操作系统概论自考应试指导 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:南京大学出版社

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出版时间:2000-09-01

价格:18.0

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isbn号码:9787305021619

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好的，这是一份为您的图书《操作系统概论自考应试指导》量身定制的、不包含该书内容的详细图书简介。 --- 图书简介：精通现代系统架构与底层逻辑 编程的基石：深入理解计算机系统的运作原理 这是一本面向渴望掌握软件工程核心、晋升为高级开发工程师、或对底层技术怀有浓厚兴趣的读者的专业指南。 在当今信息技术日新月异的时代，“操作系统” 不再仅仅是支撑我们日常操作的底层软件，它更是所有现代应用程序和服务的性能、安全与效率的最终决定因素。本书旨在超越表层的API调用和框架使用，带领读者真正深入到计算机科学的心脏地带，全面理解从硬件到软件交互的复杂机制。 我们深知，一名优秀的软件工程师必须对所运行环境的限制与能力了如指掌。本书通过系统化的方法，构建起一座从汇编语言基础到分布式计算模型的知识桥梁，确保读者不仅能“用”工具，更能“造”工具。 --- 第一部分：计算的起点——硬件与指令集架构 本书的开篇聚焦于软件与物理世界交互的界面：中央处理器（CPU）和内存层次结构。我们不会停留在概念层面，而是深入探讨现代CPU的设计哲学。 1.1 处理器核心的演进与工作流 我们将详细解析指令集架构（ISA），区分精简指令集计算（RISC）与复杂指令集计算（CISC）的优劣，并重点剖析流水线（Pipelining）如何提升指令吞吐量，以及超标量（Superscalar）和乱序执行（Out-of-Order Execution）对程序执行顺序带来的深刻影响。读者将学会如何通过阅读反汇编代码，直观地理解高级语言代码在硬件上被编译和执行的实际路径。 1.2 内存的黄金法则：速度与容量的平衡艺术 现代计算机性能的瓶颈往往不在于CPU速度，而在于数据存取延迟。本部分将全面解析内存层次结构：从极速但容量小的寄存器，到高速缓存（Cache）的三级结构（L1/L2/L3），再到主内存（RAM）。我们将深入讲解缓存一致性协议（Cache Coherency Protocols），如MESI，以及内存屏障（Memory Barriers）在并发编程中的关键作用。理解这些机制，是编写高性能、无数据竞争代码的前提。 1.3 I/O 系统的效率革命 输入/输出操作是程序与外部世界交互的桥梁。本书将剖析不同的I/O 模式，从传统的轮询（Polling）到中断驱动（Interrupt-Driven），再到直接内存访问（DMA）如何彻底解放CPU，实现高效的数据传输。对于网络 I/O，我们将探究零拷贝（Zero-Copy）技术，理解它在高性能网络服务中的重要地位。 --- 第二部分：数据与时间的管理——存储与文件系统 数据持久化和高效组织是任何稳定系统的基石。本部分将系统地梳理数据在长期存储中的结构与管理策略。 2.1 块存储与逻辑卷的抽象 我们将从磁盘物理结构（磁道、扇区）出发，逐步过渡到逻辑卷管理（LVM）的概念。理解如何将物理存储抽象为逻辑块，是实现存储灵活性的关键。