽分析经典的调度算法，包括： 非抢占式算法： 先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）。 抢占式算法： 优先级调度、轮转法（Round Robin，重点分析时间片大小的影响）。 高级调度算法： 多级反馈队列（Multilevel Feedback Queue）、最短剩余时间优先（SRTF）等。 我们会使用数学模型和实际案例，计算平均等待时间、平均周转时间，并探讨实时系统（如硬实时和软实时）对调度的特殊要求。 2.3 同步与互斥：并发控制 处理并发访问共享资源时产生的竞争条件（Race Condition）。详细讲解实现同步的工具与机制： 软件方法： Peterson's Solution 等。 硬件支持： Test-and-Set、Swap 等原子操作。 经典同步工具： 信号量（Semaphore，包括计数信号量和二值信号量）、管程（Monitor）的设计与应用。 经典同步问题分析： 生产者-消费者问题、读者-写者问题、哲学家进餐问题，并给出基于信号量或管程的完整解决方案。 2.4 死锁（Deadlock）的处理 深入探讨死锁的四个必要条件（互斥、占有并等待、不可抢占、循环等待）。分析死锁的处理策略：预防（Preemption）、避免（如银行家算法）和检测与恢复。我们将重点分析银行家算法的输入数据结构和决策过程。 --- 第三部分：内存管理——资源的抽象与保护 本部分聚焦于操作系统如何抽象化底层物理内存，为每个进程提供一个独立、连续的地址空间，并实现高效的空间利用。 3.1 基础概念与逻辑地址 区分物理地址和逻辑地址。阐述地址绑定（编译时、加载时、执行时）的概念。 3.2 连续内存分配 分析固定分区和动态分区（First-Fit, Best-Fit, Worst-Fit）的优缺点，重点讨论外部碎片（External Fragmentation）问题。 3.3 分段式内存管理 探讨分段机制如何更好地映射程序逻辑结构，以及如何实现段表查找。 3.4 分页式内存管理（Paging） 这是现代操作系统的核心。详细讲解页表（Page Table）的结构，多级页表如何解决页表项过大的问题。讨论TLB（Translation Lookaside Buffer）在加速地址翻译中的作用及其失效处理。 3.5 虚拟内存（Virtual Memory） 介绍虚拟内存如何突破物理内存的限制，实现更大规模的程序执行。深入探讨请求调页（Demand Paging）的机制，以及页面错误的（Page Fault）处理流程。 3.6 页面置换算法 分析如何决定将哪个页面从内存中换出，包括：最佳（OPT）、先进先出（FIFO）、最近最少使用（LRU）及其硬件实现近似算法（如第二次机会算法、时钟算法）。讨论抖动（Thrashing）现象及其避免策略。 --- 第四部分：存储器管理——文件系统与I/O 本部分将目光投向持久化存储，探讨操作系统如何管理磁盘空间和抽象化各种I/O设备。 4.1 文件系统概念 文件属性、访问方法（顺序、直接、索引）。目录结构（单级、二级、树形结构）的实现。 4.2 文件分配与空间管理 详细分析文件在磁盘上的分配方式：连续分配、链接分配（链表法）、索引分配（i-node结构）。重点分析目录项、数据块和超级块（Superblock）在磁盘上的组织结构。 4.3 磁盘调度 探讨I/O性能瓶颈，分析磁盘臂移动的效率优化。深入研究磁盘调度算法：FCFS、SSTF（最短寻道时间优先）、SCAN（电梯算法）及其变体C-SCAN。 4.4 I/O 硬件与软件 分析I/O设备的类型（块设备与字符设备）。讲解I/O软件层级结构：中断驱动、缓冲（Buffering）、缓存（Caching）以及假脱机（Spooling）技术在提高系统吞吐量中的作用。 --- 第五部分：安全与保护机制 本部分专注于操作系统如何确保系统资源的隔离性、进程间的安全交互以及抵御恶意行为。 5.1 保护域与访问控制 讨论域（Domain）和能力表（Capability List）的概念。详细分析访问矩阵模型，以及访问控制列表（ACL）和标签保护（Bell-LaPadula 模型等）。 5.2 内核态与用户态 阐述双模操作的重要性，通过陷阱（Trap）、中断和系统调用（System Call）来切换模式，保证关键资源的安全访问。 5.3 安全威胁与对策 分析缓冲区溢出（Buffer Overflow）、越权访问等常见的安全漏洞。简要介绍操作系统的安全加固技术，如地址空间布局随机化（ASLR）的基本原理。 --- 第六部分：分布式系统与现代操作系统特性 本部分将视角扩展到多台计算机协同工作的环境，并探讨现代操作系统中出现的关键新特性。 6.1 分布式操作系统的概念 区分分布式系统、网络操作系统和集群系统。探讨分布式系统的目标：资源共享、透明性和可靠性。 6.2 远程通信与网络协议基础 简要回顾TCP/IP模型在操作系统层面的体现。介绍远程过程调用（RPC）的基本工作流程和挑战。 6.3 虚拟化技术 深入分析虚拟化层的实现，如完全虚拟化（Type 1 Hypervisor）和托管虚拟化（Type 2 Hypervisor）。理解操作系统如何与虚拟机监视器（VMM）协同工作，实现资源的隔离和高效共享。 6.4 现代操作系统的挑战 探讨多核CPU环境下的同步难题（如无锁数据结构），以及对能效和绿色计算的需求对操作系统调度策略带来的新影响。 --- 目标读者： 本书适合计算机科学、软件工程专业的高年级本科生、研究生，以及希望深入理解底层系统机制的软件工程师。阅读本书需要具备C语言基础知识和对基本计算机体系结构（如CPU、内存）有所了解。本书着重于“为什么”和“如何实现”，而非特定工具的使用。

