实用操作系统教程

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出版者:机械工业出版社
作者:赵伟华
出品人:
页数:284
译者:
出版时间:2006-2
价格:28.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787111182740
丛书系列:
图书标签:
  • 操作系统
  • 计算机科学
  • 教学
  • 实践
  • 教程
  • Linux
  • Windows
  • Unix
  • 系统编程
  • 计算机基础
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具体描述

本书根据高职高专的职业教育特点精心裁剪内容,对操作系统基本原理的讲解深入浅出,同时注重操作系统应用技能的培养。全书分为四个部分,第一部分主要介绍操作系统实现的基本原理;第二部分介绍Windows操作系统的主要功能及基本操作;第三部分介绍Unix/Linux操作系统的基本知识;第四部分精心设计了Windows、Unix/Linux实训内容,以帮助学生更好地掌握所学的基础知识。

本书内容丰富,取材新颖,强调理论与实践的结合,既可作为高职高专计算机及相关专业的教材,也可作为高等院校非计算机专业的本科教材。

《计算机系统设计原理:深度解析与实践》 本书旨在为读者提供一个深入理解计算机底层运作机制的全面视角,从硬件架构到软件交互,全方位剖析现代计算机系统的设计理念与实现技术。我们不涉及操作系统理论的书本知识,而是聚焦于如何构建高效、可靠且具弹性的计算平台。 第一部分:计算核心与互联 我们首先将目光投向计算机的基石——处理器。本书将详细解析指令集架构(ISA)的多样性,包括RISC-V、ARM和x86等主流架构的演进与设计哲学。读者将学习到微架构层面的复杂性,如流水线技术、乱序执行、分支预测等如何极大提升指令执行效率。我们将深入探讨CPU缓存的工作原理,包括缓存一致性协议(MESI、MOESI等)在多核环境下的重要性,以及缓存穿透、缓存伪共享等性能瓶颈的规避策略。 随后,我们将转向内存系统。本书将详细阐述DRAM的组织结构、寻址方式、读写时序,以及内存控制器如何管理数据流。读者将学习到内存带宽、延迟对应用程序性能的影响,以及提升内存访问效率的各种技术,如预取、交错访问等。我们还会探讨虚拟内存的概念,但并非从操作系统抽象的角度,而是从硬件MMU(内存管理单元)如何实现地址转换,TLB(转换后备缓冲器)的查找机制,以及页表项的构成和页错误处理的硬件支持。 接着,我们将把焦点转移到计算机的“神经系统”——互联总线与I/O接口。本书将深入分析PCIe(Peripheral Component Interconnect Express)总线的工作原理,包括其层次化结构、事务层、数据链路层和物理层。读者将理解PCIe如何实现高带宽、低延迟的数据传输,并学习到如何设计和优化设备与主机之间的通信。我们将探讨各种I/O接口,如USB、SATA、NVMe等,分析它们的设计目标、传输协议以及在现代计算系统中扮演的角色。 第二部分:性能优化与系统架构 在理解了计算核心与互联的基础后,本书将进一步探讨如何从系统层面优化性能。我们将深入研究并行计算的概念,从多核CPU的协同工作到GPU的异构计算。读者将学习到线程模型、同步机制(锁、信号量等)的底层实现,以及如何利用共享内存和消息传递进行高效的数据交换。我们将分析并发编程中的常见挑战,如竞态条件、死锁,并从硬件和软件配合的角度提供解决方案。 本书还将深入探讨存储系统的设计与优化。我们不仅会分析SSD(固态硬盘)的NAND闪存原理、控制器设计,还会讲解磨损均衡、垃圾回收等关键技术如何延长SSD寿命并维持性能。读者将学习到RAID(独立磁盘冗冗列)的原理,以及不同RAID级别在性能、冗余和成本上的权衡。我们还将探讨分布式存储系统的基本概念,如数据分片、复制和一致性模型,为构建大规模数据处理平台奠定基础。 此外,本书将对嵌入式系统设计中的资源约束和实时性要求进行深入分析。读者将学习到低功耗设计技术、有限的内存和处理能力如何影响系统架构的选择,以及实时操作系统(RTOS)如何通过调度算法和中断处理机制来保证任务的及时响应。 第三部分:现代计算平台的演进与前瞻 在本书的最后部分,我们将审视现代计算平台的演进趋势,并展望未来的发展方向。我们将深入探讨云计算中的虚拟化技术,例如虚拟机监视器(VMM)如何实现硬件资源的隔离和共享,以及容器化技术(如Docker)如何在操作系统层面提供轻量级的进程隔离。读者将理解这些技术如何支持弹性的资源调度和高效的应用程序部署。 本书还将关注高性能计算(HPC)领域,分析大规模并行计算集群的架构设计,包括节点间的互联网络(如InfiniBand)、分布式文件系统和作业调度系统。我们将探讨GPU在科学计算、机器学习等领域的强大能力,以及CUDA、OpenCL等并行计算模型如何释放其潜力。 最后,我们将讨论一些新兴的计算范式,如边缘计算、物联网(IoT)设备的设计考量,以及量子计算的初步概念。我们旨在为读者提供一个前瞻性的视野,帮助他们理解计算机系统设计在不断变化的技术浪潮中的演进轨迹,并为他们未来的学习和实践提供有力的指导。 本书不包含任何关于操作系统内部的理论推导、API调用、进程管理、内存分配算法、文件系统实现细节、调度策略或用户界面设计的讲解。我们的重点始终放在计算机硬件、底层协议、并行计算模型以及系统级性能优化的工程实践上。通过本书的学习,读者将能够更深刻地理解一台计算机是如何从零开始构建、如何高效运行,以及如何在不断发展的计算领域中不断演进的。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的内容深度和广度都让我非常满意。它不仅仅涵盖了操作系统最核心的几个模块,如进程管理、内存管理、文件系统等,还对一些更高级的主题进行了探讨,比如分布式操作系统、实时操作系统等。作者在讲解每个主题时,都力求深入,并且提供相关的技术细节和实现思路。例如,在讲解虚拟内存时,作者详细介绍了页表、TLB等数据结构的作用,以及它们在地址转换过程中的具体应用。我还对书中关于设备管理的讲解印象深刻,作者详细介绍了I/O设备的分类、I/O控制方式、缓冲技术等,并且通过具体的设备驱动程序结构来阐释这些概念。这些细节的讲解,让我对操作系统的整体架构有了更全面、更深刻的认识。而且,书中还提供了很多与实际操作系统(如Linux)相关的知识点,这让我在学习理论知识的同时,也能了解到这些知识在现实世界中的应用。这本书就像一个百科全书,让我能够在一个地方获得关于操作系统的全面知识。