书中会详细讨论RAID（冗余阵列）的不同级别（RAID 0, 1, 5, 6, 10）及其在性能、冗余性之间的权衡。 2.2 现代文件系统的内部机制 本书不满足于介绍常见的文件系统名称，而是深入剖析其元数据管理和数据布局策略。我们将对比日志式文件系统（如Ext4, NTFS）如何保证崩溃恢复的原子性，并探讨写时复制（Copy-on-Write, CoW）技术在现代快照文件系统（如ZFS, Btrfs）中的革命性应用，解析它们如何实现数据完整性和高效的数据去重（Deduplication）。 2.3 虚拟文件系统与抽象层 我们将揭示虚拟文件系统（VFS）层如何在内核中提供统一的接口，使得应用程序无需关心底层是本地硬盘、网络存储还是内存文件。这部分内容将展示软件设计中的接口隔离和多态性原则在系统内核中的极致体现。 --- 第三部分：资源调度的艺术——并发、并行与时间共享 现代计算机系统能够同时处理数以百计的任务，这完全依赖于对有限资源的精妙调度。 3.1 进程与线程的生命周期及上下文切换 我们不只是定义“进程”和“线程”，而是精确解构进程控制块（PCB）和线程控制块（TCB）的内部结构。读者将透彻理解上下文切换（Context Switching）的开销，分析是什么让它成为系统性能的“杀手”，以及如何通过用户级线程和内核级线程的混合模型来优化此过程。 3.2 调度算法的博弈论 本书对CPU调度算法进行细致的分类和比较，从最简单的先来先服务（FCFS）到追求高吞吐量的最短剩余时间优先（SRTF）。重点分析分时系统（Time-Sharing）如何通过时间片轮转和优先级继承/提升来保证系统的公平性和实时性响应。 3.3 死锁的预防、避免与检测 死锁是并发编程中的核心难题。我们将详细解析银行家算法（Banker's Algorithm）的理论基础，以及在实际系统中如何通过资源有序分配、设置死锁检测周期等策略来规避这一灾难性状态。 --- 第四部分：保护与隔离——安全机制与地址空间管理 系统的健壮性依赖于有效的隔离机制，防止一个组件的错误影响到整个系统。 4.1 虚拟内存的魔力 虚拟内存是现代系统架构中最伟大的发明之一。本书将详细解释分页（Paging）和分段（Segmentation）的工作原理，剖析页表（Page Table）的结构以及TLB（Translation Lookaside Buffer）在加速地址转换中的作用。理解缺页中断（Page Fault）的处理流程，是诊断内存性能问题的关键。 4.2 权限的边界：用户态与内核态 系统安全始于权限分离。我们将分析保护环（Protection Rings）机制，解释系统调用（System Call）如何作为用户程序进入内核空间的唯一受控入口，以及特权指令如何被严格限制。 4.3 内存保护与地址空间布局 深入探讨地址空间布局随机化（ASLR）等现代安全技术，如何使得攻击者难以预测关键数据结构的位置，从而增强系统的防御能力。 --- 总结：迈向分布式与云计算架构 本书的最终目标是为读者构建一个坚实的基础，以便能无缝过渡到更复杂的领域，如分布式系统的一致性模型（如Paxos/Raft）、容器化技术（如Cgroups/Namespaces）和虚拟化技术（如Hypervisors）。 掌握这些底层原理，意味着您将不再是被动地接受工具的限制，而是能主动地设计、调试并优化您的软件，无论它们运行在单核嵌入式设备上，还是运行在千万级的云计算集群中。 本书适合对象： 计算机科学专业高年级学生、系统级软件开发工程师、嵌入式系统开发者、以及所有希望在技术生涯中突破“应用层瓶颈”的资深程序员。

