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出版者:

作者:孙钟秀

出品人:

页数:334

译者:

出版时间:1995-12

价格:10.50元

装帧:

isbn号码:9787040053814

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• 计算机
• 武汉市大学书店
• 操作系统
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漫步数字世界：从基础到精深的操作系统之旅 在信息爆炸的时代，操作系统是连接我们与数字世界的桥梁，它如同一位沉默而强大的管理者， orchestrates 着计算机硬件的每一次搏动，让软件指令得以顺畅执行。本书并非一本枯燥的技术手册，而是邀请您踏上一场探索数字世界奥秘的旅程，深入了解这个无形但至关重要的系统是如何运作的。 我们将从最基础的概念讲起，拨开迷雾，为您揭示操作系统的“前世今生”。您将了解到，在计算机诞生之初，人们是如何直接与硬件打交道的，以及是什么样的需求促使了操作系统的诞生，它的演进历程充满了智慧与创新。我们会详细阐述操作系统的核心职责，如同一个高效的城市规划师，它如何调度有限的计算资源，确保每一个应用程序都能公平、高效地获得处理时间，这其中涉及到复杂的算法和巧妙的设计。 本书将带您走进操作系统的“内部世界”，深入剖析其最核心的几个模块。首先，您将认识到“进程管理”的精妙之处。它就像一个经验丰富的剧院经理，负责剧目的排演、演员的调度，确保每一个程序都能按照预定的顺序和时间顺利运行。我们将探讨进程的生命周期，如何创建、终止、挂起和恢复，以及它们之间如何协同工作，避免冲突。您会了解到，即便是同时运行的多个程序，在操作系统的调度下，也能够如同流水线般有条不紊地进行。 接着，我们进入“内存管理”的领域。内存是计算机的“大脑”，而内存管理则是大脑如何高效地分配和利用自身空间的关键。我们将学习操作系统如何划分内存区域，为不同的进程分配独立的地址空间，防止它们相互干扰。您会理解虚拟内存的概念，它如何通过将部分不常用的数据暂时存储到硬盘，从而扩展了应用程序可用的内存空间，让您的电脑能够同时运行更多、更复杂的程序。我们将深入探讨内存分配算法，揭示操作系统如何在有限的空间内做出最优决策。 “文件系统”则是操作系统的“记忆库”，它负责存储、组织和管理海量的数据。您将了解到，我们看到的文件和目录并非直接存储在硬盘上，而是经过操作系统构建的一套精密的索引和管理系统。我们将学习文件系统的结构，包括目录的层级关系、文件的元信息（如名称、大小、权限、创建时间等），以及操作系统如何通过各种机制来保证数据的安全性和完整性。您会理解，每一次文件的读写操作，背后都隐藏着复杂的磁盘寻道、数据块的读写以及文件系统的更新。 “设备管理”则是操作系统与外部硬件世界沟通的“翻译官”。从键盘、鼠标到打印机、网络适配器，每一个外围设备都需要通过操作系统来控制和访问。我们将探讨设备驱动程序的作用，它们就像连接操作系统和硬件的桥梁，将操作系统统一的指令翻译成硬件能够理解的语言。您也会了解到，操作系统如何通过I/O（输入/输出）多路复用、中断等技术，实现对多个设备的并发管理，提高效率。 除了这些核心模块，本书还将探讨操作系统的其他重要方面，例如“进程通信”和“同步”。当多个进程需要共享数据或协调行动时，就需要这些机制来确保信息传递的准确性和一致性，防止出现数据损坏或死锁等问题。我们将深入剖析各种进程通信方式（如管道、共享内存、消息队列）和同步机制（如信号量、互斥锁），理解它们在复杂系统中的应用。 我们还会触及“安全与保护”的重要性。在多用户、多任务的环境下，操作系统需要确保每个用户、每个进程的隐私和数据不被非法访问或破坏。您将了解到，操作系统如何通过访问控制列表、用户权限管理、内存保护等手段，构建一道坚固的安全屏障。 本书的语言风格力求通俗易懂，即便您没有深厚的计算机背景，也能循序渐进地理解其中的原理。我们将通过生动的比喻和图示，将抽象的技术概念具象化，让您在轻松阅读中掌握操作系统的精髓。最终，您将能够更深刻地理解自己使用的电脑为何如此运作，以及那些隐藏在界面背后的强大力量。无论您是初次接触计算机科学的学生，还是希望提升技术视野的专业人士，亦或是仅仅对数字世界充满好奇的探索者，本书都将是您理解操作系统不可或缺的伙伴。