评分☆☆☆☆☆

适合初学者的入门书 .................................................................................................................................................................................................................................................

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我对编程一直抱着一种“既想了解又怕太难”的矛盾心理。《编程入门傻瓜书 Beginning Programming For Dummies》这本书，完美地解决了我的顾虑。它就像一个经验丰富的向导，把我从对编程的一无所知，一步步地带入了代码的世界。它的讲解方式非常独特，不是直接给你一堆代码，而是先从“为什么”和“是什么”开始，让你理解编程的根本目的和运作方式。我印象深刻的是，它在解释“变量”时，用了“一个可以装不同东西的盒子”的比喻，让我瞬间就理解了变量的意义。书中还用了很多“类比”的方式，来解释复杂的编程概念，比如把“函数”比作一个能够帮你完成特定任务的“小助手”，把“对象”比作现实生活中的“事物”。这些比喻非常生动有趣，让你在轻松的氛围中就掌握了核心知识。它还非常注重“实操”，提供了大量的代码示例，你可以直接复制粘贴并运行，这大大增强了学习的成就感。我记得在学习“循环”的时候，它用了“每天早上重复做的事情”来举例，非常形象地说明了循环的逻辑。这本书让我觉得，编程并不是只有少数人才能掌握的技能，而是可以通过耐心和正确的方法，人人都可以学会。它让我看到了编程的乐趣和创造力。

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说实话，我曾经对编程的印象就是一堆密密麻麻的代码，看起来像是天书。《编程入门傻瓜书 Beginning Programming For Dummies》彻底改变了我的看法。这本书的魅力在于，它真的做到了“傻瓜式”教学，但绝不是内容的廉价化，而是教学方法的极致优化。它从最最最基础的“你好，世界！”开始，一步一步地引导你，仿佛你身边有一个耐心十足的老师，时刻在你身边解答疑问。我最喜欢的是它对于“抽象”这个概念的讲解，它用了很多例子来解释为什么需要抽象，以及如何通过抽象来简化复杂的系统，这让我对编程的本质有了更深刻的理解。书中对“错误处理”的讲解也让我受益匪浅，它不仅告诉我如何避免错误，还告诉我当错误发生时，如何去分析和解决问题，这对于新手来说是非常重要的能力。它没有一股脑地把所有知识倾倒给你，而是让你在理解一个概念之后，再去接触下一个，就像搭建积木一样，一步一步地构建你的编程知识体系。我特别怀念它介绍“数据类型”那一部分，用日常物品来比喻整型、浮点型、字符串等，让我瞬间就抓住了核心。而且，它鼓励你多多动手实践，书中提供的很多小项目，都非常有意思，而且能够让你快速看到成果，这对于保持学习的动力至关重要。我常常在学习完一个章节后，就迫不及待地去尝试书中的练习，那种解决问题的成就感，真的无与伦比。这本书让我觉得，编程并没有那么神秘，人人都可以学会。

