作業係統概論(二版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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本書以精簡的篇幅和淺顯易懂的描述方式，提供恰好足夠的電腦作業係統知識。本書對於電腦硬體的細節和艱澀的定理與證明不進行太過深入的探究，僅就電腦作業係統的主要架構和功能進行廣泛的介紹，並以貼近日常生活的範例說明電腦作業係統的設計原理。

　　作業係統實務篇詳細介紹目前最為流行的各種作業係統，包括 Linux、Windows 以及 Android 等作業係統，使讀者在擁有作業係統基礎概念之後，能夠實際應用有所對映。作者以非技術人員的角度切入作業係統這個非常技術的主題，讓讀者能夠透過本書瞭解作業係統的全貌，非常適閤每一位對電腦係統有興趣的讀者，作業認識作業係統的第一本書。

圖書簡介：深入探索現代計算核心——《操作係統原理與實踐（第三版）》 一、本書概覽與定位 《操作係統原理與實踐（第三版）》是一本旨在全麵、深入地剖析現代計算機操作係統核心概念、底層機製與工程實現的權威性著作。本書麵嚮高等院校計算機科學與技術、軟件工程、信息安全等相關專業的本科高年級學生、研究生，以及緻力於提升係統底層編程能力和操作係統設計理解的軟件工程師和係統架構師。 本書的獨特之處在於，它不僅僅停留在理論概念的闡述，更強調理論與工程實踐的緊密結閤。它不僅解釋“是什麼”和“為什麼”，更著重於“如何實現”。第三版在繼承前兩版廣受好評的結構清晰、邏輯嚴謹的基礎上，全麵更新瞭內容，緊跟雲計算、多核/眾核處理器架構、虛擬化技術和新型存儲係統的發展前沿。 二、內容結構與核心章節詳解 本書共分為五大部分，二十章內容，構建瞭一個從基礎概念到高級主題的完整知識體係： 第一部分：操作係統的基礎與結構 本部分為理解操作係統的基石。它詳細介紹瞭操作係統的基本功能、發展曆程，以及不同類型的操作係統結構（宏內核、微內核、混閤式內核）。 第1章：緒論與係統調用： 首次引入瞭操作係統在硬件與應用程序之間的橋梁作用。重點解析瞭係統調用的機製，包括用戶態到內核態的上下文切換過程，為後續理解權限隔離打下基礎。 第2章：計算機體係結構與中斷機製： 深入探討瞭現代CPU的運行模式（特權級）、中斷嚮量錶、異常處理和時鍾中斷的實現細節。這是理解並發控製和進程調度的物理基礎。 第3章：操作係統內核結構與模塊化設計： 詳細比較瞭單片式內核與微內核的優劣。本章特彆關注瞭現代Linux內核中的模塊化加載機製，以及如何在保證安全性的前提下實現動態擴展功能。 第二部分：進程管理與並發控製 這是操作係統的核心職能之一，本部分深入探討瞭如何管理和協調多個並行執行的程序流。 第4章：進程與綫程模型： 區分瞭進程（Process）和綫程（Thread）的本質區彆，側重於用戶級綫程與內核級綫程的映射關係。對上下文切換的開銷進行瞭量化分析。 第5章：CPU調度算法： 詳盡闡述瞭從早期的先來先服務（FCFS）到復雜的優先級搶占式調度（如Linux的CFS——完全公平調度器）。本章包含大量案例分析，比較瞭不同調度策略對係統吞吐量和響應時間的影響。 第6章：同步與互斥： 聚焦於並發程序設計中的“正確性”問題。全麵覆蓋瞭經典的同步機製：信號量（Semaphores）、管程（Monitors），以及針對多處理器環境下的硬件原子操作（如Test-and-Set）。 第7章：死鎖分析與預防： 深入研究瞭死鎖的四個必要條件，並詳細講解瞭銀行傢算法的原理、實現與局限性。同時，對預防死鎖和檢測/恢復策略進行瞭對比。 第三部分：存儲管理與虛擬化 本部分關注內存資源的有效分配與保護，是實現多任務環境的關鍵技術。 第8章：內存抽象與地址映射： 講解瞭邏輯地址空間到物理地址空間的轉換過程，深入剖析瞭分段和分頁機製。 第9章：分段分頁的實現細節： 重點解析瞭多級頁錶、TLB（Translation Lookaside Buffer）的工作原理及其對內存訪問性能的影響。 第10章：內存分配與迴收算法： 對連續分配（首次適應、最佳適應）和非連續分配（分頁）的內存碎片問題進行瞭深入討論。 第11章：虛擬內存與頁麵置換策略： 這是操作係統最巧妙的設計之一。本書詳細分析瞭OPT、LRU、FIFO等頁麵置換算法的理論基礎，並結閤實際係統中的Clock算法和工作集模型，探討瞭抖動（Thrashing）現象的成因與避免。 第12章：現代存儲體係結構： 引入瞭固態硬盤（SSD）的I/O特性，以及操作係統如何針對NAND Flash的磨損均衡和壞塊管理進行適配。 第四部分：文件係統與I/O子係統 本部分關注數據的持久化存儲和高效的數據傳輸機製。 第13章：文件係統結構與實現： 覆蓋瞭文件組織、目錄結構、文件分配方法（連續、鏈式、索引）。重點解析瞭i-node結構在類Unix係統中的作用。 第14章：磁盤調度與RAID技術： 詳細分析瞭磁盤臂移動時間對性能的影響，對比瞭SSTF、SCAN等磁盤調度算法。對不同等級的RAID（0, 1, 5, 6, 10）的性能、冗餘和實現復雜度進行瞭工程評估。 第15章：緩衝區管理與緩存一緻性： 研究瞭內核如何利用緩衝區緩存來減少對慢速設備的訪問，以及在多處理器環境下如何保證緩存數據的一緻性。 第16章：設備驅動與中斷處理： 闡述瞭I/O操作的層次結構，包括中斷驅動I/O、DMA（直接內存訪問）的工作流程，以及設備驅動程序與內核的接口規範。 第五部分：高級主題與係統安全 本書的最後部分麵嚮前沿和係統安全，展現瞭操作係統的復雜性和前瞻性。 第17章：分布式文件係統與網絡I/O： 簡要介紹瞭NFS和SMB等遠程文件訪問協議的基本原理，以及Socket編程在操作係統層次上的實現。 第18章：操作係統安全模型： 深入講解瞭訪問控製列錶（ACL）、能力列錶（Capability Lists）和基於角色的訪問控製（RBAC）。重點分析瞭權限提升（Privilege Escalation）的常見攻擊嚮量。 第19章：係統虛擬化技術： 詳細區分瞭全虛擬化、半虛擬化和操作係統級虛擬化（容器）。重點分析瞭Type-1 Hypervisor（如Xen/KVM）如何通過硬件輔助（Intel VT-x/AMD-V）實現高效的CPU和內存虛擬化。 第20章：操作係統的性能分析與調優： 提供瞭度量係統性能的工具和方法論。探討瞭如何通過調整調度參數、內存管理策略和I/O隊列深度來優化特定工作負載的性能。 三、本書的特色與優勢 1. 實踐導嚮的案例分析： 每一章節都結閤瞭真實操作係統的實現細節（如Linux 5.x內核或FreeBSD的經典設計），幫助讀者理解抽象理論是如何轉化為實際代碼的。 2. 全麵覆蓋新型硬件： 對多核並發的挑戰、內存一緻性模型（Cache Coherency）以及新型存儲（NVMe, Persistent Memory）的支持被充分整閤進新版內容。 3. 嚴謹的數學基礎： 在涉及調度算法和頁麵置換算法的性能分析時，使用瞭嚴格的概率模型和數學證明，確保理論的準確性。 4. 配套的實驗指導（未在本書中詳細展開，但作為配套資源）： 本書的配套資源提供瞭基於精簡版操作係統內核（如xv6）或Linux內核模塊開發的實驗序列，鼓勵讀者動手構建和修改操作係統組件。 《操作係統原理與實踐（第三版）》力求成為係統級軟件開發者的必備參考書，引導讀者跨越理論與實踐的鴻溝，真正掌握現代計算係統的“指揮中心”。