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最近在读《编译原理：理论、技术与工具》，这本书确实是把我带入了一个全新的领域。我之前对“程序是如何运行的”一直很好奇，特别是当我在写代码时，那些高级语言是如何一步步变成机器能够理解的指令的，对我来说一直是个谜。这本书就详细地解答了这个疑惑。从词法分析，到语法分析，再到语义分析，再到中间代码生成、代码优化，直到最后生成目标代码，整个过程被拆解得清清楚楚。书中对有限自动机、上下文无关文法等理论的讲解，虽然一开始有些抽象，但结合实际的编译器设计例子，你会慢慢体会到它们的精妙之处。我尤其喜欢它在介绍代码优化部分，可以看到各种复杂的技巧是如何让程序运行得更快、更高效的。这本书的难度可想而知，因为它涉及大量的理论和数学概念，但如果你对计算机底层的工作原理充满好奇，并且愿意投入时间和精力去钻研，那么这本书绝对是值得的。它让我从一个“代码使用者”变成了一个更接近“代码创造者”的思考者，对于理解计算机系统有着不可替代的作用。

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《算法导论（第3版）》这本书，真的是我读过的最系统、最全面的算法教材了。它就像一本算法的“百科全书”，从最基础的数据结构，如数组、链表、栈、队列，到更复杂的图算法、动态规划、贪心算法，几乎涵盖了所有重要的算法范畴。我尤其喜欢它在介绍每种算法时，都会给出严谨的数学证明和详细的复杂度分析，这让我对算法的效率有了非常清晰的认识。很多时候，我们都知道怎么实现某个功能，但却不知道哪种实现方式是最优的，这本书恰好解决了这个痛点。它会告诉你为什么某个算法的时间复杂度是O(n log n)，而另一个是O(n^2)，并且会通过图示和具体的例子来帮助理解。这本书的难度不小，需要一定的数学基础，但如果能坚持读下来，你的逻辑思维能力和解决问题的能力都会得到质的飞跃。它不仅教会了我如何“设计”算法，更重要的是教会了我如何“思考”问题。对于任何一个想要在计算机科学领域有所建树的人来说，这本书都是绕不开的基石。读完之后，你会发现很多之前觉得难以解决的问题，似乎都有了清晰的思路。

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最近读了《Linux命令行大全（第3版）》，这本书的实用性简直爆表！我以前总觉得命令行是一件很神秘的事情，感觉只有那些“大神”才会用，平时能点点鼠标完成的事情，从来没想过去命令行里折腾。但读了这本书之后，我完全改变了看法。它从最基础的命令，比如`ls`、`cd`、`pwd`讲起，一步步深入到文件权限管理、进程控制、文本处理，甚至还讲到了网络相关的命令。最让我惊喜的是，它还专门辟了一个章节讲Shell脚本编程，这对我来说简直是打开了一个新世界的大门。以前觉得写脚本是件很麻烦的事情，但这本书用非常简洁明了的方式，教我如何利用Shell脚本来自动化很多重复性的工作，大大提高了我的工作效率。书中的每一个命令都配有详细的解释和丰富的示例，让我能够立刻上手实践。而且，它还介绍了许多鲜为人知的“小技巧”和“快捷方式”，这些细节虽然看起来微不足道，但在实际操作中却能省下很多时间和精力。这本书就像一个随身的“命令行助手”，随时随地都能翻开来查阅，解决遇到的问题。对于想要提升命令行技能、解放双手的朋友来说，这本书绝对是你的不二之选。

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《程序员修炼之道：从小工到专家》这本书，给我最大的感受是“大道至简”。它不是一本枯燥的技术手册，而更像是一本充满智慧的“人生导师”。书里没有那些高深的理论，也没有复杂的代码示例，更多的是关于如何成为一个更优秀的程序员的思考和实践。它从如何更好地沟通、如何提高代码质量、如何管理自己的时间和精力，再到如何持续学习和成长，方方面面都触及到了。我印象最深刻的是关于“代码应该写给谁看”的讨论，作者强调代码的清晰性和可维护性比什么都重要，这让我重新审视了自己写代码的习惯。还有关于“ KISS 原则”（Keep It Simple, Stupid）的解读，让我明白了“简单”才是真正的智慧。这本书就像一面镜子，照出了我在日常工作中的很多不足，但也同时给了我清晰的改进方向。它教会我，成为一名优秀的程序员，不仅仅是技术上的精进，更是思维方式和工作习惯的升华。这本书不长，但里面的每一句话都值得反复品味和实践。它是我职业生涯中一本非常重要的“启蒙书”。

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《深入理解计算机系统（第三版）》这本书，真的让我大开眼界。我一直觉得操作系统是个高高在上的概念，只停留在书本上的理论描述，但这本书却用一种非常务实的方式，把我带入了操作系统的“内部世界”。从最底层的硬件架构，到进程、线程、内存管理、文件系统，再到并发和系统级编程，它几乎无所不包。我最喜欢的部分是它对于“为什么”的解释，不仅仅告诉你“是什么”，更重要的是告诉你“为什么会这样”。比如，在讲内存管理时，它会详细分析分页、分段的优缺点，以及为什么现代操作系统会选择某种特定的内存管理策略，这让我对操作系统的设计思路有了更深刻的理解。而且，书中的例子非常贴合实际，很多都是我们在日常开发中可能会遇到的场景，这让学习过程不再枯燥，反而充满探索的乐趣。它就像一个经验丰富的老师傅，耐心地手把手教你拆解和组装一个复杂的机器，让你不仅学会了操作，更理解了原理。虽然篇幅不小，但读起来一点也不觉得累，因为作者总能用清晰的语言和精妙的比喻，把复杂的概念讲得透彻易懂。这本书绝对是任何想要深入理解计算机底层原理的开发者和学生的必读书籍。

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