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这本《编程入门傻瓜书 Beginning Programming For Dummies》简直是我一直以来寻找的救星！我一直对编程充满了好奇，但又被各种复杂的术语和概念吓得望而却步。市面上能找到的教程，要么过于技术化，让我完全看不懂，要么讲得过于浅显，又感觉抓不住重点。直到我偶然发现了这本书，简直是打开了新世界的大门。它以一种极其友好的方式，将编程这个看似高不可攀的领域，变得生动有趣且易于理解。从最基础的概念入手，例如什么是代码，变量是什么，它们有什么作用，到如何写出你的第一个“Hello, World!”程序，每一个步骤都讲解得细致入微，并且配有清晰的插图和生动的例子。我特别喜欢它循序渐进的学习方法，不会一下子抛出太多信息，而是让你在掌握一个概念后，再慢慢引入下一个，让你感觉每一步都在稳步前进，充满成就感。它并没有直接涉及那些让人头晕的“魔法代码”，而是先让你理解背后的逻辑和原理。书中还包含了一些非常实用的练习题，让你能够在学习的过程中动手实践，加深理解。我记得刚开始的时候，我对“函数”这个词感到非常困惑，但书中的解释方式，把它比作一个可以重复使用的工具箱，一下子就豁然开朗了。而且，它并没有局限于某一种特定的编程语言，而是更侧重于讲解编程的普适性思维方式，让你学会如何“思考”编程，而不是死记硬背语法。这种打基础的方法，让我觉得非常有价值，因为它意味着我未来学习其他编程语言时，会更加得心应手。我甚至觉得，这本书不仅仅是教我写代码，更是在培养我解决问题的能力。我强烈推荐给任何对编程感到陌生，或者曾经尝试过但失败的朋友。

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我一直认为，学习编程就像学习一门新的语言，需要时间、耐心，以及最重要的——一个好的向导。《编程入门傻瓜书 Beginning Programming For Dummies》无疑就是我理想中的那位向导。在阅读这本书之前，我的编程知识几乎为零，甚至对“算法”和“数据结构”这些词汇都感到陌生。然而，这本书以一种非常接地气的方式，将这些抽象的概念一一剖析。它没有直接让你去背诵一堆复杂的代码，而是通过一个个生动的比喻和生活化的例子，来解释编程背后的逻辑。例如，它把一个程序比作一个厨师按照菜谱做菜的过程，把变量比作储存信息的盒子，把循环比作重复执行某个任务。这种方式让原本枯燥的技术术语变得鲜活起来，更容易被我这个初学者所接受。我特别欣赏书中在介绍复杂概念时，会先从一个非常简单的场景入手，然后逐步增加难度，让你在不知不觉中就掌握了更深层次的知识。它还会提供一些小贴士和常见的错误陷阱，帮助你避免走弯路。我记得在学习“条件语句”的时候，它就用了“如果下雨就带伞”这样的例子，非常直观地展示了if-else的逻辑。而且，这本书的排版和设计也非常人性化，重点内容用粗体和不同颜色突出，使得阅读起来更加轻松。它还提供了很多可以立即运行的代码示例，让你可以边学边练，即时看到效果，这对于建立信心非常重要。对我来说，这本书不仅仅是一本技术指南，更是一本激发学习兴趣的书籍。它让我看到了编程的无限可能，也让我对未来的学习充满期待。

