操作系统概论:自学考试指导与题解 (平装) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:知识出版社

作者:

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2001-06-01

价格:18.0

装帧:平装

isbn号码:9787501529704

丛书系列:

图书标签:

• 操作系统
• 自学考试
• 教材
• 计算机
• 考研
• 题解
• 平装
• 计算机基础
• 信息技术
• 高等教育

深入探索计算机的基石：操作系统原理与实践 本书旨在为初学者和有一定基础的读者提供一个全面、深入且实用的操作系统学习指南。我们专注于剖析现代操作系统的核心概念、结构和运行机制，帮助读者从底层逻辑理解计算机是如何高效管理资源、支持多任务并发以及保障系统安全与稳定的。 第一部分：操作系统基础与历史沿革 本部分将带您追溯操作系统的起源与发展历程，理解操作系统的本质定位——即作为计算机系统资源的管理者和用户与硬件之间的桥梁。 1.1 操作系统的定义与目标： 阐释操作系统的基本职能，包括进程管理、内存管理、设备管理和文件管理。深入探讨操作系统的主要目标，如提高资源利用率、增强系统的并发性和可靠性，以及提供友好的用户接口。 1.2 操作系统发展简史： 从早期批处理系统到分时系统、实时系统，再到现代多处理器和分布式系统，我们将梳理关键技术节点和里程碑式的操作系统（如早期的UNIX、MS-DOS等），分析不同时代需求如何驱动操作系统架构的演进。 1.3 系统调用与操作系统的接口： 详细解析系统调用的概念，它是用户程序与操作系统内核进行交互的唯一途径。通过实际案例（如Linux的`fork()`, `execve()`, `read()`），展示应用程序如何请求内核服务，并探讨系统调用的实现机制，包括中断处理和特权模式的切换。 第二部分：进程与线程管理：并发性的核心 并发处理是现代操作系统的标志性特征。本部分将聚焦于如何管理并行执行的计算实体——进程和线程。 2.1 进程的抽象与状态转换： 深入讲解进程的定义、进程控制块（PCB）的结构及其在操作系统中的作用。详述进程的生命周期：创建、就绪、运行、阻塞和终止，并分析导致状态转换的各种事件。 2.2 进程的上下文切换： 详尽描述上下文切换（Context Switching）的完整过程，包括寄存器状态的保存与恢复、程序计数器的更新，以及其带来的性能开销。这对于理解多任务调度的效率至关重要。 2.3 线程：轻量级并发： 区分进程与线程的概念，探讨用户级线程与内核级线程的实现模型（如M:N模型）。分析多线程编程的优势（如响应性、资源共享）及其带来的复杂性。 2.4 CPU调度算法的精妙博弈： 这是一个核心章节。我们将细致分析各类CPU调度算法的原理、优缺点及适用场景，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： 轮转法（Round Robin）、优先级调度、最短剩余时间优先（SRTF）。 多级反馈队列调度（MLFQ）： 探讨如何结合多种策略以平衡交互性和吞吐量。 第三部分：进程间通信与同步：协调的艺术 当多个进程或线程需要协作完成任务时，它们之间必须进行通信和同步，以避免数据冲突和死锁。 3.1 进程间通信（IPC）机制： 全面介绍几种主要的IPC方法： 共享内存： 高效的数据交换方式及其同步需求。 消息传递： 使用管道（Pipes）、消息队列（Message Queues）。 信号量（Semaphores）： 作为同步和互斥的基本工具。 3.2 经典同步问题与解决方案： 针对并发控制中出现的挑战，提供教科书式的解决方案： 互斥问题： 利用临界区（Critical Section）的概念，实现基于Peterson算法、软件锁的互斥访问。 生产者-消费者问题： 使用信号量实现缓冲区同步。 读者-写者问题： 探讨如何优先保护写者或读者。 3.3 死锁的分析与预防： 深入剖析死锁的四个必要条件（互斥、占有并等待、不可抢占、循环等待）。系统地介绍死锁的处理策略： 死锁预防： 破坏死锁的必要条件（例如，资源有序分配法）。 死锁避免： 银行家算法（Banker's Algorithm）的详细演示与动态资源分配策略。 死锁检测与恢复： 如何通过资源分配图或银行家算法的变体来发现死锁并采取措施解除。 第四部分：内存管理：虚拟化与保护 内存管理是操作系统最复杂也最关键的职能之一，它负责高效、安全地分配主存给各个运行中的程序。 4.1 内存管理的挑战与目标： 阐述逻辑地址与物理地址的区别，以及内存管理需要解决的碎片化（内部与外部）和保护问题。 