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页数:282

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出版时间:2009-9

价格:28.00元

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isbn号码:9787302204626

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• 操作系统
• 计算机科学
• 教程
• 教材
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• 高等教育
• 系统编程
• 内核
• 原理

深入探索：经典物理学的基石与前沿应用 图书名称：《牛顿之后：经典力学与热力学的宏伟架构》 图书简介 本书旨在为渴望全面理解经典物理学，特别是牛顿力学体系和热力学定律的读者提供一本详尽、深入且富有启发性的指南。我们并非简单地罗列公式，而是致力于构建一个完整的、相互关联的知识框架，揭示这些奠定现代科学基础的理论是如何从经验观察中升华而出，并最终演变成指导工程实践和自然现象解释的强大工具。 第一部分：从伽利略到牛顿——运动的精确描述 本部分将读者带回到科学革命的核心时期，探讨人类如何挣脱亚里士多德的宇宙观，建立起描述宏观世界运动的精确数学框架。 第一章：运动学的几何语言 我们从最基础的运动描述开始——位移、速度与加速度。不同于直觉的感知，本章将严谨地引入瞬时速度和恒定加速度下的运动方程。重点将放在如何利用微积分的初步概念（虽然不必深入高等数学，但需体现其思想）来精确刻画非匀速运动的本质。我们将详细分析抛体运动的经典范例——从伽利略的斜面实验到理想情况下的弹道轨迹，阐明重力在二维平面上的决定性作用。 第二章：牛顿三大定律：力的本体论 牛顿力学的基石——三大运动定律，将在此得到深刻的剖析。 第一定律（惯性定律）： 阐述了惯性系的定义，这是进行所有力学分析的前提。我们将讨论惯性系与非惯性系的差异，并初步引入惯性力的概念，为后续分析奠定理论基础。 第二定律（力的定义与量度）： 动量概念及其变化率（即力）将是核心。我们将详细讨论不同形式的力——恒力、变力、摩擦力（静摩擦与动摩擦的细微差别），以及如何构建自由体图（Free-Body Diagram）这一解决问题的核心工具。我们将通过复杂的机械系统（如滑轮组、斜面上的耦合物体）来展示如何系统地应用 $mathbf{F} = mmathbf{a}$ 这一方程。 第三定律（作用与反作用）： 强调了力的相互性，这不仅是力学内部的逻辑一致性，也是理解动量守恒的先声。 第三章：保守力与势能的优雅转化 力学的美感很大程度上体现在守恒定律中。本章将聚焦于保守力（如万有引力、弹性力）的特性，并引出势能的概念。 功与能的关系： 系统地推导动能定理，并将其推广到更一般的功-能定理。 重力势能与弹性势能： 详细计算在不同几何约束下（如地球附近、弹簧系统）的势能函数，并探讨势能梯度与力的关系。 机械能守恒： 在无耗散力（如摩擦力）存在的理想系统中，机械能守恒如何简化问题的求解过程。我们将通过复杂的振动和碰撞问题来强化对这一概念的理解。 第四章：超越直线运动：转动与刚体动力学 宏观世界中的物体往往在旋转，本章将把力学的分析扩展到刚体运动。 转动类比： 详细对比线运动中的量（力、位移、动量）与转动中的对应量（力矩、角位移、角动量）。我们将定义转动惯量这一描述物体抵抗转动能力的关键参数，并计算常见几何形状的转动惯量。 