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在过去的很多年里，编程对我来说就像一个巨大的迷宫，我站在入口处，却不知道该如何踏入。《编程入门傻瓜书 Beginning Programming For Dummies》这本书，为我指明了方向，并为我铺平了道路。它以一种极其“傻瓜式”的口吻，却又毫不含糊地讲解了编程的核心概念。它并没有直接让你去背诵语法，而是先让你理解“计算机是如何理解指令”的。我特别欣赏它用“乐高积木”来比喻“编程模块”，让你理解如何将不同的代码块组合起来，构建一个完整的程序。书中对“错误调试”的讲解也让我受益匪浅，它教我如何像侦探一样，一步一步地找出代码中的bug，并加以修复。这让我觉得，写代码并不是一蹴而就的，而是一个不断尝试、修改和完善的过程。它还提供了很多非常实用的“代码模板”，可以让你快速地开始编写程序，而不需要从零开始。我记得在学习“条件判断”的时候，它用了“如果下雨就带伞，否则就不用带”的例子，非常直观地解释了if-else的逻辑。这本书让我觉得，编程并不需要天赋异禀，只需要耐心、好奇心和正确的学习方法。它让我对编程的世界充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

在踏入编程的世界之前，我总觉得这像是一门只有聪明绝顶的人才能掌握的学科。《编程入门傻瓜书 Beginning Programming For Dummies》用它独有的方式，打破了我这个固有的认知。这本书的设计理念非常清晰——让零基础的读者也能轻松入门。它从最基本的“什么是计算机程序”开始，用非常形象的比喻，比如把程序比作一张购物清单，或者一份详细的操作手册，来解释程序的作用和基本原理。我印象深刻的是它对“顺序结构”和“选择结构”的讲解，用很贴近生活的例子，比如过马路、点餐，来展示这些基本控制流的概念。它不是直接给你枯燥的语法，而是先让你理解背后的逻辑。而且，书中非常注重“调试”这个过程，它会教你如何像侦探一样，一步一步地找出代码中的错误，并加以修正。这让我觉得，犯错并不可怕，关键在于如何从错误中学习。它还提供了一些非常实用的“代码片段”，可以让你快速地在自己的程序中应用，而不需要从头开始编写。我特别喜欢它关于“函数”的章节，它把函数比作一个能帮你完成特定任务的小助手，让你能够更模块化地思考问题。这本书的语言风格非常幽默风趣，阅读过程中一点也不会感到枯燥。它就像一位经验丰富的向导，把你带入编程的奇妙世界，让你在轻松愉快的氛围中，掌握编程的核心技能。

评分☆☆☆☆☆

一直以来，我都对技术领域充满兴趣，但总觉得编程是一个遥不可及的领域，充满了各种高深莫测的术语。《编程入门傻瓜书 Beginning Programming For Dummies》的出现，彻底打消了我的顾虑。这本书简直是为我这样的“小白”量身定做的。它以一种极其友好和幽默的方式，将编程的复杂概念变得简单易懂。我最喜欢它对“数据结构”的讲解，它用“购物篮”来比喻列表，用“通讯录”来比喻字典，这些贴近生活的比喻，让我瞬间就理解了这些抽象的概念。书中还特别强调了“逻辑思维”的重要性，它教我如何将一个大问题分解成小问题，然后一步一步地去解决。这不仅仅是学习编程，更是在培养一种解决问题的能力。它提供的代码示例非常丰富，并且可以直接运行，让我能够即时看到学习的效果，这极大地增强了我的学习信心。我记得在学习“函数”的时候，它用了“一个帮你完成特定任务的机器”来比喻，让我很容易就理解了函数的作用。这本书的价值在于，它不仅仅是教我如何写代码，更是让我看到了编程的乐趣和创造力，让我觉得学习编程是一件充满成就感的事情。

