操作系统初级管理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:高等教育出版社

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页数:0

译者:

出版时间:1900-01-01

价格:62.0

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isbn号码:9787040131949

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• 计算机
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• 计算机科学
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• 计算机系统
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• 信息技术
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好的，这是一份关于《操作系统初级管理》以外的其他图书的详细简介。 --- 图书简介：《深入理解现代计算机体系结构与性能优化》 作者： 张伟、李明 出版社： 科技前沿出版社 页数： 780页 ISBN： 978-7-5086-9876-5 内容概述 《深入理解现代计算机体系结构与性能优化》是一本面向计算机科学、软件工程专业学生以及资深系统程序员的权威性著作。本书旨在系统性地梳理和剖析现代高性能计算系统的底层原理，从处理器微架构的精妙设计到内存系统的层次化管理，再到并行计算模型的实现，提供一个全面而深入的视角。本书的重点在于理论与实践的紧密结合，不仅阐述“是什么”，更深入探讨“为什么”以及“如何优化”，帮助读者构建起坚实的计算机底层知识体系，从而能够设计、分析和调优复杂的计算任务。 第一部分：处理器微架构的演进与核心原理 本部分是全书的基石，详细介绍了中央处理器（CPU）从早期单核到现代多核、多线程处理器的发展历程。 第一章：指令集架构（ISA）与流水线技术 深入剖析了x86-64和ARMv8架构的关键特性，特别是复杂指令集（CISC）与精简指令集（RISC）的设计哲学差异。重点讲解了指令级并行性（ILP）的实现手段，包括超标量（Superscalar）架构、动态调度（如记分牌和保留站）、以及分支预测的复杂算法（如GShare、TAGE预测器）。详细分析了指令流水线的冒险类型（结构、数据、控制）及其硬件解决机制。 第二章：乱序执行与寄存器重命名 阐述了现代高性能CPU如何通过乱序执行（Out-of-Order Execution, OoOE）来隐藏内存延迟和指令间依赖性。详细介绍了重排序缓冲器（Reorder Buffer, ROB）、加载/存储缓冲器（Load/Store Queue, LSQ）的作用，以及如何通过寄存器重命名来消除虚假依赖，最大化指令并行度。 第三章：多线程与同步机制 探讨了同步多线程（SMT，即Intel的超线程技术）的工作原理，分析了硬件层面对并发执行的支持。细致讲解了硬件原语，如原子操作（CAS，Fetch-and-Add）在构建无锁数据结构中的应用，以及内存屏障（Memory Barrier）在保证跨核可见性时的关键作用。 第二部分：内存系统的层次结构与延迟分析 现代系统的性能瓶颈往往集中在内存访问上。本部分专注于揭示内存系统的复杂性，并提供实用的性能提升策略。 