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出版者:John Wiley & Sons Ltd

作者:Abraham Silberschatz

出品人:

页数:928

译者:

出版时间:2010-02-25

价格:499.00元

装帧:Paperback

isbn号码:9780470398791

丛书系列:

图书标签:

• OS
• climb
• Concepts
• 操作系统
• Java
• 计算机科学
• 编程
• 数据结构
• 算法
• 并发
• 进程管理
• 内存管理
• 文件系统

好的，这是一本名为《现代计算机系统与软件设计》的图书简介，内容详尽，完全不涉及《Operating System Concepts with Java》中的任何主题或叙述方式： --- 现代计算机系统与软件设计：从底层硬件到高级应用架构 图书信息： 书名： 现代计算机系统与软件设计 ISBN： (此处填写一个虚构的、符合行业规范的ISBN) 页数： 约 1200 页 目标读者： 计算机科学专业学生、资深软件工程师、系统架构师、对高性能计算感兴趣的开发者 本书概述 《现代计算机系统与软件设计》是一部全面、深入探讨当代计算领域核心原理与前沿实践的权威著作。本书旨在弥合理论基础与工业界实际需求之间的鸿沟，通过对硬件结构、编译器优化、并行计算模型以及复杂软件架构的细致剖析，为读者构建起一个完整、连贯的现代计算知识体系。 我们生活在一个多核、异构计算日益普及的时代，对软件性能的要求已不再是简单的算法优化，而是对底层资源调度、内存访问模式以及指令集架构的深刻理解。本书正是围绕这一核心需求展开，它摒弃了传统教材中对操作系统概念的侧重，转而聚焦于计算资源的物理实现、软件如何高效地与之交互，以及如何构建能够充分利用这些资源的大规模应用。 全书分为四个主要部分，循序渐进地引导读者从硅片上的晶体管，逐步攀升至云端的服务架构。 --- 第一部分：深度硬件架构与存储层次 本部分奠定了对现代处理器和内存系统工作方式的坚实理解。我们深入研究了超越冯·诺依曼模型的指令集扩展和流水线设计，重点关注了如何通过软件手段来管理和优化这些底层特性。 核心内容包括： 1. 指令集架构（ISA）的演进与现代扩展： 详细分析 x86-64、ARMv8 的最新特性，包括向量处理单元（SIMD，如 AVX-512, NEON）的编程模型和性能陷阱。讨论RISC-V的开源生态及其对未来计算的影响。 2. 处理器微架构细节： 深入剖析乱序执行（OoOE）、分支预测器（BHT, GShare）的内部机制，以及指令级并行（ILP）的限制。探讨硬件性能计数器（PMC）的使用，用真实数据来指导代码优化。 3. 内存系统与缓存一致性： 这是性能优化的关键战场。我们详细阐述了多级缓存（L1, L2, L3）的组织、伪共享（False Sharing）的成因与规避策略。更重要的是，本书深入探讨了现代多核系统中的缓存一致性协议（如 MESI/MOESI 的变种），并展示了内存屏障（Fences）和内存模型（Memory Models）在保证数据正确性方面的核心作用，而非仅仅是简单的同步机制。 4. 非易失性内存（NVM）与持久性存储： 探讨 3D XPoint 等新技术对程序设计范式的影响，如何设计能充分利用高带宽、低延迟持久化存储的应用程序。 --- 第二部分：编译器、链接器与运行时环境 软件性能的瓶颈往往存在于代码生成和运行时环境的交互之中。本部分将引导读者理解编译器如何将高级语言转化为高效的机器码，并探讨链接时优化（LTO）和运行时代码生成的强大能力。 核心内容包括： 1. 现代编译器的中间表示（IR）与优化通道： 以 LLVM/Clang 架构为例，剖析从前端到后端的一系列优化 Pass，如常量折叠、循环展开、死代码消除和寄存器分配的复杂算法。 2. 函数内联与过程间分析（IPA）： 如何通过对整个程序集的分析来指导编译器的激进优化，以及其带来的代码体积与性能的权衡。 3. 链接模型与地址空间布局（ASLR）： 深入理解静态链接与动态链接的区别，动态库的加载机制，以及现代操作系统为增强安全性而实施的地址空间布局随机化技术的底层原理。 4. 运行时性能剖析与热点定位： 教授使用如 Valgrind、Perf、VTune 等专业工具，从函数调用图、缓存未命中率和分支预测失误率等多个维度，对应用程序进行精准的性能诊断和瓶颈识别。 --- 第三部分：高并发、并行计算模型与高性能编程 本部分是本书的重点，专注于如何利用多核乃至众核架构来加速计算任务。我们侧重于明确的、可移植的并行编程模型，而非操作系统提供的抽象调度。 核心内容包括： 1. 并行算法设计范式： 区分数据并行和任务并行。深入研究 MapReduce、Divide and Conquer 等经典并行设计模式，并讨论其在大规模数据集上的适用性。 2. 共享内存并行编程实践： 全面覆盖 OpenMP 的指令集、线程管理和数据依赖性分析。重点讨论 线程局部存储 (TLS) 的高效使用，以及如何使用原子操作（Atomic Operations）和无锁数据结构（Lock-Free Structures）来替代传统的互斥锁，以实现更高的并发度。 3. 异构计算与 GPU 编程： 以 CUDA/OpenCL 为主线，讲解 GPU 内存模型（全局、共享、寄存器）与线程束（Warp/Wavefront）的调度机制。强调数据迁移的开销，以及如何设计“核函数”（Kernel）以最大化 GPU 吞吐量。 4. 分布式计算的通信原语： 介绍 Message Passing Interface (MPI) 的基本操作（如集体通信），并探讨高性能计算集群中 RDMA 等低延迟网络技术如何影响分布式算法的设计。 --- 第四部分：现代软件架构与可靠性工程 在硬件和并行计算基础之上，本书转向高层级的软件设计，关注如何构建可扩展、可维护和高可靠性的复杂系统。 核心内容包括： 1. 面向服务的架构（MSA）与微服务边界划分： 探讨如何根据业务领域和数据依赖性来合理地划分服务边界，并分析服务间通信（REST, gRPC）的性能特征。 2. 数据一致性模型与事务处理： 深入研究 CAP 理论在实际系统中的应用。对比 Paxos、Raft 等一致性协议的设计哲学，并讨论如何设计满足 ACID 属性或 BASE 柔性的分布式数据库事务。 3. 弹性与容错设计模式： 教授 Circuit Breaker, Bulkhead, Retry Pattern 等工程实践，以应对分布式环境中不可避免的服务降级和网络延迟。 4. 可观测性（Observability）的工程实践： 详细介绍日志（Logging）、指标（Metrics）和分布式追踪（Tracing）系统的集成方法，强调这些工具在识别生产环境中复杂交互问题时的决定性作用。 --- 本书特色 本书的每一个章节都辅以大量实际的、可编译的 C/C++ 或特定语言（如 Rust, Go）的代码示例，这些示例并非教学用的简化模型，而是直接来源于高性能计算库或工业级应用的代码片段，确保读者所学知识能够立即应用于解决现实世界的工程挑战。我们致力于培养读者“像机器一样思考”的能力，从而写出更快速、更健壮的软件。

