Operating System Concepts/With Windows Nt Chapter pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Addison-Wesley Pub (Sd)

作者:Abraham Silberschatz

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1994-01

价格:USD 54.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780201325607

丛书系列:

图书标签:

• 操作系统
• 概念
• Windows NT
• 计算机科学
• 信息技术
• Silberschatz
• Galvin
• Gagne
• 教科书
• 经典
• 理论基础

《操作系统原理与实现》 本书旨在深入探讨操作系统的核心概念、设计原理以及实际实现技术。我们将从最基础的进程管理和内存管理出发，逐步深入到文件系统、设备管理、并发控制以及安全性等关键领域。本书的目的是为读者构建一个全面而深入的操作系统知识体系，使其能够理解现代操作系统的工作机制，并为进一步的学习和实践打下坚实的基础。 第一部分：操作系统基础 引言： 操作系统的定义、目标与功能。 操作系统的发展历程与不同类型的操作系统（批处理、分时、实时、嵌入式等）。 操作系统的结构与层次。 系统调用：用户程序与操作系统之间的接口。 进程管理： 进程的概念： 进程是什么？进程与程序的区别。 进程的描述： 进程控制块 (PCB) 的结构与作用，进程状态（新建、就绪、运行、阻塞、终止）。 进程的创建与终止： 进程创建的机制（fork, exec），进程终止的原因与方式。 进程调度： 调度的目的、性能指标（CPU利用率、吞吐量、周转时间、等待时间、响应时间）。 调度算法： 非抢占式调度： 先来先服务 (FCFS)、 shortest job first (SJF) 抢占式调度： 短期剩余时间优先 (SRTF)、优先级调度、轮转法 (Round Robin)。 多级队列调度与多级反馈队列调度。 进程通信 (IPC)： 进程间通信的必要性。 共享内存： 进程间共享一块内存区域进行数据交换。 消息传递： 通过发送和接收消息进行通信（直接通信与间接通信）。 线程： 线程的概念： 线程是进程内的执行单元，轻量级进程。 线程模型： 用户级线程与内核级线程，多对一、一对一、多对多模型。 线程的创建与管理。 多线程带来的好处与挑战。 第二部分：并发与同步 并发问题： 竞争条件 (Race Condition) 的概念。 临界区 (Critical Section)： 访问共享资源的程序片段。 同步机制： 互斥锁 (Mutex)： 确保同一时间只有一个线程访问临界区。 信号量 (Semaphore)： 用于控制对资源的访问数量，可用于实现互斥与同步。 管程 (Monitor)： 一种高级同步原语，封装了共享数据和操作。 条件变量 (Condition Variables)： 用于线程在满足特定条件时等待或被唤醒。 经典同步问题： 生产者-消费者问题。 读者-写者问题。 哲学家就餐问题。 第三部分：内存管理 内存管理的目标： 提高内存利用率、提供进程隔离。 内存分配： 连续内存分配： 固定分区、可变分区，首次适应、最佳适应、最坏适应算法。 碎片问题： 内部碎片与外部碎片。 非连续内存分配： 分页 (Paging)： 页、页框、页表。 地址翻译过程。 多级页表。 TLB (Translation Lookaside Buffer) 缓存。 分段 (Segmentation)： 段、段表。 地址翻译过程。 段页式管理。 虚拟内存 (Virtual Memory)： 虚拟内存的概念与优势。 请求分页 (Demand Paging)： 只在需要时将页面调入内存。 页面置换算法： 最优算法 (OPT)。 先进先出 (FIFO)。 最近最少使用 (LRU)。 时钟算法。 LFU (Least Frequently Used)。 颠簸 (Thrashing)： 为什么会发生颠簸，如何避免。 内存映射文件 (Memory-Mapped Files)。 第四部分：输入/输出 (I/O) 管理 I/O 硬件： I/O 设备、控制器、总线。 I/O 软件： 设备驱动程序。 设备无关软件。 用户空间 I/O 软件。 I/O 硬件接口： 端口映射 I/O 与内存映射 I/O。 I/O 控制方法： 程序 I/O。 中断驱动 I/O。 直接内存访问 (DMA)。 I/O 调度： 磁盘调度算法 (FCFS, SSTF, SCAN, C-SCAN, LOOK, C-LOOK)。 缓冲 (Buffering) 与缓存 (Caching)。 第五部分：文件系统 文件概念： 文件属性、文件操作、文件类型。 文件系统结构： 目录结构（单级、两级、树形）、文件系统挂载。 文件系统的实现： 文件系统接口： 系统调用（create, delete, open, close, read, write）。 访问方法： 顺序访问、直接访问。 文件分配方法： 连续分配、链式分配（隐式链接、显式链接）、索引分配。 空闲空间管理： 位图、链表。 目录的实现： 线性列表、哈希表。 文件系统的一致性与完整性。 第六部分：安全性与保护 安全目标： 机密性、完整性、可用性。 保护域 (Protection Domain)。 访问控制列表 (ACL) 与能力列表 (Capability Lists)。 用户与用户组。 认证与授权。 操作系统中的安全威胁与对策。 第七部分：死锁 死锁的定义与必要条件： 互斥、占有并等待、不可抢占、循环等待。 死锁的处理方法： 死锁预防： 破坏死锁的四个必要条件。 死锁避免： 银行家算法。 死锁检测与恢复。 死锁的概览。 本书通过清晰的结构、详实的解释和大量的概念阐述，旨在帮助读者透彻理解操作系统的内在逻辑和设计哲学，为构建更高效、更稳定的计算系统提供理论支撑。