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这本书的语言风格和叙述方式让我耳目一新。作者并没有采用那种刻板、严肃的学术语言,而是用一种更加生动、易懂的方式来讲解操作系统这样复杂的概念。他经常会使用一些生活中的例子来比喻抽象的计算机原理,例如在讲解缓存机制时,作者将缓存比作我们日常生活中临时存放物品的抽屉,而主内存则像是储藏室。这样的比喻非常形象,能够帮助读者快速建立起对概念的直观认识。而且,作者的叙述条理清晰,逻辑性很强,每一段文字都紧密围绕着核心观点展开,没有多余的废话。我觉得作者在讲解时,非常注重读者的感受,他会预设读者可能会遇到的困惑,并且在讲解过程中提前进行解答。这种“站在读者角度思考”的写作方式,让我在阅读过程中很少感到迷茫。此外,书中还穿插了一些关于操作系统发展历程和未来趋势的讨论,这让我对操作系统的宏观背景有了更深的了解,也激发了我对这个领域的更多兴趣。总而言之,这本书的语言风格和叙述方式非常出色,能够让读者在享受阅读乐趣的同时,有效地学习到知识。

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作为一名计算机专业的学生,我一直在寻找一本能够真正帮助我理解操作系统本质的书。而《实用操作系统教程》正是这样一本让我受益匪浅的书。作者的讲解方式非常细致,他不会放过任何一个可能引起读者困惑的细节。例如,在讲解信号量时,作者不仅给出了信号量的定义和操作,还通过一个具体的实例,展示了如何使用信号量来解决读者-写者问题,以及如何处理信号量的P、V操作的时序关系。这种由浅入深、由易到难的讲解方式,让我能够一步一个脚印地掌握每一个知识点。而且,书中还穿插了一些关于操作系统发展历史的介绍,这让我对操作系统的演进过程有了更深的认识,也了解了不同操作系统设计理念的演变。我特别欣赏作者在讲解中断处理时,详细介绍了中断的产生、中断向量、中断服务程序等概念,并用流程图清晰地展示了中断处理的过程。这些细节的讲解,让我对操作系统的底层运行机制有了更清晰的认识。