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我一直以来对计算机技术充满了敬畏，总觉得编程是属于那些“技术大牛”的领域。《编程入门傻瓜书 Beginning Programming For Dummies》的出现，彻底颠覆了我的这种想法。这本书真的是一个非常出色的“破冰者”，它用最简单、最直接的方式，将编程这个看似复杂的主题，变得触手可及。它没有使用任何晦涩难懂的专业术语，而是用生活中随处可见的例子来解释每一个概念。例如，它在讲解“循环”时，用了“每天早上刷牙”的例子，非常生动地说明了重复执行某个操作的逻辑。我特别欣赏它在介绍“变量”时，用了一个“储物箱”的比喻，让你能够清晰地理解数据是如何被存储和管理的。这本书的结构安排非常合理，从最基础的概念开始，然后逐步深入，让你能够循序渐进地建立自己的知识体系。它鼓励读者动手实践，提供了大量的代码示例，你只需要复制粘贴，就可以运行并看到结果，这极大地增强了学习的信心。我记得在学习“列表”和“字典”时，它用了“超市购物篮”和“电话簿”来比喻，让这些抽象的数据结构瞬间变得清晰明了。这本书的价值不仅仅在于教你如何写代码，更在于它培养你一种“解决问题”的思维模式。它让你学会如何将一个大问题分解成小问题，然后一步一步地去解决。对我来说，这本“傻瓜书”是开启我编程之旅最完美的起点。

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一直以来，我对编程的印象都是：代码、符号、逻辑……感觉就像在学习一种外星语，永远也无法理解。《编程入门傻瓜书 Beginning Programming For Dummies》这本书，简直是为我这样“小白”量身定做的。它没有一开始就抛出什么“类”、“对象”之类的吓人的概念，而是从最最基础的“指令”开始讲起，就像给一个完全不懂的婴儿解释“做”和“不做”一样。我特别喜欢它用“流程图”来解释程序的执行顺序，那种一步一步的视觉化呈现，比纯文字的讲解要直观得多。书中对于“输入”和“输出”的讲解，也用了非常贴近生活的例子，比如让你输入你的名字，然后程序会显示“你好，[你的名字]”，这种互动式的体验，让我一下子就觉得编程很有趣。它还很巧妙地讲解了“布尔值”（true/false），用“门是开着的还是关着的”这样的简单比喻，让你瞬间明白逻辑判断的原理。最重要的是，这本书的语气非常友好，没有一点居高临下的感觉，而是像一个朋友在耐心地教你。它鼓励你犯错误，并且告诉你如何去纠正这些错误，这让我觉得学习的过程充满了安全感。我记得在学习“字符串拼接”的时候，它用了“将两个词连接起来组成一个句子”的例子，非常形象。这本书让我觉得，编程并非遥不可及，只要掌握了正确的方法和思维，任何人都可以掌握。

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在许多技术书籍中，我常常会遇到一些过于专业化、门槛很高的内容，让人读起来非常吃力。《编程入门傻瓜书 Beginning Programming For Dummies》却完全颠覆了我的这种体验。它以一种极其平易近人的方式，打开了编程的大门。我一直以为编程需要很强的数学基础和逻辑思维，但这本书用了很多非常生活化的例子，让我意识到，编程的核心更多的是一种“解决问题的思维方式”。例如，它在讲解“算法”的时候，并没有直接给你一个复杂的数学公式，而是用“如何找到一本书在书架上的位置”这样的例子，来阐述查找的思路。我特别喜欢它在讲解“数据结构”时，用“衣柜里的抽屉”来比喻数组，用“通讯录”来比喻字典，让这些抽象的概念变得触手可及。这本书的排版非常清晰，重点内容都会用醒目的字体和颜色标记出来，阅读起来毫不费力。它还提供了大量的代码片段，让你可以在本地环境中直接运行，即时看到效果，这对于初学者建立信心至关重要。我记得在学习“条件分支”的时候，它用了“如果天气好就去公园，否则就待在家里”这样的例子，非常直观地展示了if-else的逻辑。这本书让我觉得，编程就像是在学习一种新的“游戏规则”，一旦你理解了这些规则，你就可以创造出属于自己的游戏。

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