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章节之间的逻辑过渡处理得非常突兀，常常让人有一种被生硬地从一个完全不相关的领域拽入另一个领域的错愕感。特别是从硬件抽象层面的介绍突然跳转到用户界面管理的讨论时，中间缺少了必要的桥梁性内容来平滑读者的思维路径。感觉作者像是将好几份独立的研究报告拼凑在了一起，而没有进行系统的重构和梳理，让整体结构显得松散且缺乏凝聚力。我发现自己不得不频繁地回头去查阅前一章节的内容，以确定当前讨论的背景和它与之前知识点的关联性，这极大地打断了心流。例如，当讨论到并发控制时，对锁机制的引入显得非常突然，它假定了读者已经完全掌握了线程间通信的基础知识，但事实上，很多初次接触操作系统的读者可能对后者还处于模糊状态。如果能有一个清晰的、自上而下的路线图贯穿全书，清晰标示出不同概念层级之间的依赖关系，阅读体验会得到极大的改善，这本书现在更像是一本知识点的“点阵图”，而非一条连贯的“知识河流”。

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这本书的叙事风格过于干燥和学术化了，读起来就像是在啃一本冷硬的、未经润色的技术手册，缺乏任何与实际工程实践的有效衔接。作者似乎更热衷于罗列定义和定理，而不是深入剖析为什么某些设计决策在真实世界中会如此重要。例如，在讲解文件系统的持久化机制时，它用了大量的篇幅去定义各种理论模型，但对于现代企业级存储系统如何处理原子性写入、日志记录和故障恢复等实际挑战，却一带而过，或者干脆避而不谈。我期待的是一种能够引导我思考“如果我要在一家大型科技公司设计一个新的存储子系统，我需要知道什么？”的视角，而不是仅仅停留在教科书上的理论框架内。这种脱离实际的论述方式，让我在合上书本后，感觉自己掌握了一堆漂亮的术语，却不知道如何将它们转化为可操作的代码或系统设计。对于一个渴望成为系统工程师的人来说，这种理论的“纯净”反而是最大的障碍，它使得知识的迁移性大大降低，学习曲线变得异常陡峭。

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对于一些关键的、需要深入理解才能掌握的算法和数据结构的应用，这本书的处理显得过于肤浅和模板化了。例如，在介绍虚拟内存的页面置换算法时，对OPT（最佳置换算法）的描述仅仅停留在了“理论上最优”这一结论上，却没有花足够的时间去阐述为什么它在实际中不可行，以及LUR（最近最少使用）等近似算法是如何在工程上权衡性能与复杂度的。这种“只告诉你是什么，但不告诉你为什么会这样选择”的教学方式，无疑是扼杀了读者的求知欲和批判性思维。我需要的不是一个算法的伪代码清单，而是对其背后的设计哲学和性能权衡的深刻洞察。读完这部分内容，我感觉自己像是一个刚学会按遥控器但不知道电视内部电路原理的普通观众，知识的深度远没有达到我对一本权威教材的期待。如果能在关键算法部分加入更多的案例分析和性能对比图表，深入探讨其时间复杂度和空间占用的实际影响，这本书的价值才能真正体现出来。

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本书的索引和术语表几乎形同虚设，我必须花费额外的时间来定位重要的概念，这在需要快速查阅特定信息的复习阶段尤为令人沮丧。很多专业名词在第一次出现时并没有得到清晰的加粗或高亮处理，导致它们很容易被背景文字所淹没，直到后面章节再次提到时，我才猛然惊觉“哦，原来这个概念我已经读过了但没意识到它的重要性”。更要命的是，索引的条目收录得非常不全面，我尝试查找一些核心的系统调用名称，结果在索引中找不到对应的页面，不得不依靠繁琐的目录结构进行地毯式搜索。一本严肃的技术参考书，其辅助工具（如索引、目录、图表清单）的质量直接反映了其专业严谨性。目前的状况让人感觉这更像是一份草稿，而非一本经过严格校对和编排的最终出版物。这种对细节的疏忽，让读者在需要高效利用这本书时，感受到了巨大的挫败感和时间浪费。

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这本书的插图设计简直是一场灾难，如果不是为了应付考试，我真想直接把这本书扔进回收站。那些流程图和架构图，像是从上世纪八十年代的电脑屏幕上硬生生抠下来的像素块拼凑而成，色彩搭配保守得让人昏昏欲睡，完全没有现代技术书籍应有的那种清晰度和视觉吸引力。特别是关于内存管理那几个章节，本来就该是理解操作系统的核心难点所在，结果作者居然用那种密密麻麻的小字体和毫无重点的排版来呈现，看得我眼睛生疼，好几次差点把重要的概念和那些冗余的背景信息混淆起来。我记得有一张图表，试图解释进程调度的优先级反转问题，结果那图画得像一个打了结的毛线团，我花了足足半个小时才勉强搞明白它想表达的意思，感觉就像在进行一次艰难的密码破译工作，而不是在学习知识。真的，出版商在设计排版和配图上实在太敷衍了，这极大地影响了阅读体验，尤其是对于需要通过视觉辅助来建立抽象概念的初学者来说，简直是雪上加霜。我强烈建议未来修订版必须全面革新视觉呈现方式，否则，这本书的专业性会被其粗糙的外观大打折扣。

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