4.2 分区分配技术： 探讨固定分区和可变分区管理方式，分析首次适应、最佳适应、最差适应等分配算法的效率差异。 4.3 连续内存管理的演进——虚拟内存： 详细介绍虚拟内存的概念，它如何突破物理内存的限制，实现大规模程序的运行。 4.4 分页（Paging）机制： 深入分析分页系统的结构：页表、页号、页内地址。解释地址翻译的硬件支持——快表（TLB）的工作原理及其对性能的影响。 4.5 段式管理与段页式管理： 比较分段与分页的优劣，理解段页式如何结合两者之长。 4.6 页面置换算法： 当物理内存不足时，操作系统需要决定换出哪个页面。详尽分析以下算法： 最佳（OPT） 先进先出（FIFO） 最近最少使用（LRU） 第二次机会/时钟算法（Second Chance/Clock） 4.7 抖动（Thrashing）现象： 探讨工作集模型，理解抖动现象的成因及其对系统性能的毁灭性影响，并提出解决方案。 第五部分：文件系统与I/O管理 本部分将聚焦于持久化数据存储的管理，以及如何有效地与外部硬件设备进行交互。 5.1 文件系统的结构与抽象： 定义文件、目录的逻辑结构。分析文件访问方法（顺序、直接、索引）。 5.2 文件系统的实现： 深入探讨文件系统的内部结构： 文件分配方法： 连续分配、链式分配（文件控制块FCB）、索引分配。 空闲空间管理： 位图法、链表法。 5.3 目录结构与保护： 讲解单级、两级和树形目录结构，并分析文件权限模型（如UNIX的读/写/执行权限）。 5.4 I/O硬件与软件接口： 概述I/O设备的分类和数据传输模式（轮询、中断、DMA）。 5.5 I/O控制层级： 详细解析从应用程序到驱动程序的完整I/O路径，包括缓冲（Buffering）、缓存（Caching）和假脱机（Spooling）技术如何提高I/O效率和抽象性。 5.6 磁盘调度算法： 分析如何优化磁盘臂的移动，以最小化寻道时间，重点讨论FCFS、SSTF、SCAN（电梯算法）及其变种的性能对比。 第六部分：现代操作系统特性与安全 本部分将扩展到更高级和现代的主题，包括多处理器环境和基本的系统安全考虑。 6.1 多处理器与分布式系统： 探讨多核环境下的并发挑战，如缓存一致性问题，以及对称多处理（SMP）和非对称多处理（ASMP）的基本概念。 6.2 操作系统安全基础： 初步介绍系统安全威胁，如认证、授权机制。阐述域和环模型（Ring Protection）如何实现不同层次代码的隔离与保护。 通过对以上六大部分的系统学习，读者将不仅掌握操作系统的理论框架，还能对主流操作系统（如Linux/Windows）的底层行为有清晰的认知，为深入学习系统编程、内核开发或计算机安全打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的“题解”部分，对我而言是决定性的。我之前遇到过不少的学习资料，虽然内容翔实，但解析过于简单，或者根本就没有解析。这让我感到非常困惑，我不知道自己错在哪里，也不知道正确的思路是什么。我希望这本《操作系统概论:自学考试指导与题解》能够提供真正有价值的题解。我期待的是，每一个题目，无论简单还是复杂，都能得到细致入微的分析。题目为什么会这么问？考查的是哪个知识点？解答这个题需要用到哪些原理？在解答过程中，有哪些容易出错的地方，需要特别注意？如果能提供一些不同层次的解题思路，比如一个基础解法和一个优化解法，那就更棒了。我希望通过反复研读这些题解，能够逐渐培养出一种“举一反三”的能力，不只是解决眼前的问题，更能触类旁通，应对各种变化。这对于我通过自学考试，掌握操作系统知识，来说至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书拿到手，我首先翻阅了一下目录和前言，整体感觉很扎实，不像有些书那样哗众取宠。我最看重的是它对操作系统核心概念的讲解深度。很多时候，我们学习操作系统，表面上记住了几个名词，比如进程、线程、内存管理、文件系统等等，但实际上对它们背后的工作原理、交互方式以及可能遇到的问题并没有深入的理解。我希望这本书能够深入浅出地剖析这些概念，用生动的比喻和贴切的例子来解释那些抽象的原理。比如，在讲解进程调度时，我希望它能详细介绍不同的调度算法（如FCFS、SJF、RR等）的优缺点，并用具体的场景来演示它们的执行过程，让我们明白为什么在不同的情况下要选择不同的调度策略。同样，在内存管理部分，我期待它能清晰地阐述虚拟内存、分页、分段等技术是如何实现的，以及它们如何解决内存不足的问题。对于我这种希望在短时间内建立起扎实基础的学习者来说，这种“咬文嚼字”般的深度讲解是至关重要的，它能让我真正掌握知识，而不是死记硬背。

