《操作系统原理实验教程(基于Linux)》共包括16个实验,分别为基于Linux环境的8个实验和与操作系统原理相关的8个实验。每个实验都是关于操作系统研究的典型问题,用以加深读者对概念和原理的理解; 每个实验都给出程序代码与注释、运行结果和对结果的分析,经过上机调试,具有可操作性,方便读者实现; 有的实验给出额外思考题,引导读者做进一步思考。
《操作系统原理实验教程(基于Linux)》实验性强,重点突出,难度适中,适于作为高等院校计算机及相关专业操作系统课程的实验教材,也可以作为Linux环境开发人员的参考书。
《深入理解计算机系统》 这本书以“来自内部的视角”为出发点,引导读者深入理解计算机系统的底层工作原理。它不仅仅是关于操作系统、编译器或处理器等单一组件的介绍,而是着重于这些组件如何协同工作,共同构成一个功能完整的计算机系统。 本书内容涵盖了从最基本的位和字节到复杂的系统调用和网络通信。它通过清晰的解释和丰富的实例,帮助读者理解计算机硬件和软件之间的交互。 核心内容概览: 计算机系统的抽象表示: 本书首先会探讨计算机系统是如何被抽象的,包括机器级代码、操作系统提供的接口等。这有助于读者建立起对计算机系统整体结构的认知框架。 数据表示与处理: 深入讲解计算机如何表示和处理数据,包括整数、浮点数、字符串等。理解不同数据类型在内存中的存储方式以及它们如何被处理器操作,是理解后续内容的基础。 机器级代码: 揭示处理器如何执行程序,介绍汇编语言和机器码的概念。读者将学习到不同架构下的指令集,以及代码是如何被编译和链接成可执行文件的。 处理器体系结构: 探讨现代处理器的设计,如流水线、缓存和分支预测等。理解这些机制如何影响程序的性能,以及如何编写高效的代码。 内存层次结构: 详细介绍计算机的内存层次结构,包括寄存器、缓存(L1, L2, L3)、主存(RAM)和二级存储(硬盘)。本书将解释数据在不同层级之间的传递过程,以及如何优化内存访问以提升程序效率。 链接: 解释编译器、汇编器和链接器如何协同工作,将源代码转换为可执行程序。特别是对动态链接和静态链接的深入剖析,帮助读者理解程序是如何被组织和加载到内存中的。 异常控制流: 介绍程序执行过程中发生的各种异常事件,如系统调用、信号处理、进程创建和销毁等。理解异常控制流对于编写健壮的并发程序至关重要。 虚拟内存: 讲解虚拟内存的原理,包括地址翻译、页表、缺页中断等。本书将揭示虚拟内存如何为每个进程提供独立的地址空间,以及它在内存管理和保护中的作用。 并发编程: 深入探讨多线程和多进程编程。本书将介绍线程和进程的概念,以及如何使用同步机制(如互斥锁、信号量)来避免竞态条件和死锁,从而编写出正确的并发程序。 网络编程: 介绍客户端-服务器模型,以及TCP/IP协议栈的基本原理。读者将学习如何使用套接字接口编写网络应用程序,理解数据如何在网络上传输。 本书的独特之处: 《深入理解计算机系统》以一种“自底向上”的方式,从最基础的硬件层面开始,逐步构建起对整个计算机系统的理解。它强调的是“为什么”而不是“怎么做”,鼓励读者去探索底层原理,而不仅仅是掌握API的使用。书中丰富的案例研究和动手实验(虽然本书内容不包含实验部分,但会通过大量代码示例来阐述概念)能够帮助读者将理论知识与实践相结合。 通过阅读本书,读者能够: 建立系统性的计算机科学知识体系: 理解计算机各个组件之间的相互作用,形成对整个计算机系统的宏观认识。 提升编程能力: 能够编写出更高效、更健壮的程序,理解程序性能的瓶颈所在,并进行优化。 掌握调试技巧: 能够更有效地定位和解决程序中的错误,特别是那些与底层系统相关的复杂问题。 为进一步学习打下坚实基础: 为学习更高级的主题,如分布式系统、高性能计算、操作系统设计等,提供必要的理论和实践准备。 这本书适合所有对计算机系统底层工作原理感兴趣的读者,包括计算机专业的学生、软件工程师、系统管理员,以及任何希望深入了解计算机如何运作的爱好者。它提供了一种理解计算机系统设计的普适性视角,无论读者未来从事何种技术领域,都能从中受益匪浅。