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我一直对计算机底层原理充满好奇,尤其是操作系统,它像是计算机的大脑,控制着一切。这本书的内容非常丰富,涵盖了操作系统的核心概念和实现细节。作者的讲解方式非常独特,他不仅仅是介绍理论,更重要的是,他会深入到操作系统的具体实现层面,通过代码片段和伪代码来阐释抽象的概念。例如,在讲解进程调度算法时,作者不仅介绍了FCFS、SJF、RR等算法的原理,还通过伪代码展示了它们是如何工作的,这让我对不同调度算法的优缺点有了更直观的认识。我还对书中关于文件系统实现的讲解印象深刻,作者详细介绍了文件系统的结构,如目录结构、文件存储空间管理、磁盘空间分配等,并通过图示清晰地展示了文件读写过程中的地址转换和数据搬运。这本书的内容深度非常合适,既有足够的理论深度,又不至于过于晦涩难懂,对于想要深入了解操作系统的读者来说,无疑是一本绝佳的参考书。而且,书中的语言风格也很流畅,作者用词精准,逻辑清晰,让我能够轻松地跟随他的思路进行学习。

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我一直认为,学习操作系统需要的是一种严谨的学习态度和对细节的关注,而这本书恰恰满足了我的这些需求。作者在讲解时,非常注重概念的准确性和逻辑的严密性。他不会使用模糊不清的语言,而是用精确的术语来描述每一个概念。例如,在讲解文件系统时,作者详细介绍了文件的属性、文件的访问权限、文件的链接等概念,并且用图示清晰地展示了文件系统的组织结构。我还对书中关于进程间通信(IPC)的讲解印象深刻,作者详细介绍了管道、消息队列、共享内存、套接字等不同的IPC机制,并分析了它们各自的优缺点和适用场景。这些详细的讲解,让我对操作系统内部的各种通信机制有了更清晰的认识。而且,书中还提供了很多相关的参考资料和延伸阅读的建议,这让我在学习过程中能够不断地拓展自己的知识面。总而言之,这本书是一本非常值得推荐的操作系统教材,它能够帮助读者深入理解操作系统的核心概念和实现细节。

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这本书的封面设计就深深吸引了我。那种沉稳而又不失现代感的蓝色调,搭配上简洁有力的书名“实用操作系统教程”,立刻传递出一种专业、可靠的感觉。封面上那一串串流动的代码,仿佛是操作系统内核最核心的脉络,让人对接下来的内容充满了期待。在拿到书的那一刻,我就能感受到它厚实的纸张和良好的装订质量,这不仅仅是一本书,更像是一件值得珍藏的工艺品。我迫不及待地翻开第一页,纸张的触感非常舒适,印刷清晰,字体大小适中,即使长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。目录的设计也非常清晰明了,让我能够迅速了解全书的整体架构和各个章节的重点。我特别喜欢作者在章节开头设置的引言部分,它们往往会以一种引人入胜的方式引入该章节的核心概念,让我在学习新知识之前就对它产生浓厚的兴趣。例如,在介绍进程管理的那一章节,作者并没有直接抛出复杂的定义,而是从日常生活中多任务处理的场景入手,通过生动的比喻,将抽象的进程概念具象化,让我一下子就抓住了重点。这种“润物细无声”的教学方式,比那些枯燥乏味的理论灌输要有效得多。而且,书中的排版也十分讲究,重点内容通常会用粗体或斜体标出,关键概念的解释也配有清晰的图示,这些细节都极大地提升了阅读体验,让我能够更高效地吸收书中的知识。

