操作系统基础与使用学习参考 (平装)

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出版者:南京大学出版社
作者:
出品人:
页数:165 页
译者:
出版时间:2003年05月
价格:16.0
装帧:平装
isbn号码:9787305024498
丛书系列:
图书标签:
  • 操作系统
  • 计算机基础
  • 学习参考
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具体描述

深入探索计算机的灵魂:解锁操作系统的强大力量 这是一本旨在为广大计算机爱好者、学习者以及初入IT领域的专业人士提供深入理解和实践指导的指南。本书不拘泥于任何特定书籍的内容,而是着眼于操作系统核心概念的普遍性与重要性,以一种易于理解且富有启发性的方式,带领读者系统地认识并掌握现代计算机系统的基石——操作系统。 一、 操作系统概览:计算机的指挥官 我们将首先构建一个清晰的操作系统全景图。在这里,你将了解到: 操作系统的本质与使命: 为什么我们需要操作系统?它在计算机系统中扮演着怎样的核心角色?它如何管理硬件资源,并为上层应用软件提供一个统一、高效的运行环境。 操作系统的发展历程与演变: 从早期的批处理系统到多用户分时系统,再到图形用户界面(GUI)和现代的网络化、分布式操作系统,我们将回顾操作系统技术的发展脉络,理解其不断适应时代需求而进行的变革。 操作系统的主要功能模块: 深入剖析构成操作系统的各个关键组件,包括但不限于: 进程管理: 如何创建、调度、终止进程,以及进程间的通信与同步机制。我们将探讨线程的概念,理解其与进程的区别与联系,以及多线程编程带来的优势和挑战。 内存管理: 操作系统如何分配和回收内存,虚拟内存技术是如何实现的,分页、分段等内存管理策略如何提高内存利用率和系统性能。 文件系统管理: 文件和目录是如何组织的,各种文件系统(如FAT、NTFS、Ext4)的特点和工作原理,以及文件I/O操作的底层机制。 设备管理: 操作系统如何与各种硬件设备(如键盘、鼠标、显示器、打印机)进行交互,I/O控制、中断处理、DMA(直接内存访问)等技术如何实现高效的设备管理。 安全与保护: 操作系统如何保护系统资源不被非法访问和破坏,用户权限管理、访问控制列表(ACL)、加密技术等安全机制的原理。 二、 核心概念的深度解析 本书将重点关注几个操作系统设计中的核心概念,并进行详细的讲解: 进程与线程: 深入理解进程的生命周期,PCB(进程控制块)的作用,以及线程作为更轻量级的执行单元,如何实现并发执行,提升系统响应速度和资源利用率。我们将探讨并发环境中可能出现的竞态条件、死锁等问题,并介绍解决这些问题的常用方法,如信号量、互斥锁、管程等。 调度算法: 剖析各种CPU调度算法,如先来先服务(FCFS)、短作业优先(SJF)、优先级调度、时间片轮转(Round Robin)等,理解它们各自的优缺点以及在不同场景下的适用性。我们将探讨实时调度和多处理器调度等更高级的调度技术。 内存分配策略: 详细介绍连续内存分配(首次适应、最佳适应、最坏适应)和非连续内存分配(分页、分段、段页式)的原理,以及页置换算法(FIFO、LRU、OPT)如何决定何时将页面从内存移出。 死锁: 深入探讨死锁的四个必要条件(互斥、占有并等待、不可抢占、循环等待),以及操作系统中避免、检测和解除死锁的策略,如银行家算法、资源分配图等。 文件系统设计: 探索文件系统的一致性、可靠性、性能等关键属性,以及目录结构的组织方式、文件存储的布局、元数据管理等底层细节。 三、 操作系统实践与应用 理论知识的学习离不开实践的检验。本书也将引导读者关注操作系统的实际使用和开发: 命令行界面(CLI)与图形用户界面(GUI): 掌握常用的操作系统命令行工具,理解Shell的作用,以及GUI的交互设计理念。 系统调用: 学习用户程序如何通过系统调用与操作系统内核进行通信,理解系统调用的重要性和作用。 Shell脚本编程: 学习编写Shell脚本,自动化执行日常任务,提升工作效率。 性能监控与调优: 了解如何使用系统工具监控CPU、内存、磁盘I/O等资源的使用情况,以及针对性地进行性能调优。 虚拟化技术: 简要介绍虚拟化技术如何允许在单个物理硬件上运行多个操作系统实例,以及其在服务器 consolidation、软件开发和测试等领域的应用。 四、 操作系统未来展望 我们还将简要探讨操作系统的未来发展趋势,例如: 分布式操作系统: 如何管理分布在网络中的多个计算资源,实现统一的计算环境。 云计算与操作系统: 云计算对操作系统提出了哪些新的挑战和需求。 嵌入式操作系统: 嵌入式系统对操作系统的特点和要求。 移动操作系统: 智能手机、平板电脑等移动设备操作系统的设计与优化。 本书旨在帮助你建立起对操作系统坚实的理论基础,并激发你对计算机系统更深层次的探索兴趣。无论你是计算机科学专业的学生,还是希望提升自身技术能力的IT从业者,或是对计算机运作原理充满好奇的爱好者,都能在这本指南中找到属于自己的价值。掌握操作系统,就是掌握了驾驭计算机这台强大工具的关键。

