数据结构基础与应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:海洋出版社

作者:薛铁鹰王琳王琳

出品人:

页数:204

译者:

出版时间:2005-9

价格:25.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502763848

丛书系列:

图书标签:

• 数据结构
• 算法
• 编程
• 计算机科学
• 基础教程
• 数据存储
• 数据组织
• C++
• Java
• Python

探索软件工程的基石：现代操作系统设计与实践 简介： 本书深入剖析了现代操作系统的核心原理、设计哲学与工程实现，旨在为读者构建起坚实的系统级软件知识体系。我们不仅关注理论模型，更着重于实际应用中的挑战与解决方案，引导读者理解操作系统如何作为连接硬件与应用程序的桥梁，实现资源的高效、公平与安全管理。 第一部分：操作系统的基础与架构 本部分将奠定读者对操作系统（OS）的基本认知，并介绍主流操作系统的结构范式。 第一章：操作系统的概念与演进 操作系统的角色与目标： 阐述操作系统作为系统资源管理器和用户程序执行环境的双重身份。讨论其核心目标：效率、可靠性、安全性和易用性。 系统调用接口（System Calls）： 深入解析系统调用机制，这是用户空间与内核空间交互的唯一受控途径。探讨系统调用的实现细节、参数传递机制以及中断/陷阱处理流程。 操作系统的结构： 对比宏内核（Monolithic Kernel）、微内核（Microkernel）和混合型内核（Hybrid Kernel）的设计思想、优缺点及其在不同操作系统（如Linux、macOS、Windows NT）中的体现。重点分析微内核的模块化与可靠性优势，以及宏内核在性能上的权衡。 引导过程（Bootstrapping）： 详细描述从计算机加电到操作系统内核完全加载并开始执行用户程序的整个启动序列，包括BIOS/UEFI、引导加载程序（Bootloader）的角色及其与内核的协同。 第二章：进程与线程管理 本章是操作系统资源管理的核心。我们将详尽阐述进程的生命周期、上下文切换的机制，以及线程模型如何提升程序并发性。 进程的描述与控制： 探讨进程控制块（PCB）的结构，它如何存储进程的全部状态信息。分析进程的创建、终止、阻塞与唤醒操作的原子性保证。 上下文切换的开销： 深入分析硬件层面和软件层面对上下文切换的支撑。讨论寄存器保存、程序计数器更新以及缓存（Cache）失效对性能的影响。 线程模型与实现： 区分用户级线程（User-Level Threads）和内核级线程（Kernel-Level Threads）。阐述多线程编程模型（如M:N模型）如何平衡用户空间的灵活性与内核调度的有效性。 进程间通信（IPC）： 全面介绍多种IPC机制，包括共享内存、消息传递、管道（Pipes）和信号量。重点分析消息传递机制的同步与异步特性及其适用场景。 第二部分：CPU 调度的艺术 本部分聚焦于如何有效地分配有限的处理器时间，以满足不同的性能指标要求（如吞吐量、响应时间、公平性）。 第三章：CPU 调度算法 调度的基本概念： 定义调度时机、调度点、可剥夺性（Preemptability）与调度算法的性能评估指标（等待时间、周转时间、响应时间）。 非抢占式与抢占式算法： 详细分析先来先服务（FCFS）、最短作业优先（SJF）及其在存在不确定性时SJF的困难。深入探讨抢占式算法，如最短剩余时间优先（SRTF）。 时间片轮转（Round Robin, RR）： 探讨时间片大小的选择对系统响应时间和上下文切换开销的影响，阐明RR作为分时系统的基础地位。 优先级调度及其问题： 讨论基于优先级的调度策略，并着重分析“饥饿”问题，以及如何通过“老化（Aging）”机制来缓解这一问题。 多级反馈队列（MLFQ）： 阐述MLFQ如何通过动态调整进程的优先级和时间片，以适应不同特性的工作负载，是现代操作系统中最常用的启发式调度策略之一。 第四章：多处理器调度与并发 随着多核系统的普及，CPU调度面临新的挑战，本章探讨如何充分利用并行性。 多处理器调度模型： 比较对称多处理（SMP）和非对称多处理（AMP）。分析负载均衡（Load Balancing）的必要性与实现策略（拉取式 vs. 推动式）。 缓存亲和性（Cache Affinity）： 解释将相关进程保持在同一处理器上执行对于减少缓存未命中率的重要性，并讨论调度器如何利用这一特性。 实时系统调度： 区分硬实时（Hard Real-Time）和软实时（Soft Real-Time）系统。