第四章：缓存系统设计与局部性原理 详尽分析了L1、L2、L3缓存的组织结构（组相联、直接映射、全相联）和替换策略（LRU、Pseudo-LRU）。通过量化分析，解释了时间局部性和空间局部性如何影响缓存命中率。特别关注了缓存伪共享（False Sharing）问题，并提供了C++和Java中对齐填充（Padding）的实践案例。 第五章：主存、虚拟内存与TLB 解析了DRAM的工作原理（如行缓冲、突发访问），以及现代内存控制器如何管理延迟和带宽。深入探讨了虚拟内存的映射机制，包括页表结构和多级页表。重点剖析了转换后备缓冲器（TLB）的工作方式，以及TLB未命中对应用程序性能的显著影响。 第六章：非易失性内存（NVM）与持久化存储 本章面向前沿技术，介绍了3D XPoint（Optane）等新兴持久化内存技术的特性，如字节寻址能力和与DRAM的共存模式。讨论了应用程序如何通过PMEM编程模型（如PMDK库）来直接利用这些技术，实现高效的数据持久化和恢复。 第三部分：并行计算模型与性能调优实践 本部分将理论知识应用于实际的高性能计算场景，聚焦于如何编写出充分利用现代多核和异构平台的代码。 第七章：并行编程模型：从OpenMP到MPI 系统对比了共享内存模型（OpenMP/Pthreads）和消息传递模型（MPI）的适用场景和编程范式。详细分析了OpenMP中的并行区域划分、数据依赖分析和同步指令的使用。针对MPI，重点讲解了点对点通信与集合通信的效率分析，以及通信开销的最小化策略。 第八章：GPU异构计算与CUDA/OpenCL深入 详细介绍了NVIDIA CUDA编程模型，包括流处理器（SM）、线程束（Warp）的概念，以及内存层次结构（全局内存、共享内存、寄存器）的特性。重点讲解了内存合并访问（Coalesced Access）的原理，以及如何通过工作组划分和同步机制来避免线程空转。 第九章：性能分析工具与瓶颈定位 教授读者使用业界主流的性能分析工具，如Linux `perf`、Intel VTune Profiler和Valgrind Callgrind。通过实际案例，指导读者如何采集微架构事件（PMC），识别指令级瓶颈（如分支未命中、缓存缺失）和内存带宽限制，实现有针对性的代码重构。 第四部分：系统级I/O与存储性能 本部分关注数据输入/输出的效率，尤其是在高吞吐量场景下。 第十章：操作系统内核对I/O的调度 剖析了现代操作系统（如Linux）的I/O子系统，包括块设备的驱动结构、I/O调度器（如CFQ, Deadline, NOOP）的工作原理。重点分析了异步I/O（AIO）的实现机制，以及如何利用`io_uring`等新技术来最小化上下文切换开销。 第十一章：网络性能优化 探讨了TCP/IP协议栈在内核中的处理流程，并介绍了零拷贝（Zero-Copy）技术（如`sendfile()`）如何绕过用户空间，提升数据传输效率。分析了现代网络接口卡（NIC）卸载功能（如TSO, GRO）对整体吞吐量的贡献。 读者对象 本书非常适合以下读者： 1. 计算机体系结构和操作系统课程的高年级本科生和研究生。 2. 系统软件开发者、编译器工程师、数据库内核工程师。 3. 需要进行高性能计算（HPC）或深度学习模型优化的科研人员和工程师。 本书特色 深度与广度兼备： 覆盖了从晶体管级电路对性能的影响到大规模集群编程的完整链条。 基于实际硬件： 所有案例和性能分析均基于当前主流的Intel Xeon和AMD EPYC处理器架构。 丰富的动手实验： 每章末尾提供基于汇编和C/C++的实验任务，强化理论理解。 ---