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目录信息

读后感

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用户评价

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**评价八:** 我是一名软件开发人员,在日常工作中经常需要与操作系统打交道,但我总觉得对它缺乏深入的了解。《操作系统基础与使用学习参考》这本书,为我提供了一个宝贵的学习机会。它以一种非常系统和全面的方式,讲解了操作系统的核心概念和关键技术。 在进程管理方面,书中详细介绍了进程的创建、销毁、状态转换以及进程间通信(IPC)的各种机制,如管道、消息队列、共享内存等。我学习到了如何通过系统调用来创建和管理进程,以及如何利用IPC机制来实现进程间的数据交换。内存管理部分,书中深入探讨了分页、分段、段页式管理等内存管理技术,以及虚拟内存的实现原理。我学习到了如何使用工具来监控内存的使用情况,以及如何通过优化代码来减少内存占用。文件系统方面,书中详细介绍了文件系统的组成、文件存储结构、文件访问控制等内容。我学习到了如何使用命令行工具来管理文件和目录,以及如何进行磁盘分区和格式化。此外,书中还对操作系统的安全性、网络功能以及多处理器系统等内容进行了介绍,让我对操作系统有了更全面的认识。总而言之,这本书帮助我提升了对操作系统的理解,让我能够更高效地进行软件开发。

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**评价一:** 拿到这本《操作系统基础与使用学习参考》的时候,我内心是带着一丝忐忑的,毕竟“操作系统”这个词听起来就足够“硬核”,充满了各种我不太熟悉的专业术语和抽象概念。然而,当我翻开第一页,就被它扑面而来的亲切感和条理清晰的编排所吸引。作者并没有上来就丢给我一堆难以理解的代码或者枯燥的理论,而是以一种非常循序渐进的方式,从最基础的概念讲起。我记得第一章大概讲的是操作系统的定义、历史以及它在整个计算机系统中的核心作用,用了很多生动的比喻,比如把操作系统比作一个公司的CEO,负责协调各个部门(硬件、软件)的工作,确保整个公司(计算机)能够高效运转。这让我这个初学者一下子就抓住了重点,不再觉得它是一个遥不可及的神秘领域。 接着,这本书就深入到了操作系统的核心功能,比如进程管理、内存管理、文件管理以及设备管理。关于进程管理的部分,作者详细解释了什么是进程,进程和程序的区别,以及进程是如何被创建、调度和终止的。我还学习到了不同的调度算法,比如先来先服务、短作业优先、时间片轮转等等,并且每一款算法都配有非常直观的图示和计算例子,让我能够清晰地理解它们的工作原理和优缺点。内存管理的部分更是让我大开眼界,之前我只知道电脑的内存大小,却从未想过操作系统是如何如此精细地分配和管理这些宝贵的内存资源的。书里详细介绍了分页、分段、页式存储管理等技术,以及虚拟内存的概念,让我深刻体会到操作系统在提升系统性能和资源利用率方面所做的巨大努力。文件管理部分则让我明白了文件是如何存储、组织和访问的,以及文件系统的重要性,为我日后处理文件和数据打下了坚实的基础。而设备管理则让我了解了I/O设备是如何被操作系统管理的,以及中断、DMA等技术是如何实现高效的数据传输的。整本书的逻辑非常流畅,每一个章节都建立在前一章节的基础上,让我能够一步一步地深入理解操作系统的奥秘。