角动量守恒： 推导力矩与角动量的关系，并重点阐述在角动量守恒情况下，系统行为的奇妙变化，如花样滑冰运动员收紧手臂的加速现象。 刚体平衡： 结合力的平衡与力矩的平衡，分析静力学问题，这对于结构工程具有直接的指导意义。 第五章：振动、波与引力场 本章将经典力学推向应用的前沿。 简谐振动（SHM）： 这是自然界中最普遍的振动形式。我们将深入分析理想弹簧振子和单摆的运动方程，求解其周期和频率，并讨论阻尼振动和受迫振动的初步概念。 万有引力定律的精深应用： 从开普勒定律的数学推导，到拉格朗日点（Lagrange Points）的物理意义，本章展示了牛顿定律如何统治着天体运动的宏大舞台。 --- 第二部分：热力学的诞生——能量的无形之手 本书的后半部分将主题转向宏观世界的能量传递与转换，即热力学。我们将追溯温度、热量、功和熵等抽象概念的形成过程，理解这些概念如何构建起对能量不可逆转化的深刻认识。 第六章：温度与热的量化 热力学始于对宏观状态的描述。本章首先定义了温度的统计意义和测量方法。 理想气体模型： 从实验事实出发，建立理想气体状态方程 $PV=nRT$，并解释其微观基础——分子动理论。我们将推导出气体分子平均动能与温度的关系，将微观的随机运动与宏观的温度概念建立桥梁。 热与功的初步界定： 区分系统吸收的热量与系统对外做的功，为热力学第一定律的建立做准备。 第七章：热力学第一定律——能量守恒的扩展 第一定律是能量在不同形式间转换的铁律。 内能的定义： 将内能定义为系统所有分子无规则运动和相互作用的能量总和。 热力学过程分析： 详细分析等温、等压、等容和绝热过程，并利用第一定律求解这些过程中系统内能的变化量、吸收的热量以及对外做的功。我们将特别关注定容摩尔热容与定压摩尔热容的差异。 第八章：热力学第二定律——不可逆性的哲学与工程 第二定律是物理学中最具深度和哲学意味的定律之一，它引入了时间的方向性。 热机的效率极限： 从卡诺循环的理想模型出发，论证热传递的单向性，并推导出热机的最大可能效率（卡诺效率），这是所有热力学工程设计的理论上限。 熵的概念引入： 从克劳修斯的不等式出发，严格定义熵，并探讨熵在孤立系统中的自然演化趋势——总是增加的。 第九章：熵的微观诠释与第三定律 本章将熵的概念从宏观的热力学推向更底层的统计物理学。 玻尔兹曼公式： 阐释玻尔兹曼对熵的统计定义 $S = k ln W$，其中 $W$ 代表微观状态数。这将深刻揭示为什么高熵状态（混乱无序）比低熵状态（有序）更有可能出现。 热力学第三定律： 讨论绝对零度的不可达到性，以及在绝对零度下晶体系统熵值为零的意义。 第十章：热力学应用：相变与化学势 最后，我们将热力学的原理应用于更复杂的物质系统。 相平衡： 分析固、液、气三相之间的平衡条件，包括熔点、沸点与克劳修斯-克拉佩龙方程的应用。 化学势的引入： 探讨在多组分系统或发生化学反应时，能量的传递不仅包括热和功，还涉及物质的交换。化学势作为衡量物质“驱使”其迁移或反应的动力学量，将被详细讨论。 结语：经典物理学的边界与展望 本书在经典物理学的宏伟体系上画上句号，它清晰地展示了牛顿力学如何精确描述宏观物质的运动，以及热力学如何为能量的利用和自然过程的方向性提供了不可逾越的法则。同时，我们也将简要指出这些理论在面对高速、微观领域时所遇到的局限，从而自然地过渡到相对论和量子力学的宏大叙事。 本书适合具有高中物理基础的读者，以及理工科专业学生、工程师和所有对经典科学原理怀有深厚求知欲的爱好者深入研读。通过大量的图示、推导步骤的详尽解析，以及贴近实际的案例分析，我们力求让读者不仅“知道”这些定律，更能“理解”它们构建的物理世界的内在逻辑与美感。