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这本书的价值不仅体现在其知识的深度上，更体现在其对学习过程的细致考量。作者在每一章节的结尾，都会设置一个“思考题”或者“实践练习”，这不仅能够帮助我巩固所学知识，还能引导我主动去探索和思考。例如，在学习内存管理那一章，我被要求去分析不同分页算法在特定场景下的性能表现，这让我能够将书中的理论知识应用于实际问题中，并从中获得解决问题的成就感。我还非常欣赏作者在讲解虚拟内存那一章时，他没有仅仅停留在概念层面，而是深入剖析了页表、TLB（Translation Lookaside Buffer）等关键组件的作用，以及它们如何协同工作来加速地址转换。这些细节的讲解，让我对虚拟内存的实现机制有了更深刻的理解。书中的一些案例分析，也极大地拓宽了我的视野，让我了解到操作系统在不同应用场景下的具体实现和优化策略，例如在嵌入式系统和服务器操作系统中的区别。

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这本书封面设计简洁大方，封底的介绍也洋溢着一种严谨而又不失温度的学术气息，让我对即将展开的学习之旅充满了期待。拿到这本书，首先吸引我的是它清晰的排版和精美的插图。每一章节的标题都醒目地标注出来，方便我快速定位到感兴趣的内容。更重要的是，书中穿插的大量流程图和系统架构图，为我理解复杂的概念提供了直观的视觉辅助。例如，在讲解进程管理那一章，作者通过一个生动形象的进程生命周期图，将进程的创建、就绪、运行、阻塞和终止等状态变化描绘得淋漓尽致，让我这个初学者也能迅速把握其核心要义。此外，作者在章节的开头往往会设置一些“思考题”或者“引入案例”，这些设计非常有启发性，能够立刻将我的思绪拉入操作系统运行的实际场景中，引发我主动去探索和思考。我尤其喜欢作者在讲解一些核心概念时，会引用一些经典的操作系统设计思想和历史发展脉络，这让学习过程不仅仅是知识的堆砌，更像是一次与计算机科学先驱们的对话，充满了人文关怀和学术深度。

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这本书的编排结构非常合理，从基础概念到高级技术，层层递进，让我在学习过程中能够循序渐进，不断巩固和深化对操作系统的理解。我尤其对线程调度和进程同步那一章的讲解印象深刻。作者详细介绍了多种线程调度算法，如时间片轮转、优先级调度等，并对它们的性能进行了深入的分析。他通过生动的图示，展示了不同调度算法下，线程的执行顺序和CPU资源的分配情况。在进程同步方面，作者不仅讲解了互斥锁、信号量等基本同步机制，还深入探讨了死锁的产生条件、检测和预防方法。他通过“生产者-消费者问题”和“读者-写者问题”等经典并发场景，清晰地展示了如何利用这些同步机制来解决并发访问共享资源时可能出现的各种问题。这些内容对于我理解现代操作系统如何实现高效和安全的并发执行，都提供了极其宝贵的知识。

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初读此书，我便被作者行云流水般的叙述风格所折服。他能够将那些原本枯燥抽象的计算机原理，用一种平易近人、抽丝剥茧的方式娓娓道来，仿佛一位经验丰富的导师，耐心地引导着我一步步深入理解操作系统的奥秘。书中对于内存管理部分的阐述，尤其令我印象深刻。作者不仅详细讲解了分段、分页等基本内存管理技术，还深入剖析了它们的优缺点以及在不同场景下的适用性。他引用了大量的实际案例，比如虚拟内存的实现机制，如何通过页面置换算法来优化内存使用效率，这些内容对于我理解现代计算机系统如何高效地管理有限的内存资源至关重要。而且，作者并没有止步于理论的讲解，他还在书中提供了大量的代码示例，虽然我暂时还无法完全理解所有的代码细节，但这些代码本身就是一种宝贵的学习资源，为我今后深入学习操作系统内核开发打下了坚实的基础。我特别欣赏作者在处理复杂概念时，总是会先给出高层次的抽象，然后再逐步细化，这种由表及里的讲解方式，让我能够循序渐进地构建起对整个操作系统的完整认知，避免了初学者容易陷入的细节困境。

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这本书给我最大的感受是它的“实用性”。作者不仅仅停留在理论的层面，他非常注重将理论知识与实际应用相结合。在学习缓冲区管理那一章，我学习到了如何通过缓冲区来提高输入输出的效率，以及各种不同的缓冲区策略（如循环缓冲区、双缓冲区）的优缺点。作者还结合了实际的磁盘I/O操作，说明了为什么需要缓冲区，以及缓冲区是如何工作的。我特别喜欢他对设备驱动程序的那一部分介绍，虽然只是一个初步的介绍，但足以让我了解设备驱动程序在操作系统中的核心作用，以及它们是如何与硬件交互的。这本书还为我打开了了解操作系统内核开发的大门。作者在书中提到了一些与Linux内核相关的知识点，例如进程调度的具体实现、内存管理的底层机制等等，这些内容让我对操作系统内部的运作原理有了更深的兴趣，也激发了我进一步深入学习的动力。