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**评价九:** 我一直对计算机的内部运作机制非常着迷,尤其是操作系统,它就像是连接硬件和用户之间的一座桥梁。《操作系统基础与使用学习参考》这本书,简直是我一直在寻找的宝藏!它没有像很多教科书那样枯燥乏味,而是用一种非常生动有趣的方式,将复杂的概念一一剖析。 我印象最深刻的是关于进程调度算法的讲解,作者用了很多贴近生活的例子,比如在繁忙的餐厅里,服务员如何安排顾客的点餐和上菜顺序,以此来类比不同的调度策略,这让我一下子就明白了先来先服务、短作业优先、时间片轮转等等算法的区别和优劣。内存管理的部分也让我大开眼界,之前我只知道电脑有内存,却从未想过操作系统是如何如此精妙地分配和管理这些宝贵的资源,分页、分段、虚拟内存等概念,在书中都被解释得非常透彻,而且配有清晰的图示,让我能够直观地理解。文件管理部分也同样精彩,我明白了文件是如何被组织、存储和访问的,以及文件系统的作用。书中对文件权限的讲解,也让我对如何保护数据的安全有了更深入的认识。这本书真的让我觉得,学习操作系统也可以是一件充满乐趣的事情。

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**评价六:** 作为一个对技术有着强烈好奇心的爱好者,我一直想深入了解计算机是如何工作的,而操作系统无疑是其中的核心。《操作系统基础与使用学习参考》这本书,如同一位耐心的老师,引领我一步一步探索操作系统的奥秘。它并没有直接抛出大量的专业术语,而是从操作系统在整个计算机系统中的角色开始讲起,让我明白它就像一个“大管家”,负责协调硬件和软件之间的关系。 我尤其喜欢书中关于进程管理的部分,它用非常直观的方式解释了进程和线程的区别,以及它们是如何在CPU上进行调度的。各种调度算法的介绍,都配有详细的图解和计算过程,让我这个初学者也能轻松理解。内存管理部分更是让我大开眼界,我第一次了解到原来内存的分配和回收竟然如此复杂,分页、分段、虚拟内存等概念,在书中都被解释得明明白白。它让我明白了为什么我们能同时运行那么多程序,而不会出现内存不足的问题。文件管理部分也让我受益匪浅,我明白了文件是如何被存储、组织和访问的,以及文件系统的作用。书中对各种文件系统的对比分析,也让我能够更好地理解它们之间的差异。总而言之,这本书就像一扇窗户,让我窥见了计算机世界的“后台”运作,极大地满足了我的求知欲。

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**评价三:** 我一直以来都对计算机的底层原理充满好奇,而操作系统无疑是连接硬件和应用软件的关键桥梁。《操作系统基础与使用学习参考》恰好满足了我对这方面知识的渴望。这本书的深度恰到好处,既不会过于晦涩难懂,又不会显得浅尝辄止。作者在讲解抽象概念时,善于运用形象的比喻和图示,将复杂的原理化繁为简。例如,在讲解多线程和并发时,作者用了一个“餐厅服务员”的比喻,形象地说明了多个任务如何同时进行,以及如何避免“死锁”这种情况的发生。这让我这个对并发编程完全陌生的读者,也能大致理解其核心思想。 书中关于内存管理的部分,让我对内存的分配、回收以及碎片化问题有了全新的认识。分页和分段的讲解,配合着内存地址的转换过程,让原本枯燥的技术细节变得生动起来。我尤其喜欢书中关于虚拟内存的阐述,它解释了为什么我们的电脑即使物理内存不足,也能运行更多的程序,这让我对操作系统的“魔术”有了更深的敬畏。文件系统的讲解也让我受益匪浅,从文件结构的理解到文件访问权限的设置,都让我对数据的存储和管理有了更系统的认识。这本书还对各种文件系统(如FAT32、NTFS、ext4等)进行了对比分析,让我能够根据不同的需求选择合适的文件系统。此外,书中还对网络协议栈的操作系统实现进行了介绍,让我明白了TCP/IP协议在操作系统层面是如何工作的。这对于理解网络通信的底层机制非常有帮助。总而言之,这本书为我打开了一扇深入了解计算机底层运行机制的大门,让我对这个神奇的“操作系统”世界有了更全面的认识。

