Advanced Concepts in Operating Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Tata McGraw Hill

作者:Mukesh Singhal and Niranjan G. Shivaratri

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2003

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9780070472686

丛书系列:

图书标签:

• 操作系统
• 高级概念
• 计算机科学
• 系统编程
• 并发
• 内存管理
• 文件系统
• 虚拟化
• 分布式系统
• 性能优化

《深入理解操作系统：从理论到实践的探索》 在信息爆炸的时代，操作系统作为连接硬件与应用软件的桥梁，其重要性不言而喻。它们承载着我们日常工作、学习和娱乐的全部数字体验。从个人电脑到庞大的数据中心，再到无处不在的移动设备，操作系统的稳定、高效和安全直接关系到我们数字生活的质量。然而，对于大多数用户而言，操作系统往往是一个“黑箱”，我们只关注其功能，却鲜少深入探究其内部的奥秘。 《深入理解操作系统：从理论到实践的探索》一书，正是为了弥合这一认知鸿沟而生。本书并非仅仅罗列操作系统的功能列表，而是以一种深刻、系统的方式，带领读者一同剖析操作系统的核心原理，理解其设计思想，并最终能够从更宏观的角度审视和运用现代计算系统。我们希望读者在阅读完本书后，能够不再仅仅是操作系统的使用者，而是对其拥有更清晰的洞察力，能够更好地理解软件的性能瓶颈，优化系统配置，甚至为未来的系统开发打下坚实的基础。 本书的内容涵盖了操作系统的方方面面，从最基础的进程管理，到复杂的内存管理，再到高效的文件系统以及网络通信的核心机制，都将进行详尽的解析。我们将从历史的视角出发，追溯操作系统的演进历程，理解不同时代的技术挑战和创新。随后，我们将深入到具体的技术细节，例如，在进程管理方面，我们将探讨进程的状态转换、线程模型、调度算法的优劣以及进程间通信的多种机制。读者将了解为何不同的调度策略会影响系统的响应速度和吞吐量，以及如何通过选择合适的通信方式来提高应用程序的效率。 在内存管理章节，我们将揭示操作系统如何有效地管理有限的物理内存，使其能够服务于多个应用程序的需求。这其中会涉及虚拟内存的概念，页式管理、段式管理等技术，以及它们如何协同工作来实现内存的保护和共享。我们将深入探讨页面置换算法，如FIFO、LRU等，并分析它们在不同负载下的性能表现。此外，读者还会了解到内存映射、写时复制等高级技术，这些都是现代操作系统实现高性能和高安全性的关键。 文件系统是数据持久化的基石。本书将详细阐述文件系统的结构、功能以及各种实现方式。我们将探讨文件的概念、目录结构、访问权限控制，以及文件系统的缓存策略。从FAT到NTFS，再到现代的ext4、APFS，我们将分析不同文件系统在性能、可靠性和功能上的权衡。读者还将了解日志文件系统的工作原理，以及它是如何提高文件系统在异常断电后的恢复能力的。 随着网络在现代计算中的核心地位日益凸显，本书也将投入相当篇幅来讲解操作系统在网络通信方面的作用。我们将从网络协议栈的视角出发，深入剖析TCP/IP协议的工作机制，以及操作系统如何在用户空间和内核空间之间高效地传递网络数据。这包括套接字（Socket）的概念、网络I/O模型的演进，以及如何处理并发网络连接。理解这些机制对于开发高性能的网络应用程序至关重要。 除了上述核心模块，本书还将触及操作系统设计中其他重要的主题。例如，在系统安全方面，我们将讨论用户认证、访问控制、内存保护等安全机制，以及它们如何抵御各种安全威胁。在并发与同步方面，我们将探讨锁、信号量、条件变量等同步原语，以及它们在解决多线程环境下的竞态条件问题中的作用。读者还将了解到死锁的成因、检测和避免策略。 本书的另一个显著特点是，我们不仅仅局限于理论的阐述，更注重将理论与实践相结合。在每一章节的讲解过程中，我们都会穿插相关的案例分析，剖析现实世界中操作系统所面临的挑战和解决方案。例如，在进程管理章节，我们会讨论Linux系统中的进程调度器如何根据系统负载动态调整策略，以及为什么在某些情况下需要使用实时调度。在文件系统章节，我们会分析SSD和HDD在文件读写性能上的差异，以及文件系统如何针对不同存储介质进行优化。 我们还鼓励读者通过实践来加深理解。本书会提供一些建议性的实验或思考题，引导读者在自己的操作系统环境中进行探索。例如，通过命令行工具观察进程的行为，理解内存占用情况，甚至尝试构建简单的进程间通信程序。我们相信，亲手实践是掌握复杂技术最有效的方式。 《深入深入理解操作系统：从理论到实践的探索》适合各类读者。对于计算机科学和相关专业的学生而言，本书将是他们学习操作系统课程的理想参考书，它能够帮助他们构建扎实的理论基础，为将来的深入研究或开发工作奠定坚实基石。对于有一定编程经验的开发者而言，本书将帮助他们更深入地理解应用程序的运行环境，写出更高效、更健壮的代码，并能够更好地排查性能问题。即使是对于对计算机系统充满好奇心的技术爱好者，本书也将打开一扇了解操作系统内部世界的窗口，满足他们对技术原理的探索欲望。 我们希望本书能够成为您理解操作系统的一位得力伙伴，陪伴您在数字世界的探索之旅中，更上一层楼。通过本书，您将不仅获得知识，更将培养一种系统性的思维方式，一种能够透过现象看本质的洞察力，这无疑将对您未来的学习和工作产生深远的影响。

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