80·86汇编语言与计算机休系结构 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9787971181532

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• 汇编语言
• 8086
• 计算机系统结构
• 微机原理
• 底层编程
• 计算机组成原理
• x86架构
• 编程入门
• 技术
• 计算机科学
• 经典教材

好的，这是一份关于一本计算机科学领域的图书的详细简介，内容完全聚焦于该书所涵盖的领域，不涉及您提到的特定书籍内容，力求详实且专业。 --- 《现代操作系统原理与实践》 内容提要 本书深入剖析了现代操作系统的核心概念、设计哲学与底层实现机制。全书围绕操作系统的三大基石——进程与线程管理、内存管理以及文件系统——展开，并扩展至并发控制、I/O子系统和安全性等关键领域。旨在为读者提供一个全面、系统且与时俱进的操作系统知识体系，强调理论与工程实践的紧密结合。 第一部分：操作系统基础与架构 本部分首先界定了操作系统的角色与目标，阐述了其作为硬件与用户程序之间接口的核心职能。我们探讨了操作系统的基本结构，包括宏内核、微内核以及混合型内核的设计取舍与演进路线。特别关注了系统调用接口的设计原则，以及用户态与内核态之间的权限隔离与模式切换机制，这是理解操作系统安全性和稳定性的基础。 第二部分：进程与线程管理 进程是操作系统的基本执行实体。本章详细阐述了进程的生命周期管理、上下文切换的开销与优化策略。线程作为轻量级进程，其引入极大地提升了系统的并发能力。我们深入研究了用户级线程与内核级线程的映射关系，以及多线程编程中常见的同步与互斥问题。 并发控制与同步：本节是理解多处理器系统性能和正确性的关键。我们全面回顾了经典的同步原语，如信号量、管程（Monitor），并重点分析了现代处理器架构中硬件提供的原子操作（如CAS/Compare-and-Swap）在构建高效无锁数据结构中的应用。对于死锁问题，不仅分析了其发生的四个必要条件（死锁的四个条件），还详细介绍了预防、避免（如银行家算法）和检测与恢复的工程化策略。 调度算法：本部分详尽对比了各类CPU调度算法的优劣。从基础的先来先服务（FCFS）到最短作业优先（SJF），再到更适应现代多任务环境的抢占式调度，如轮转法（Round Robin）、优先级调度及其动态调整机制。我们还将探讨实时系统中的特定调度策略，如速率单调调度（RMS）和最早截止时间优先（EDF），并分析它们在嵌入式系统和高性能计算中的实际应用。 第三部分：内存管理 内存管理是操作系统中最复杂且对性能影响最大的模块之一。本书从物理内存的组织开始，介绍内存保护和地址翻译机制。 虚拟内存与分页：虚拟内存是现代操作系统的标志性特性。我们深入剖析了页表（Page Table）的结构，包括多级页表和倒排页表的设计，以及硬件支持下的地址翻译过程（TLB缓存的作用）。内存保护的实现，特别是基于页表的访问权限控制，将得到细致的讲解。 内存分配与置换：我们探讨了内核态与用户态的内存分配器设计，如伙伴系统（Buddy System）和slab分配器，分析它们在内存碎片控制和分配效率上的权衡。当物理内存不足时，置换算法（如OPT, LRU, FIFO）的理论基础与工程实现被详细解析，并着重讨论了操作系统的缺页中断处理流程及其优化。 第四部分：文件系统与存储 文件系统是用户与持久化数据交互的桥梁。本章不仅关注逻辑上的文件结构（如i节点、目录结构），更深入到物理介质上的数据组织。 文件系统结构：我们比较了FAT、NTFS、ext4和ZFS等主流文件系统的内部结构和特点。重点分析了日志型文件系统的恢复机制，即如何通过日志保证数据的一致性与原子性。 磁盘I/O管理：本节涉及磁盘调度的优化，包括SSTF、SCAN等算法在减少寻道时间上的应用。同时，系统如何通过缓冲区缓存和预读机制来加速对慢速存储介质的访问，也是讨论的重点。 数据一致性与可靠性：对于现代服务器和云环境，数据持久性的保证至关重要。本书将探讨RAID技术在提供冗余和性能提升方面的作用，以及文件系统如何通过写时复制（Copy-on-Write, CoW）等技术来增强快照和数据一致性保护能力。 第五部分：I/O系统与设备驱动 I/O子系统连接了CPU与外部世界。我们从中断处理机制入手，解释了设备控制器如何与CPU通信。中断处理流程被详细分解，强调了中断屏蔽和中断延迟的控制。 I/O 软件层次结构：本书描述了从用户程序请求到设备驱动程序执行的完整路径，包括缓冲、假脱机和Spooling技术。我们重点关注DMA（直接内存访问）的工作原理，它是实现高效数据传输、绕开CPU的必要机制。 设备驱动开发基础：虽然不深入特定平台的驱动编程，但会介绍驱动程序与内核的接口标准、错误处理逻辑以及同步机制，使读者理解驱动程序在操作系统稳定运行中的关键地位。 第六部分：安全与保护 操作系统必须提供隔离和保护机制来确保系统的健壮性。本部分覆盖了访问控制的基础理论，如域和能力的概念。重点阐述了安全模式的实现，包括内存保护机制如何防止一个进程非法访问另一个进程的地址空间。对于现代系统，权限模型（如MAC与DAC）的演变及其在沙箱技术中的应用，也将被纳入讨论。 本书面向高等院校计算机科学与技术、软件工程等专业的学生，以及致力于深入理解系统底层工作的软件工程师和系统架构师。通过结合经典的操作系统理论和前沿的工程实践案例，本书旨在培养读者设计、分析和优化复杂系统软件的能力。

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