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09年毕业，同学把他收藏的这本操作系统概念送给了我，当时也没有看，直到两年前才翻开来看，发现书的章节安排得很好，作者也善于循序渐进，翻译也非常好，阅读起来没有生硬的概念 操作系统的概念描述的非常到位，不会让人读完之后不知所云..  

评分☆☆☆☆☆

如果你不参照英文原版，那你极有可能根本看不懂这本中文译版。之所以这么说，原因有两个。第一个原因，这本中文译版翻译质量极差，大量语句是病句，根本读不通顺，而其他没有语病的句子，也大多与原文的意思相去甚远；第二个原因，这本书的章节顺序是混乱的。 一，翻译质量极差...  

评分☆☆☆☆☆

网上说这本书是拉着学生翻译的。但是不管你怎么翻译，你怎么把代码都翻译错了。 105页pthread的代码，错误不下于10个，才几十行代码阿。。。 简单列举几个。 1.函数声明void runner(void *param),后面的定义是void *runner(void *param).... 2.pthread-t,pthread-attr-t应该是...  

评分☆☆☆☆☆

康奈尔大学教授之作，大名鼎鼎的“恐龙书”。国内考研推荐的OS读物，是入门级别的经典好书，相对于国内的操作系统教材，本书语言通俗易懂，叙述详细，例子丰富，能够结合当下的流行的操作系统实例，分析介绍os的基本理论，叙述颇能引人入胜，建议结合简单的os源码（如linux 0.0...  

评分☆☆☆☆☆

网上说这本书是拉着学生翻译的。但是不管你怎么翻译，你怎么把代码都翻译错了。 105页pthread的代码，错误不下于10个，才几十行代码阿。。。 简单列举几个。 1.函数声明void runner(void *param),后面的定义是void *runner(void *param).... 2.pthread-t,pthread-attr-t应该是...  

评分☆☆☆☆☆

阅读《Operating System Concepts with Java》的过程，也让我对软件工程的某些方面有了新的认识。书中对于系统调用的讲解，让我明白了一个应用程序是如何向操作系统请求服务的。它不仅解释了系统调用的本质，还展示了在Java中如何通过特定的API来调用这些底层的系统功能。这让我意识到，即使是看似简单的程序，其背后也隐藏着与操作系统之间复杂的交互。这种对底层机制的理解，也让我能够写出更高效、更健壮的Java程序。

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我必须承认，《Operating System Concepts with Java》这本书在初读时，对于我这样一个非计算机科班出身的读者来说，确实存在一定的挑战。某些章节，特别是关于并发和同步的讨论，涉及到的死锁、竞态条件等概念，需要反复阅读和思考才能真正消化。书中提供的Java代码示例，虽然有助于理解，但有时也需要对Java的多线程编程有一定的基础才能完全把握。不过，正是这种“硬核”的内容，反而激发了我进一步探索的兴趣。我开始主动去查阅相关的资料，结合网上的教程和论坛讨论，一点点地攻克难关。这种学习过程，虽然充满汗水，但最终带来的成就感也是无与伦比的。