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作为一名有几年开发经验的程序员，我一直觉得我对操作系统的理解是停留在“会用”的层面，但缺乏深入的理解。很多时候，遇到一些性能问题或者需要调优的时候，总觉得力不从心。《计算机操作系统教程》这本书，恰恰满足了我这种需求。它在基础概念的讲解上，做得非常扎实，但更让我惊喜的是，它深入到了很多我之前没有关注的细节。比如在讲并发和同步的时候，书中详细分析了各种锁的实现机制，以及它们在不同场景下的优缺点，还探讨了死锁的产生原因和解决方法。这对于我优化多线程程序的并发性能非常有帮助。此外，书中对于虚拟内存的讲解，也让我对内存的利用效率有了全新的认识，理解了页面置换算法背后的逻辑，以及它们如何影响程序的运行速度。让我印象深刻的是，书中还结合了一些实际的操作系统内核（虽然没有点名具体是哪个，但能感受到其深度）的实现细节，这让我觉得这本书的实用性非常强，读完之后，我感觉自己看待系统调用、资源分配等问题都有了更宏观和深刻的视角，仿佛打通了任督二脉。

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我是一个对计算机底层原理非常好奇的爱好者，虽然不是科班出身，但一直想深入了解操作系统到底是怎么工作的。《计算机操作系统教程》这本书，真的满足了我这份好奇心。它以一种非常友好的方式，打开了操作系统神秘的大门。书中没有过多的数学公式和复杂的证明，而是通过大量的图示和生活化的例子，把那些看似高深的原理讲得明明白白。我特别喜欢它在讲解进程切换时，用了一个“切换任务”的比喻，让我立刻就理解了CPU如何在不同的任务之间切换。而且，书中对于文件系统的讲解，也让我豁然开朗，原来我们平时删除一个文件，并不是真的“擦除”了数据，而是标记了空间可以被覆盖。这本书的阅读体验非常轻松愉快，让我觉得自己不是在“学习”，而是在“探索”。它激发了我对计算机底层技术的进一步兴趣，我甚至开始尝试去阅读一些开源操作系统的源码，想看看书中的理论是如何在实际代码中实现的。

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我是一名计算机专业大二的学生，正在学习操作系统这门课。《计算机操作系统教程》这本书，可以说是我们教授强烈推荐的一本教材。一开始拿到这本书，我担心它会像其他教材一样枯燥乏味，但读了之后，我发现它真的非常不一样。首先，这本书的结构非常清晰，每一章都有明确的学习目标，并且难度循序渐进。从最基础的操作系统功能介绍，到后面复杂的进程管理、内存管理、文件系统，再到I/O管理和安全，层层递进，一点都不让人觉得突兀。而且，作者在讲解每个概念时，都用了非常形象的比喻，比如把CPU比作“大脑”，内存比作“工作台”，让我很容易就建立起感性认识。书中的代码示例也非常精炼，虽然不是很复杂的实现，但能很好地帮助我们理解算法的逻辑。最关键的是，这本书的习题设计也很有针对性，有些题目不仅考验了我们对概念的理解，还引导我们思考更深层次的问题，这对于我准备考试和加深对知识的理解非常有帮助。

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读完《计算机操作系统教程》这本书，我感觉自己对计算机世界的认识又上了一个台阶。之前，我一直觉得操作系统就像一个“黑箱”，我们只管使用它，但不知道里面到底发生了什么。《计算机操作系统教程》这本书，就好像给我打开了这个黑箱的盖子。它从最核心的几个概念入手，比如进程、线程、内存、文件系统，然后一步步地深入，讲解它们的工作原理和相互之间的关系。书中对于进程和线程的管理，让我明白了为什么我们同时运行多个程序，电脑依然能正常工作。而对于内存管理的讲解，则让我理解了为什么有时候程序会“崩溃”，以及为什么需要虚拟内存。最令我印象深刻的是，书中对于I/O设备的管理和中断处理的讲解，让我认识到操作系统是如何协调和控制各种硬件设备的。这本书不仅仅是介绍理论，更重要的是它教会了我如何去思考，如何从更宏观的角度去理解一个复杂的系统。读完这本书，我感觉自己对计算机的理解更加全面和深入了。

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这本书简直是为我量身定做的！我之前对操作系统总是云里雾里，感觉概念太多太抽象，看其他书看得脑袋疼。但《计算机操作系统教程》这本书，真的就像一位耐心又博学的老师，一步步把我领进了操作系统的大门。它没有一开始就抛出一堆复杂的理论，而是从最基础的概念讲起，比如进程和线程的区别，内存管理是怎么回事，文件系统又是如何运作的。作者用了大量的图例和非常贴近实际的例子，让我一下子就能理解那些抽象的概念。我记得在讲进程调度的时候，作者竟然用了模拟餐厅服务员点餐的例子，瞬间就让我茅塞顿开，原来是这么回事！而且，这本书的语言非常平实，没有那些让人望而生畏的术语堆砌，即使我是初学者，也能读得津津有味。最重要的是，它不仅仅是介绍概念，还穿插了很多“为什么”，比如为什么要有进程，为什么要内存管理，这些“为什么”的解答，让我对操作系统的设计思路有了更深的理解，而不是死记硬背。这本书给了我一种“原来如此”的顿悟感，学习过程非常愉快，也很有成就感。

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