介绍速率单调（Rate Monotonic, RM）和最早截止时间优先（Earliest Deadline First, EDF）等关键实时调度算法，并分析其可调度性分析方法。 第三部分：存储器管理与虚拟化 内存是系统中最宝贵的资源之一。本部分深入研究操作系统如何抽象、保护和高效利用物理内存，并引入虚拟内存的概念。 第五章：内存管理基础 内存的保护与抽象： 阐述地址绑定（编译时、加载时、运行-时）的概念，以及硬件支持的重定位寄存器和保护位如何实现内存隔离。 连续内存分配： 分析固定分区和动态分区分配策略（首次适应、最佳适应、最差适应），并探讨外部碎片（External Fragmentation）的产生与解决方案。 分页（Paging）： 详细介绍分页机制，包括页表结构（单级、多级页表），地址翻译过程，以及TLB（Translation Lookaside Buffer）在加速地址转换中的作用。 第六章：虚拟内存与页面置换 虚拟内存是现代操作系统性能和安全的关键。 虚拟内存的实现： 阐述虚拟地址空间与物理地址空间的映射关系，以及操作系统如何通过按需调页（Demand Paging）延迟内存分配。 页面置换算法： 深入分析最优算法（OPT）、先进先出（FIFO）、最近最少使用（LRU）及其硬件实现难度。重点讨论近似LRU算法，如第二次机会（Second Chance）算法。 抖动（Thrashing）： 定义抖动现象，分析其成因（工作集模型），并提出避免抖动或从抖动中恢复的策略，如调整进程的工作集大小。 写时复制（Copy-on-Write, COW）： 阐述COW技术在`fork()`等系统调用中的应用，如何高效地共享内存资源，提升进程创建速度。 第四部分：I/O 子系统与文件管理 本部分关注系统如何与外部设备高效、可靠地交互，以及如何组织和持久化数据。 第七章：I/O 硬件与软件接口 I/O 设备分类与控制： 区分块设备与字符设备。讨论端口映射I/O与内存映射I/O的区别。 I/O 软件层次结构： 分析驱动程序层、设备无关层和用户接口层（如缓冲、缓存、假脱机技术）的功能划分。 中断处理机制： 深入讲解中断向量表、中断处理程序的执行流程，以及如何保证中断服务程序（ISR）的执行效率和安全性。 直接内存访问（DMA）： 解释DMA如何允许设备直接与内存交互，从而解放CPU，提高I/O吞吐量。 第八章：文件系统结构与实现 文件系统是用户感知到的数据组织方式，本书将揭示其内部的物理布局和逻辑结构。 文件和目录结构： 讨论文件属性、不同类型的访问方法（顺序、直接、索引）。分析目录的实现方式（线性列表、哈希表）。 文件分配方法： 对比连续分配、链接分配（隐式/显式链表）和索引分配的优缺点，重点分析索引节点（Inode）结构如何解决大文件和碎片化问题。 空闲空间管理： 介绍如何跟踪磁盘上的空闲块，包括位图（Bitmaps）和链表法。 日志与事务： 阐述日志记录（Journaling）在保证文件系统原子性、一致性与快速恢复中的关键作用，尤其在非正常关机后的数据完整性保障。 第五部分：并发控制与死锁 本部分是多任务系统中保障数据一致性和系统稳定性的关键技术。 第九章：同步与互斥 临界区问题与同步原语： 阐述互斥（Mutual Exclusion）的必要性。分析基于锁的同步机制，包括自旋锁（Spinlocks）和休眠锁。 经典同步工具： 详细讲解信号量（Semaphores）作为通用同步工具的应用，包括使用二元信号量实现互斥和使用计数信号量管理资源池。 管程（Monitors）： 介绍比信号量更高级、更安全的并发控制结构——管程，以及其内部的条件变量（Condition Variables）如何实现线程间的协作等待。 经典同步问题实例： 通过生产者-消费者问题、读者-写者问题等实例，演示如何正确应用各种同步工具。 第十章：死锁的预防、避免与检测 死锁是并发系统中难以调试的顽疾，本章系统化地介绍处理死锁的策略。 死锁的四个必要条件： 明确分析互斥、占有并等待、不可剥夺和循环等待的含义。 死锁避免策略： 重点讲解银行家算法（Banker's Algorithm），分析其对系统状态信息的先验要求和资源分配的安全性评估流程。 死锁检测与恢复： 在无法避免死锁时，系统如何周期性地运行检测算法（如资源分配图简化算法），以及一旦检测到死锁后，应采取的恢复措施（如进程终止或资源剥夺）。 本书结构严谨，内容深度兼顾理论的严密性与工程实践的贴近性，是计算机科学专业学生、系统程序员和操作系统开发者深入理解和掌握现代计算机系统运行机制的理想参考资料。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