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**评价七:** 在学习操作系统的过程中,我常常会遇到一些抽象的概念,感到难以理解。《操作系统基础与使用学习参考》这本书,就像一位经验丰富的向导,用通俗易懂的语言和生动的比喻,带领我穿越这些知识的迷雾。例如,在讲解进程的生命周期时,作者将其比作一个人的出生、成长、工作和死亡,让我立刻就对进程的状态转换有了清晰的认识。 内存管理部分,书中详细解释了分页和分段这两种内存管理方式,并配以大量的图示,让我能够清晰地理解CPU如何通过页表或段表来访问内存。虚拟内存的概念更是让我印象深刻,它让我明白,即使物理内存有限,操作系统也能通过将部分数据存储在硬盘上,来模拟出更大的内存空间,从而运行更多的程序。文件系统部分,让我明白了文件是如何被组织和存储在磁盘上的,以及目录结构的作用。我特别喜欢书中关于文件权限管理的讲解,它让我了解了如何通过设置不同的权限来保护文件的安全。此外,书中还对一些常用的系统命令和工具的使用进行了详细的介绍,这对于我日后进行系统管理非常有帮助。总而言之,这本书不仅传授了理论知识,更重要的是教会了我如何去思考和解决问题。

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**评价十:** 对于很多初学者来说,“操作系统”这个词听起来就充满了技术门槛。《操作系统基础与使用学习参考》这本书,却以一种非常友好的姿态,拉近了读者与操作系统的距离。它并没有上来就灌输晦涩难懂的理论,而是从最基础的概念讲起,比如操作系统是什么?它有什么作用?它在计算机系统中扮演着怎样的角色?通过形象的比喻,比如把操作系统比作一个指挥官,协调着各个部门(硬件、软件)的工作,让我很快就对它有了初步的认识。 接着,本书深入讲解了操作系统的核心功能,如进程管理、内存管理、文件管理和设备管理。在进程管理部分,我学习到了进程和线程的区别,以及它们是如何被创建、调度和终止的。各种调度算法的讲解,都配有详细的图示和计算,让我能够轻松理解。内存管理部分更是让我大开眼界,我明白了分页、分段、虚拟内存等概念是如何实现的,以及它们在提升系统性能方面起到的重要作用。文件管理部分也让我对文件的存储、组织和访问有了更清晰的认识。此外,书中还讲解了如何进行用户和权限管理,如何进行磁盘分区和格式化,以及如何使用一些常用的系统命令。这本书的语言通俗易懂,逻辑清晰,内容丰富,让我觉得它不仅仅是一本教材,更是一本实用的学习参考手册,能够帮助我扎实地掌握操作系统基础知识。