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我最近才读完《Operating System Concepts with Java》，这本书给我的感觉就像是走进了一个巨大的、精密的机器内部，而Java的引入就像是为我提供了一把万能钥匙，让我能够更直观地理解那些抽象的概念。在读这本书之前，我对操作系统的了解仅限于“开机、运行程序”这种表面的认知，但这本书彻底改变了我的看法。它没有枯燥地罗列大量理论，而是通过Java代码的示例，将复杂的系统调用、进程调度、内存管理等概念变得生动形象。例如，在讲解进程调度时，书中提供了不同的调度算法的Java实现，我可以直接运行代码，观察不同算法下进程的执行顺序和等待时间，这种“动手实践”的学习方式，让我对CPU时间片的分配、优先级的概念有了前所未有的深刻理解。

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这本书在讲解操作系统内核的设计思想方面，也给我留下了深刻的印象。《Operating System Concepts with Java》并没有将内核视为一个“黑盒子”，而是深入剖析了内核的各个模块，比如调度器、内存管理器、文件系统等。通过Java语言的模拟，我能够更直观地理解这些模块是如何协同工作的。特别是关于虚拟内存的管理，书中对分页、分段以及页面置换算法的详细讲解，让我对如何有效地利用有限的物理内存有了更深刻的认识。

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《Operating System Concepts with Java》这本书，给我的最大收获之一是关于并发和并行处理的深刻理解。在过去的学习中，我对这两个概念总是混淆不清，但通过书中对多线程、多进程模型以及各种同步机制的详细讲解，我终于理清了它们之间的区别和联系。书中提供的Java代码示例，清晰地展示了如何创建线程、如何使用锁来避免竞态条件、如何实现进程间的通信，这让我对如何编写高效、安全的并发程序有了更清晰的思路。

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总而言之，《Operating System Concepts with Java》这本书，不仅仅是一本教科书，更像是一本操作系统的“解剖手册”。它以一种非常接地气的方式，揭示了操作系统内部的奥秘。书中对各种概念的解释，辅以精心设计的Java代码示例，让学习过程变得更加有趣和富有成效。虽然某些章节需要一定的耐心和反复琢磨，但其带来的知识收获和对操作系统的整体理解，绝对是物超所值的。这本书为我后续深入学习操作系统及其相关领域打下了坚实的基础。

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《Operating System Concepts with Java》这本书，最让我赞赏的一点是其循序渐进的教学方法。它从最基础的操作系统组成部分开始，逐步深入到更复杂的概念。例如，在讲解内存管理时，它从物理内存和虚拟内存的基本概念讲起，然后过渡到分页、分段等技术，并用Java代码模拟了页表和地址转换的过程。这种层层递进的方式，使得我在面对庞大且复杂的操作系统知识体系时，不会感到 overwhelming。而且，书中穿插的许多小案例和思考题，都非常有启发性，能够引导我去主动思考，而不是被动地接受信息。

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坦白说，《Operating System Concepts with Java》这本书在内容上的严谨性和系统性，是我在其他同类书籍中很少见到的。它对每一个概念的定义都非常清晰，并且对各种机制的逻辑推演也十分到位。在阅读关于进程间通信（IPC）的章节时，我被各种 IPC 机制的细节所震撼，比如管道、消息队列、共享内存等，以及它们在Java中的实现方式。书中对这些机制的优缺点、适用场景的分析，都做得非常透彻，让我能够根据不同的需求来选择最合适的通信方式。这种细致入微的讲解，让我对操作系统有了更全面的认识。

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《Operating System Concepts with Java》这本书，让我体会到了“理论联系实际”的真谛。很多时候，我们在学习理论知识时，往往会觉得它们离我们很远，难以理解其价值。但这本书通过Java代码，将抽象的概念具象化，让我看到了操作系统是如何在底层运作的。例如，在讲解I/O管理的章节，书中展示了如何使用Java的输入输出流来与设备进行交互，这让我直观地理解了缓冲、设备驱动程序等概念。这种将抽象理论转化为可执行代码的学习方式，极大地提升了我的学习兴趣和效率。

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《Operating System Concepts with Java》这本书的编排和内容深度，让我印象非常深刻。作者并没有仅仅停留在概念的介绍，而是花了相当大的篇幅去深入剖析每一个关键机制的底层原理。比如，在文件系统那一章，我花了相当长的时间去理解磁盘的结构、文件是如何存储和检索的，以及各种文件系统的优缺点。书中通过Java的API调用，展示了如何与文件系统进行交互，这让我看到了理论与实践之间的紧密联系。更让我惊喜的是，它还触及了一些现代操作系统中高级的特性，例如分布式文件系统和网络文件系统的基本思想，虽然篇幅不长，但为我打开了一扇新的大门，让我意识到操作系统远不止是单个计算机的内部运作，它还涉及到了更广阔的网络环境。

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