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我一直觉得操作系统是一个非常神秘而又至关重要的领域,但又苦于找不到一本能够真正引领我入门的书。直到我遇到了《实用操作系统教程》,它彻底改变了我对操作系统的看法。这本书的讲解方式非常独特,它不仅仅是知识的搬运工,更像是一位经验丰富的向导,带领我在操作系统的迷宫中探索。作者在讲解每个概念时,都会从最基本的问题出发,层层递进,直到将复杂的原理剖析得淋漓尽致。例如,在讲解线程同步时,作者首先会介绍多线程可能遇到的问题,然后引出互斥锁、信号量等同步机制,并详细解释它们的工作原理和应用场景。我特别欣赏作者在讲解同步机制时,会通过一个经典的“生产者-消费者”问题来演示这些机制是如何解决并发访问冲突的。这种由问题驱动的学习方式,让我能够更深刻地理解每个概念的价值和意义。而且,书中还提供了很多思考题,这些题目并非简单的知识回忆,而是需要读者运用所学知识进行分析和解决问题,这极大地锻炼了我的逻辑思维能力。

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这本书带给我的不只是知识,更是一种思维方式的启迪。在学习操作系统过程中,我逐渐意识到,很多看似复杂的问题,都可以通过合理的抽象和设计来解决。作者在讲解时,非常注重引导读者思考“为什么”,而不是仅仅停留在“是什么”。例如,在讲解死锁的概念时,作者不仅介绍了死锁产生的四个必要条件,还引导读者去思考如何避免和解除死锁,并介绍了一些常用的死锁预防和检测算法。这种深入的思考方式,让我不仅仅是记住了一些概念,而是真正理解了操作系统的设计哲学。我特别喜欢书中关于并发和并行处理的讲解,作者通过生动的比喻和严谨的逻辑,让我深刻理解了多任务环境下的挑战,以及如何通过各种同步和通信机制来解决这些挑战。这本书就像一位智者,不仅仅传授知识,更重要的是启发我如何去思考问题,如何去分析问题,如何去解决问题。这种收获,远比单纯记忆知识来得更加宝贵。

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读完这本书,我最大的感受就是它真的非常“实用”。作者并没有停留在理论的表面,而是将操作系统运行的方方面面都进行了深入浅出的讲解。我一直对操作系统的底层运行机制感到好奇,比如CPU是如何分配时间给不同的程序,内存是如何管理的,文件系统又是如何工作的。这本书就一一解答了我的疑惑。它不仅解释了这些概念是什么,更重要的是,它解释了“为什么”要这样做,以及“如何”实现的。作者通过大量的代码示例,展示了操作系统内核中的关键算法和数据结构,这些代码虽然不是直接可运行的,但它们清晰地展示了逻辑流程,让我能够理解一个完整的系统是如何运作的。我特别喜欢作者在讲解内存管理时,详细介绍了虚拟内存、分页、分段等技术,并且用流程图清晰地展示了地址转换的过程。这比我之前在其他地方看到的零散的解释要清晰得多。同时,书中还穿插了一些实际应用场景的分析,例如在多线程编程中如何避免死锁,在文件系统中如何保证数据的一致性等等,这些都让我觉得学到的知识可以直接应用到实际工作中。这本书就像一位经验丰富的工程师,耐心地指导着我一步步走进操作系统的世界,让我不仅知其然,更知其所以然。

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这本书的结构安排让我印象深刻。它遵循了一个非常符合学习逻辑的路线。从最基础的概念,如操作系统是什么,它有哪些基本功能开始,逐步深入到更复杂的概念,如进程管理、内存管理、文件系统、设备管理等等。每个章节之间都有很强的关联性,前一章的知识为后一章的学习打下了坚实的基础。作者在每个章节的开始都会给出本章的学习目标,这让我对学习内容有一个清晰的认识,知道自己需要掌握哪些核心知识。在章节的结尾,作者还会提供一些思考题和练习题,这些题目设计得非常有深度,能够检验我对知识的掌握程度,并且促使我去进一步思考和探索。我花了很多时间去完成这些练习题,每一次解答都能让我对某个概念有更深的理解。而且,书中还提供了很多图示和表格,将抽象的概念可视化,例如进程状态转换图,就非常直观地展示了进程在不同状态之间的切换。这些图示不仅美观,更重要的是它们能够极大地帮助我理解那些复杂的逻辑。总的来说,这本书的结构设计非常合理,循序渐进,让我能够以一种轻松而有效的方式掌握操作系统的知识。

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