评分☆☆☆☆☆

关于这本书的“自学考试指导”部分，我抱有非常大的期望。通常来说，很多教材在教学方面做得不错，但对于如何应对考试，往往语焉不详，甚至完全没有涉及。我需要的是一种能够直接提升我应试能力的指导。这本书能否提供一些关于考试题型的分析？比如，哪些知识点是常考的，哪些题型需要特别注意解答技巧？我希望它能涵盖选择题、填空题、简答题、论述题甚至编程题（如果考试中有的话）等各种题型，并针对每种题型给出相应的解题方法和注意事项。尤其是“题解”部分，我希望它不仅仅是给出正确答案，更重要的是能够解释为什么这个答案是正确的，以及其他选项为什么是错误的。我希望能通过对典型例题的反复推敲，真正理解考点，掌握解题思路，而不是仅仅记住几个答案。如果它能提供一些模拟题或者历年真题的解析，那将是极大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

我买这本书还有一个重要的考量，那就是它是否能够帮助我打通理论与实践的联系。操作系统不仅仅是书本上的理论，它更是计算机系统运作的基石，深刻影响着我们日常使用的各种软件和应用。我希望这本书在讲解理论知识的同时，能够适当地提及一些与实际操作相关的例子。比如，在讲解文件系统时，是否能简单介绍一下Linux下的文件目录结构，或者Windows下的文件管理方式？在讲解进程管理时，是否能简单提一下如何通过命令行工具来查看和管理进程？这种“学以致用”的感觉，对于我这样渴望理解技术背后原理的学习者来说，是相当有吸引力的。如果它能在某些章节引导读者去思考“在实际系统中，这一点是如何体现的？”，或者“如果我们遇到这样的问题，应该从哪里入手排查？”，那就更好了。这能让我感觉自己不是在象牙塔里学习，而是真的在学习一门能够解决实际问题的学科。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本《操作系统概论:自学考试指导与题解》的时候，说实话，我心里是有点忐忑的。毕竟“概论”这两个字，听起来就意味着知识点的繁杂和概念的抽象，再加上“自学考试指导”，更是增添了一层“硬骨头”的预感。我之前的学习经历中，接触过一些技术类书籍，有的写得非常晦涩难懂，像是给专业人士量身定做的，对于我这种跨专业、想快速掌握核心知识体系的学习者来说，简直是天书。我特别担心这本书会不会也走上这条“劝退”之路。我希望它能以一种清晰、易懂的方式来梳理操作系统这个庞大的知识体系，而不是堆砌一堆晦涩的术语和晦暗的图表。我渴望的是一种能够帮助我建立起对操作系统整体架构的认知，理解各个模块之间的关系，并且能够将理论知识与实际应用联系起来的学习体验。尤其是“题解”部分，我非常看重它能否提供具有代表性的考题，并且给出详尽的解析，让我明白出题人的思路，以及如何才能有效地解答这些问题。我希望通过这本书，能够大大提升我自学考试的信心和效率，而不是在迷茫和挫败中消耗时间。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