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翻开这本书，我仿佛进入了一个全新的知识领域，操作系统的世界在作者的笔下徐徐展开。作者的逻辑思维非常严谨，他能够将零散的知识点有机地串联起来，构建出一个完整的知识体系。我在学习进程通信那一章时，作者详细讲解了管道、消息队列、共享内存等多种进程间通信（IPC）机制，并且对它们的特点、使用场景和性能进行了详细的比较。他甚至还提到了信号量在IPC中的应用，以及如何利用这些机制来实现多进程协作。我特别欣赏作者在讲解中断处理那一章时，他不仅解释了中断产生的硬件原理，还深入阐述了中断向量表、中断服务程序等软件层面的概念，以及中断处理过程中涉及到的上下文切换和中断屏蔽等关键技术。这些内容让我对计算机系统如何响应外部事件有了更深刻的理解。书中的一些高级主题，如分布式操作系统和实时操作系统，作者也给予了恰当的介绍，虽然篇幅不多，但足以勾勒出这些更广阔的研究方向。

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这本书的价值绝不仅仅在于其知识的广度，更在于其深度的挖掘和精炼。作者在讲解文件系统那一章时，并没有仅仅停留在文件和目录的简单介绍，而是深入探讨了文件系统的组织结构、磁盘空间的分配与回收、文件检索的效率以及数据的一致性保证等关键技术。我特别喜欢他对不同文件系统（如FAT32, NTFS, ext4）的比较分析，通过对比它们的优劣，让我对文件系统的演进和发展有了更深刻的认识。作者在阐述文件 I/O 操作时，还结合了缓冲区、缓存等概念，详细解释了提高文件访问性能的原理。这些内容对于我理解应用程序如何高效地读写文件，以及如何优化磁盘I/O操作，都提供了极大的帮助。更让我惊叹的是，作者在讲解并发与同步时，使用了大量的比喻和类比，将线程、进程、锁、信号量等抽象概念具象化，例如将进程比作工厂里的工人，将线程比作工人同时进行的多个任务，将锁比作工人手上的一个特殊工具，只有拿到这个工具才能执行某个特定任务。这种生动的讲解方式，极大地降低了理解难度，也让我对并发编程的挑战和解决方案有了更直观的认识。

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在我学习操作系统的过程中，遇到过不少教材，但这本书无疑是其中最出色的之一。它不仅仅是一本技术手册，更像是一本引人入胜的科普读物。作者的文字功底非常扎实，他能够用最简洁、最精炼的语言，描述最复杂的技术细节。例如，在讲述调度算法那一章，作者详细介绍了FCFS, SJF, RR, Priority Scheduling等多种算法，并且对它们的优缺点进行了深入的分析和比较。他用图表清晰地展示了不同调度算法下，进程的执行顺序、等待时间和响应时间的变化，这让我能够直观地感受到不同算法对系统性能的影响。我特别喜欢作者在讲解死锁那一章时，使用了“哲学家就餐问题”这个经典的场景来阐述死锁的产生条件和避免方法，这种理论与实践相结合的讲解方式，让我茅塞顿开。书中的案例设计也非常贴合实际，很多内容都与我日常使用的计算机系统息息相关，这大大增强了我的学习兴趣和成就感。

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阅读过程中，我最感到惊喜的是作者对细节的关注和对易用性的追求。这本书的索引设计得非常完善，当你想要查找某个特定概念时，可以毫不费力地找到对应的页码。更重要的是，作者在讲解每个技术点时，都会考虑读者的知识背景，尽量避免使用过于生僻的专业术语，或者在使用时给出清晰的解释。例如，在讲解用户模式和内核模式时，作者用了一个非常贴切的比喻：内核模式就像是皇帝处理朝政，拥有至高无上的权力，而用户模式则像是普通大臣，只能在皇帝的授权下行事。这种生动形象的比喻，让我立刻理解了用户态和内核态之间的权限差异以及它们在系统安全中的重要作用。我还喜欢作者在章节末尾设置的“小结”部分，能够帮助我快速回顾本章的关键知识点，加深记忆。书中的排版也十分舒适，字体大小、行间距都恰到好处，长时间阅读也不会感到疲劳。

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在众多的技术书籍中，这本书以其独特的视角和深入浅出的讲解，为我提供了一种全新的学习体验。作者的写作风格非常流畅，他能够将枯燥的技术概念赋予生命力，让我在阅读过程中感受到学习的乐趣。我尤其对文件系统中关于目录结构和文件查找效率的部分印象深刻。作者详细分析了不同目录结构（如单层目录、二级目录、树形目录）的优缺点，以及它们对文件查找性能的影响。他甚至还提到了B树和B+树在文件系统索引中的应用，这让我对高性能文件系统的设计有了更深的认识。更令我兴奋的是，作者在书中详细讲解了多线程编程的注意事项，比如线程同步、线程通信以及如何避免线程死锁等问题。他通过多个精心设计的代码示例，展示了如何利用互斥锁、条件变量等同步原语来编写安全的并发程序。这些内容对于我将来进行多线程应用程序开发，以及理解多核处理器的并行计算能力，都具有极其重要的指导意义。

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