Part One　作業係統基本觀念
第1章　作業係統簡介
第2章　記憶體管理：簡易係統
第3章　記憶體管理：虛擬記憶體
第4章　處理器管理
第5章　行程管理
第6章　並行行程
第7章　裝置管理
第8章　檔案管理
第9章　網路組織概論
第10章　網路功能管理
第11章　係統安全與資訊管理
第12章　係統管理

Part Two　作業係統實務
第13章　UNIX 作業係統
第14章　Windows 作業係統
第15章　Linux 作業係統
第16章　Android 作業係統

附錄A　演算法
附錄B　ACM道德操守和專業行為準則
索引

评分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，簡直是係上無數期盼的甘霖。當年我初次接觸作業係統時，那種摸不著頭緒的感覺至今仍記憶猶新。我記得當時圖書館裏能找到的中文教材，大多都翻譯得生硬，許多概念的解釋繞來繞去，讓人看瞭直想打瞌睡。而這本書，光看書名“作業係統概論(二版)”，就覺得一股清流撲麵而來，尤其是“概論”兩個字，說明它應該能抓到重點，不會一開始就把我們這些初學者淹沒在細節的汪洋大海裏。我特彆希望這本書能用一種更貼近我們理解的方式來介紹硬體、軟體之間的互動，比如CPU如何調度程式、記憶體管理是怎麼一迴事，還有I/O設備是如何與主係統溝通的。以前總覺得這些東西離我們很遙遠，但實際上它們是驅動我們電腦、手機順暢運作的基礎。我希望作者能夠用生動的例子，甚至是一些小故事，來闡述這些抽象的概念，讓學習過程不再枯燥乏味。而且，畢竟是“二版”，我期待它在內容上有所更新，能夠包含一些近幾年作業係統領域的新發展，例如容器化技術（Docker、Kubernetes）在實際應用中的地位，或者一些與嵌入式係統、物聯網相關的作業係統考量。總之，我非常看好這本書能成為我們學習作業係統的一個紮實起點。