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**评价二:** 这本书的实用性是我最看重的一点,毕竟学习操作系统,最终的目标还是要能够实际去使用和配置它。在这方面,《操作系统基础与使用学习参考》做得相当出色。除了理论知识的讲解,书中穿插了大量基于实际操作的指导和案例。比如,在讲到用户和权限管理时,它并没有仅仅停留在概念层面,而是提供了详细的Linux命令行指令和Windows操作系统的GUI操作步骤,教我如何创建用户、设置密码、分配权限,以及如何修改文件属性。这些实践性的内容让我能够立刻上手,亲身体验到操作系统的强大之处。我记得有一个章节详细介绍了如何进行文件系统的格式化和分区,以及如何挂载和卸载文件系统,这对于我理解磁盘的底层运作机制非常有帮助。 更让我惊喜的是,书中还讲解了一些常用的系统监控和性能调优的技巧。比如,如何使用top、htop等命令来查看CPU和内存的使用情况,如何分析进程的CPU占用率,以及如何通过调整系统参数来优化网络性能。这些内容对于日常的系统维护和故障排查至关重要,让我觉得这本书不仅仅是理论书,更像是一本“随身携带的IT顾问”。此外,书中还包含了关于系统日志的分析和管理,让我能够从中找到系统运行的蛛丝马迹,快速定位问题。我还学习到了如何使用一些基本的shell脚本来自动化一些重复性的任务,这极大地提高了我的工作效率。这本书还特别强调了安全性的重要性,从用户认证到网络安全,都给出了不少实用的建议和配置方法,让我对如何保护我的系统有了更深的认识。总而言之,这本书让我从一个只会“点鼠标”的用户,变成了一个能够更深入地理解和掌控操作系统的“使用者”。

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**评价五:** 我是一名IT行业的从业者,平时的工作经常需要接触到各种各样的操作系统,但我总觉得对它们底层的运行机制了解不够深入。《操作系统基础与使用学习参考》这本书就像一本“通俗易懂的秘籍”,让我茅塞顿开。在讲到操作系统的调度策略时,书中用了很多生动的例子来解释不同的调度算法,比如“先到先服务”就像排队打饭,而“时间片轮转”则像是大家轮流发言,这样形象的比喻让我一下子就抓住了核心思想。我还学习到了如何分析进程的优先级和调度延迟,这对于优化应用程序的响应速度非常有帮助。 内存管理的部分,让我对内存的分配和回收有了更清晰的认识。书中对“内存碎片”的解释,以及如何通过垃圾回收机制来解决这个问题,让我感触颇深。我之前一直对虚拟内存的概念感到神秘,这本书详细解释了虚拟内存的工作原理,包括页表、页面置换等,让我明白了操作系统是如何在有限的物理内存中运行更多程序的。文件管理部分,让我明白了文件是如何被组织和存储在磁盘上的,以及文件系统的不同类型和它们的优缺点。我还学习到了如何进行磁盘分区和格式化,以及如何恢复被删除的文件,这对于日常的数据管理非常有价值。总而言之,这本书帮助我从一个“使用者”的角色,晋升为一个对操作系统有更深层次理解的“实践者”。

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**评价四:** 作为一名计算机科学专业的学生,操作系统课程一直是我的重点和难点。在寻找学习资料的过程中,我偶然发现了这本《操作系统基础与使用学习参考》,它立即引起了我的注意。这本书的编排结构非常合理,从概念的引入到具体技术的阐述,再到实际应用和性能优化,层层递进,逻辑清晰。我在学习进程同步与互斥时,书中详细讲解了信号量、互斥锁、条件变量等同步机制,并提供了大量的代码示例,让我能够清晰地理解它们在实际中的应用场景,以及如何避免竞态条件和死锁的发生。这对于我写出健壮的多线程程序至关重要。 内存管理的部分,书中深入探讨了页表、TLB(快表)等机制,以及页面置换算法(如LRU、FIFO、OPT等)的工作原理和性能影响。我曾经对虚拟内存的实现感到困惑,但这本书通过图文并茂的解释,让我清晰地理解了页面故障的产生、处理以及页面置换的过程。文件系统方面,书中详细介绍了i-node、目录结构、文件分配方法(连续分配、链式分配、索引分配)等概念,让我对文件是如何在磁盘上存储和组织的有了深入的理解。我还学习到了如何通过调整文件系统的挂载选项来优化磁盘I/O性能。此外,书中还对分布式操作系统的概念和挑战进行了初步的介绍,为我今后学习更高级的操作系统理论打下了基础。这本书的语言风格严谨而不失易懂,理论与实践相结合,是我在学习操作系统过程中不可多得的参考书籍。

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