Operating Systems Project Windows Nt and Operating Systems (Book CD) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Addison-Wesley

作者:Gary J. Nutt

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2000-04

价格:USD 77.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780201704457

丛书系列:

图书标签:

• 操作系统
• Windows NT
• 项目
• 书籍
• CD
• 计算机科学
• 编程
• 技术
• 软件
• 系统编程
• 实践

深入探索操作系统世界：从理论基石到实践应用 本书旨在为读者提供一个全面而深入的操作系统知识体系，它不仅仅是一本理论教材，更是连接操作系统核心概念与实际应用之间的桥梁。我们将一同踏上一段探索操作系统奥秘的旅程，理解它们如何在后台默默支撑着我们日常使用的电脑、服务器乃至嵌入式设备。 第一部分：操作系统的基石——概念与原理 本部分将从最基础的概念入手，为后续深入的学习打下坚实的基础。我们将首先探讨什么是操作系统，它存在的意义是什么？它解决的核心问题有哪些？通过理解操作系统的本质，我们将认识到它作为计算机软硬件之间的协调者和管理者，是现代计算不可或缺的关键组成部分。 进程管理： 操作系统最核心的功能之一便是管理计算机中的各种进程。我们将深入解析进程的概念，理解进程与程序的区别，以及进程的生命周期（创建、就绪、运行、阻塞、终止）。重点将放在进程的状态转换，以及操作系统如何通过进程控制块 (PCB) 来维护和调度进程。我们将学习进程调度的各种算法，例如先来先服务 (FCFS)、最短作业优先 (SJF)、优先级调度、时间片轮转 (Round Robin) 等，并分析它们的优缺点以及适用场景。此外，进程同步与通信 (IPC) 也是本章的重点，我们将学习如何解决临界区问题，理解互斥锁、信号量、管程等同步机制的原理和应用，以及消息传递、共享内存等进程间通信的方式。 内存管理： 内存是计算机运行的宝贵资源，高效的内存管理是操作系统性能的关键。我们将详细介绍内存管理的基本概念，包括逻辑地址与物理地址的区别，以及地址重定位的作用。本章将重点讲解连续内存分配（如首次适应、最佳适应、最坏适应）和非连续内存分配（如分页、分块）。特别是分页机制，我们将深入理解页表、快表 (TLB) 的工作原理，以及页面置换算法，如先进先出 (FIFO)、最近最少使用 (LRU)、最优算法 (OPT) 等，并分析它们的性能影响。虚拟内存作为现代操作系统的重要特性，也将被详细阐述，包括请求分页、页面抖动等概念，以及如何通过内存管理单元 (MMU) 实现虚拟内存。 文件系统： 文件系统是操作系统管理持久化数据的方式。我们将从文件的概念出发，讲解文件的属性、操作以及文件目录结构（单级、二级、树形）。本章将深入探讨文件存储器的结构，包括连续文件、链式文件、索引文件等组织方式，以及磁盘空间管理（空闲文件目录、位示图、空闲链表）。文件系统的实现，包括文件分配方法、目录实现、磁盘调度算法（如FCFS、SSTF、SCAN、C-SCAN、LOOK、C-LOOK）等内容也将得到详细阐述。我们还将触及文件系统的安全性，包括访问控制列表 (ACL) 和用户权限管理。 输入/输出 (I/O) 管理： 计算机硬件设备多种多样，I/O管理是操作系统连接硬件与应用程序的桥梁。我们将学习I/O设备的类型，以及I/O硬件接口和I/O控制方式（程序控制、中断控制、DMA）。本章将重点讲解I/O软件层次结构，从设备无关性软件到设备驱动程序，再到中断处理程序，理解它们各自的作用。缓冲技术（单缓冲、双缓冲、循环缓冲）在提高I/O效率中的作用也将被详细分析。 第二部分：操作系统的高级主题与现代实践 在掌握了操作系统的基本原理之后，我们将进一步探索一些更高级的主题，以及现代操作系统在安全、性能和并发方面的最新发展。 死锁： 死锁是操作系统中一个棘手的问题，可能导致系统停滞甚至崩溃。我们将详细定义死锁产生的四个必要条件（互斥、占有并等待、不可抢占、循环等待），并学习死锁的预防、避免、检测和解除等策略。银行家算法作为死锁避免的经典算法，将得到详细的讲解。 并发与多线程： 现代计算越来越依赖于并发执行，多线程技术是实现并发的重要手段。我们将深入理解线程的概念，以及线程与进程的区别。本章将探讨用户级线程与内核级线程的优缺点，以及多线程模型的实现。多处理器系统中的线程调度以及同步机制在多线程环境下的应用也将是重点。 操作系统安全： 随着网络攻击日益频繁，操作系统安全的重要性不言而喻。我们将探讨操作系统的安全威胁，包括病毒、蠕虫、特洛伊木马等。本章将介绍身份验证、访问控制、加密技术等基本安全机制。我们将学习安全策略，如最小权限原则，以及安全审计的重要性。 分布式操作系统： 随着互联网的普及，分布式系统越来越常见。我们将初步了解分布式操作系统的概念，以及它与集中式操作系统的区别。本章将介绍分布式系统中的资源共享、进程通信、同步与一致性等挑战。 操作系统的性能评估与优化： 了解如何衡量和提高操作系统的性能对于系统管理员和开发者至关重要。我们将学习性能指标，如吞吐量、响应时间、周转时间等，以及性能测试工具。本章还将探讨系统瓶颈的识别，以及内存、CPU、I/O等方面的优化技巧。 第三部分：操作系统案例分析与实践展望 为了更好地理解理论知识的实际应用，我们将选取一些典型的操作系统进行案例分析。虽然本书不包含特定操作系统的安装或配置指南，但通过对这些系统的架构和设计理念的分析，读者可以更深刻地理解前面所学的概念。 UNIX/Linux 系统架构：我们将探讨 UNIX 和 Linux 操作系统的内核结构，包括系统调用接口、进程调度、内存管理、文件系统（如ext4, XFS）等关键组件的设计。了解其模块化设计和开源特性如何使其成为服务器和嵌入式领域的首选。 Windows NT 内核设计（概念性）： 我们将从概念层面理解 Windows NT 内核的分层结构，包括硬件抽象层 (HAL)、内核模式、用户模式的划分。讨论其对象管理器、内存管理器、进程管理器等核心模块的设计理念。 实时操作系统 (RTOS) 的特点： 了解实时操作系统在时间约束方面的特殊要求，以及它们在嵌入式系统、工业控制等领域的应用。 移动操作系统（概念性）： 探讨移动操作系统（如 Android, iOS）在资源受限环境下的设计挑战，以及多任务处理、电源管理等方面的创新。 学习建议： 本书的编写旨在引导读者从宏观到微观，从理论到实践地理解操作系统。建议读者在阅读过程中，积极思考书中提出的问题，尝试将抽象的概念与自己日常使用的计算机联系起来。可以结合其他资源，例如相关的技术文章、开源项目代码（从高层视角理解其设计），以及操作系统原理相关的在线实验平台，来加深理解。 总结： 操作系统是计算机科学的基石，理解其工作原理对于任何想要深入了解计算机系统的人来说都至关重要。本书将陪伴您一起揭开操作系统的神秘面纱，掌握其核心概念，理解其设计思想，并为进一步的学习和研究打下坚实的基础。无论您是计算机专业的学生，还是对计算机技术充满好奇的爱好者，相信都能从中受益匪浅。

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