评分☆☆☆☆☆

拿到這本“作業係統概論(二版)”的時候，第一印象就是它的排版設計和圖示運用。現在的教材，如果內容再好，如果版麵設計得像一本說明書，讀者也很難有耐心讀下去。這本書的封麵設計就比較簡潔大氣，一看就知道是學術類的讀物，但又不失現代感。翻開內頁，我注意到它使用的字體大小和行距都比較適中，閱讀起來不會有壓迫感。更讓我驚喜的是，書中穿插的圖錶和流程圖。過去學作業係統，很多地方光靠文字描述，理解起來很吃力，尤其是關於進程切換、死鎖檢測這些核心概念，沒有好的圖示輔助，真的會讓人腦袋打結。我希望這本書在這方麵能做得足夠齣色，用清晰、直觀的圖來解釋那些復雜的內部機製。例如，在介紹進程狀態轉換時，我希望能看到一張清晰的狀態轉移圖，並且每一步都有詳細的文字解釋，而不是簡單地給齣一個圖就帶過瞭。另外，我個人比較關注的章節是關於文件係統的部分，比如權限管理、文件組織方式等，這部分內容直接關係到我們日常使用電腦的安全和便利性。我期待這本書能在這部分提供更深入、更實用的講解，而不是止步於理論層麵。

评分☆☆☆☆☆

對於“作業係統概論(二版)”，我最期待的就是它能真正幫助我們這些正在學習的大學生建立起對作業係統核心概念的清晰認知。很多時候，我們在上課的時候聽老師講，課後自己看書，總覺得知識點零散，像一盤散沙。我希望這本書能夠提供一個係統性的學習框架，把像是綫程、進程、記憶體管理、死鎖、安全等這些看似獨立的知識點，串聯起來，讓我們明白它們之間是如何相互關聯、相互影響的。尤其是一些關鍵的概念，比如虛擬記憶體，它的原理是很巧妙的，但也很容易被誤解。我希望作者能夠用通俗易懂的比喻，或者結閤實際的例子，來揭示虛擬記憶體的工作機製，讓我們明白為什麼它能提高記憶體利用率，又會帶來哪些挑戰。另外，我對於這本書在“並發與同步”這塊的內容也抱有很高的期望。在多核心處理器日益普及的今天，如何有效地管理多個進程或綫程並發執行，避免數據競爭和程式死鎖，是作業係統設計中至關重要的一環。我希望能看到書中對鎖機製、信號量、管程等同步原語的詳細介紹，並且最好能附帶一些實際的程式碼範例，讓我們能夠透過程式碼來理解這些抽象的概念是如何落地的。

评分☆☆☆☆☆

我一直覺得，一本好的技術書籍，不應該隻是一堆乾巴巴的理論知識堆砌，它更應該是一種引導，一種啓發。所以，當我看到“作業係統概論(二版)”時，我立刻就想到瞭這一點。我希望這本書能夠不僅僅是講解作業係統的“是什麼”，更能幫助我們理解“為什麼這麼設計”，以及“這樣設計有什麼優缺點”。特彆是對於一些經典的問題，比如如何處理硬體中斷，如何設計一個高效的進程調度演算法，以及如何在有限的硬體資源下實現多任務處理，我希望作者能夠不僅僅是給齣一個解決方案，更能深入分析背後的權衡和取捨。例如，在講到進程調度時，如果書中能對FCFS、SJF、Priority Scheduling、Round Robin等不同的演算法進行詳細的比較，分析它們的優劣，以及適用的場景，那將會非常有價值。我甚至期待書中能有一些“思考題”或者“課後討論”，引導我們去思考作業係統設計中的一些開放性問題，培養我們的批判性思維和解決問題的能力。畢竟，未來的作業係統設計和應用隻會越來越復雜，我們需要的不隻是死記硬背，更是能夠靈活運用知識的智慧。

评分☆☆☆☆☆

拿到這本書“作業係統概論(二版)”，我心裡期待的是能有一條清晰的學習路徑，讓我從零開始，一步步建立起對作業係統運作的整體概念。現在市麵上很多書，不是太淺，隻是蜻蜓點水，要不就是太深，一上來就全是底層細節，對於初學者來說，往往容易産生畏難情緒，甚至直接放棄。我希望這本書能夠做到“循序漸進”，先從最基礎的概念講起，比如作業係統的角色和功能，進程和程式的區彆，然後逐步深入到更復雜的部分，像是記憶體管理、文件係統、設備管理等。我特彆希望它能在“檔案係統”這一章節做得更紮實一些。過去我對檔案係統的認識，僅限於知道有檔案和目錄，但對於檔案是如何在硬碟上存儲、如何被快速檢索，以及相關的權限控製機製，都瞭解得不夠透徹。我希望能在這本書裡看到關於文件分配方式（如連續分配、鏈式分配、索引分配）的詳細解釋，以及不同文件係統（如FAT、NTFS、ext4）的設計理念和優缺點對比。如果能有相關的案例分析，比如模擬一個簡單的文件係統操作，那就更好瞭，這樣我們就能更直觀地理解這些抽象的原理。