初次捧读《深入理解计算机网络：从协议到应用》时，我原本担心内容会过于偏向理论的RFC文档堆砌，但事实证明我的顾虑完全是多余的。这本书的叙述方式非常注重“体验式学习”。作者没有急于抛出复杂的TCP三次握手四次挥手图示，而是先模拟了一个用户发起网页请求的场景，然后一步步拆解数据包是如何穿过物理层、数据链路层，最终到达应用层的。这种从上至下的剖析路径，让我在阅读过程中能够始终抓住学习的“目标感”。尤其是在讲解路由协议和拥塞控制算法时，作者引用了大量的实际案例和历史演变过程，使得学习过程充满了故事性和趣味性。例如，书中对BGP协议的描述，没有直接给出枯燥的属性列表，而是通过一个大型ISP网络故障的模拟，展示了路径向量算法是如何在复杂的全球网络中保证稳定性的。这本书的排版和图示设计也非常出色，复杂的协议流程图清晰明了，极大地降低了初学者的认知负荷。

评分☆☆☆☆☆

这本关于《操作系统原理与实践》的书籍，简直是为我这种刚接触计算机系统领域的学生量身定做的。作者在深入浅出地讲解操作系统核心概念时，并没有陷入过于晦涩的理论泥潭。比如，在描述进程与线程的区别时，作者用了非常形象的比喻，让抽象的概念变得具体可感。我对书中的“死锁检测与预防”那一章印象尤为深刻，它不仅详细阐述了经典的银行家算法，还结合了实际的并发编程场景，展示了如何在代码层面规避这些陷阱。书中提供的代码示例都是用C语言实现的，既保证了底层细节的可见性，又不会因为过于高级的抽象而让人望而却步。特别值得称赞的是，每章末尾都有精心设计的思考题，这些题目往往不是简单的知识点复述，而是要求读者结合实际场景进行设计和分析，极大地锻炼了我的系统级思维能力。读完这本书，我感觉自己对计算机“幕后工作”的理解上了一个大台阶，不再满足于停留在应用层调用的表面，而是开始真正理解资源调度、内存管理这些底层机制的精妙之处。

评分☆☆☆☆☆

对于那些希望从零开始构建一个高性能数据库系统的读者来说，《数据库系统内幕与高性能设计》这本书无异于一本武林秘籍。它毫不保留地揭示了主流关系型数据库（如PostgreSQL或MySQL的部分核心设计）背后的实现细节。作者没有将重点放在SQL查询的优化上，而是深入到存储引擎的层面，详细讲解了B+树索引的变种、事务的ACID特性是如何通过WAL（Write-Ahead Logging）和锁机制实现的。我个人对书中关于并发控制的章节进行了反复研读，特别是多版本并发控制（MVCC）的原理，作者通过清晰的状态转换图，完美解释了不同隔离级别下的数据一致性保证。这本书的阅读门槛略高，需要一定的系统编程基础，但对于想要理解数据持久化、索引结构和查询优化器如何工作的进阶开发者而言，它提供的深度和广度是其他任何入门书籍都无法比拟的，读起来酣畅淋漓，每一次翻页都能发现新的设计智慧。

评分☆☆☆☆☆

《人工智能数学基础：从线性代数到概率图模型》这本书，是为那些想真正理解AI算法“为什么有效”而非仅仅会调用库函数的学习者准备的。作者在内容组织上采取了“需求驱动”的教学方式，而不是传统的数学科目顺序。例如，在介绍反向传播算法（Backpropagation）时，才引出链式法则在多变量函数求导中的重要性，并将梯度下降法与多元微积分紧密联系起来。这种做法极大地增强了学习的代入感，因为你清楚地知道掌握这个数学工具是为了解决眼前的算法难题。书中对矩阵分解（如SVD）在特征提取中的应用讲解得尤为精妙，它没有停留在矩阵运算层面，而是阐述了它如何影响降维的几何意义。此外，作者在介绍贝叶斯定理时，巧妙地结合了朴素贝叶斯分类器的实际应用，使得概率论的学习不再枯燥。这本书成功地架起了高等数学与前沿机器学习之间的桥梁，让数学不再是AI学习的拦路虎，而是强大的助推器。

评分☆☆☆☆☆

我一直在寻找一本能将“软件工程规范”与“实际项目管理”完美结合的实战指南，而《敏捷开发与DevOps实践》这本书无疑是我的答案。它最大的亮点在于其极强的工具链导向性。作者仿佛是一位经验丰富的技术主管，手把手地教你如何将理论上的敏捷宣言落地到日常工作中。书中对看板（Kanban）和Scrum框架的对比分析非常透彻，不只是停留在“做什么”的层面，更深挖了“为什么这么做”背后的哲学思想。我尤其欣赏书中关于持续集成/持续部署（CI/CD）流水线的详细介绍，从Jenkins的Pipeline脚本编写到Docker容器化部署的完整流程，作者都给出了可以直接在生产环境中参考的模板代码。读完后，我们团队立即尝试引入了书中提到的“代码审查标准化流程”，效果立竿见影，代码质量有了显著提升。这本书的价值在于它提供了一套可执行的、经过市场检验的行动蓝图，而非空泛的口号。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