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这本书在处理系统启动过程这一复杂主题时，表现出了令人困惑的叙述跳跃性。前一秒还在讨论 BIOS/UEFI 的初始化阶段，下一秒就直接跳到了内核的加载和用户空间的第一个进程是如何被创建的。对于中间那些至关重要的引导加载程序（Bootloader）的工作原理，比如 GRUB 是如何找到内核并将控制权移交过去的关键步骤，几乎是一笔带过。我阅读时感觉就像是看了一部被剪辑得七零八落的电影，错过了许多关键的转场镜头。理解操作系统的核心，很大程度上依赖于对这些“幕后”工作的认识，它们是整个系统的基石。如果连这个基础都讲解得如此含糊不清，那么后续学习进程调度、内存分页等高级概念时，势必会因为对初始状态缺乏明确认知而感到力不从心。这本书似乎更倾向于描述“是什么”，而非深入探讨“如何做到”和“为什么是这样”，这种侧重点的选择，对一本旨在培养系统思维的读物来说，无疑是本末倒置了。

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我对这本书中关于文件系统结构的那几页内容感到极其失望，简直是敷衍了事。它只是简单罗列了几个术语，比如 i-node、超级块（superblock）等等，却完全没有深入剖析它们是如何协同工作的，更别提在不同操作系统（如 Ext4 和 NTFS）中的具体实现差异了。我期待看到的是关于文件如何被分配空间、删除过程中的数据恢复可能性，以及权限管理如何在底层机制中得以实现的全景图。然而，作者似乎只做了一个蜻蜓点水式的介绍，浅尝辄止，仿佛完成了任务指标一样。每当我想深入探究一个细节时，书中的内容就戛然而止，留下一堆悬而未决的问题。这使得我在学习这部分内容时，不得不频繁地去查阅其他更专业的参考资料，这完全违背了我购买一本“初级”教材的初衷——我希望它能提供一个足够扎实且自洽的知识体系。这种碎片化的信息呈现方式，极大地削弱了学习的连贯性和深度。

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我花了一个周末的时间试图啃下关于进程间通信（IPC）的那一章，结果感觉自己像是误入了一个充满术语的沼泽地，每走一步都得小心翼翼，生怕掉进理解的泥潭里。作者对于信号量（Semaphore）和互斥锁（Mutex）的阐述，用词非常晦涩，似乎默认读者已经对并发控制有着相当程度的了解，这与书名“初级管理”的定位完全相悖。他没有提供足够多贴近实际工作场景的例子来辅助理解，比如在网络服务器高并发请求下，如何正确地使用这些工具来避免死锁。那些理论性的描述，读起来干巴巴的，缺乏生动性和直观性。我尝试着自己构思一个简单的生产者-消费者模型，对照书中的讲解来验证，却发现书中的描述过于抽象，无法直接映射到具体的代码逻辑上。这让我不禁怀疑，作者在撰写这个部分时，是否真正站在了一个零基础学习者的角度去审视这些概念。如果这本书的目标是帮助新手入门，那么它在实践指导方面的缺失是致命的，让读者在理论的云端徘徊，却无法触及到真实操作系统的脉搏。

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这本书的排版和装帧设计简直是灾难，翻开第一页就感受到了那种廉价感。纸张泛着不自然的黄，印刷的油墨似乎都有些模糊不清，尤其是在涉及代码示例和图表的部分，那些细小的字符简直是在挑战我的视力极限。我本以为这会是一本能让我系统学习操作系统底层原理的入门宝典，结果光是阅读体验就劝退了很多人。作者在试图解释复杂的内存管理机制时，使用的图示逻辑混乱，箭头指向如同迷宫，让人根本抓不住重点。比如讲到分段和分页机制的对比，我需要反复翻阅上下文，甚至需要借助外部资料才能勉强理解他想表达的核心区别。更不用提索引部分，做得极其敷衍，想查找特定概念时，就像在大海捞针，效率极低。这本书的结构似乎是按照作者的思路随意堆砌起来的，缺乏一个清晰的主线和递进关系。对于一个初学者来说，这种体验无疑是雪上加霜，让人在学习的初期就产生了强烈的挫败感。我真诚地建议出版社在再版时，必须彻底重审其设计和印刷质量，否则，再好的内容也会被这糟糕的载体所埋没。

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这本书的行文风格极其单调乏味，几乎没有使用任何能够激发读者好奇心的语言或比喻。它通篇下来都是那种陈旧的、教科书式的、去情感化的书面语，读起来枯燥如嚼蜡。我尝试着将它作为睡前读物，结果发现它比任何安眠药都有效，只是效果不是让你进入甜美的梦乡，而是直接让大脑宕机。例如，在讲解虚拟内存和页面置换算法时，作者的语言完全没有变化，既没有引入任何引人入胜的案例，也没有使用任何类比来帮助形象化这些抽象的概念。这让我在试图理解先进的（Advanced）算法，如 LRU 或 FIFO 的性能差异时，感到异常吃力。一本面向初学者的技术书籍，理应具备一定的“布道”精神，用热情和清晰度来吸引和留住读者，这本书却像一份冷冰冰的官方文档，完全没有与读者进行有效的沟通和互动。我最终放弃了逐字阅读，转而将其当作一本词典来偶尔查阅一下定义，因为它不具备引导我深入思考的魔力。

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