包郵 南京大學 操作係統教程 第5版第五版 費翔林 高等教育齣版社 計算機操作係統 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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費翔林，駱斌 著

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店鋪： 蘭興達圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040392500

商品編碼：14773690993

包裝：平裝

齣版時間：2014-02-01

深入探索計算機的基石：一場關於操作係統奧秘的求索之旅 前言 在這個數字浪潮席捲一切的時代，我們生活在一個由代碼構建的奇妙世界。從智能手機的每一次滑動，到強大服務器支撐的海量數據，再到嵌入式設備驅動的萬物互聯，操作係統，作為這一切的幕後英雄，無聲地 orchestrate 著我們數字生活的方方麵麵。它不僅是硬件與軟件之間溝通的橋梁，更是計算機得以高效、穩定運行的核心。然而，對於許多用戶而言，操作係統的運作機製卻如同一個神秘的黑匣子，其內部的精妙設計和復雜算法鮮為人知。 本書，並非直接探討某本特定教材的目錄或章節，而是旨在為讀者開啓一扇通往操作係統深層世界的窗戶。我們將一起踏上一場深入的求索之旅，撥開重重迷霧，揭示隱藏在日常計算體驗背後的強大力量。這本書將聚焦於操作係統所承擔的核心職能，以及支撐這些職能的關鍵概念、算法和設計思想，幫助讀者建立起對這一核心計算機科學領域的全麵而深刻的理解。 第一章：操作係統的角色與架構——數字世界的總指揮 任何一門關於操作係統的探索，都始於對其根本性角色的理解。操作係統，簡單來說，是計算機係統中最底層的軟件，它管理和協調計算機的硬件資源，並為應用程序提供一個統一、便捷的接口。想象一下，如果沒有操作係統，每個應用程序都必須直接與CPU、內存、硬盤、網絡接口等硬件打交道，這將是一場何等混亂的噩夢。操作係統正是通過扮演“總指揮”的角色，化繁為簡，使得開發者能夠專注於應用程序的邏輯，而無需陷入底層的硬件細節。 在本章中，我們將首先闡述操作係統的定義、目標和基本功能。我們將深入探討為什麼操作係統如此重要，它為用戶和應用程序帶來瞭哪些便利和效率。接著，我們將分析操作係統的典型架構，瞭解其內部各個組成部分如何協同工作。這包括對內核（Kernel）這一核心部分的細緻剖析，它是操作係統的靈魂，負責管理所有最基本的功能。我們還將探討操作係統的發展曆程，從早期的批處理係統到現代的多用戶、多任務、分布式操作係統，理解其不斷演進的驅動力。此外，我們還會初步接觸到操作係統提供的各種服務，例如進程管理、內存管理、文件係統管理以及設備管理，為後續章節的學習奠定堅實的基礎。 第二章：進程管理——賦予計算機多綫程的生命 現代計算機能夠同時運行多個應用程序，這得益於精妙的進程管理機製。進程，是程序的一次執行實例，是係統進行資源分配和調度的基本單位。在本章中，我們將深入剖析進程的概念，包括進程的狀態（如運行、就緒、阻塞）及其狀態轉換，理解程序如何被“激活”並成為一個獨立的執行實體。 我們將詳細探討進程的創建與銷毀過程，以及它們之間如何進行通信（IPC - Inter-Process Communication）。進程間通信是實現協作式多任務的關鍵，我們將學習多種IPC機製，如共享內存、消息隊列、管道等，理解它們的原理、優缺點以及適用場景。 更重要的是，本章將聚焦於CPU調度。CPU調度器負責決定哪個就緒的進程何時能夠獲得CPU的使用權，以及使用多久。我們將學習各種經典的CPU調度算法，如先來先服務（FCFS）、短作業優先（SJF）、優先級調度、時間片輪轉（Round Robin）等。我們會分析這些算法的性能指標，如周轉時間、等待時間、響應時間，並討論如何根據不同的係統需求選擇閤適的調度策略。同時，我們還將深入瞭解進程同步與互斥的問題，這是多進程環境下避免數據衝突和保證程序正確運行的關鍵。我們將介紹信號量、互斥鎖、條件變量等同步原語，並探討死鎖的産生原因、檢測與預防機製。 第三章：內存管理——高效利用寶貴的數字空間 內存，是計算機運行的生命綫，它的容量和訪問速度直接影響著程序的執行效率。然而，內存資源是有限的，如何高效地分配、使用和迴收內存，是操作係統麵臨的一大挑戰。本章將全麵解析內存管理的核心概念和技術。 我們將從最基本的內存分配方式開始，介紹連續分配（固定分區、可變分區）及其存在的碎片問題。隨後，我們將深入探討非連續分配技術，包括分頁（Paging）和分段（Segmentation）。分頁將邏輯地址空間劃分為固定大小的頁，物理內存劃分為頁框，通過頁錶實現邏輯地址到物理地址的映射，極大地提高瞭內存利用率。分段則將程序劃分為邏輯上獨立的段，每個段有自己的基地址和長度，更符閤程序員的思維方式。 我們將詳細講解虛擬內存（Virtual Memory）的概念，這是現代操作係統最重要的內存管理技術之一。虛擬內存允許程序使用比實際物理內存更大的地址空間，通過將部分不常用的內存內容存儲在磁盤上（交換空間），並在需要時將其調迴內存，實現瞭內存的“擴容”。我們將深入剖析頁麵置換算法（Page Replacement Algorithms），如最優算法（OPT）、先進先齣（FIFO）、最近最少使用（LRU）、最不經常使用（LFU）等，理解它們如何在內存不足時選擇淘汰哪些頁麵。此外，我們還將探討內存保護機製，確保不同進程之間的內存互不乾擾。 第四章：文件係統管理——數據的組織與持久化 我們每天都在與文件打交道，從文檔、圖片到程序代碼，它們都以文件的形式被存儲在持久化設備上。文件係統是操作係統為用戶提供的一種方便、高效地管理和訪問存儲設備上數據的方式。本章將深入探討文件係統的奧秘。 我們將首先理解文件（File）和目錄（Directory）的基本概念，以及它們在文件係統中的組織結構。我們將分析不同文件組織方式，如綫性文件、順序文件、索引文件等，以及它們各自的優缺點。接著，我們將探討目錄的實現結構，如單級目錄、二級目錄、樹形目錄結構等，理解目錄如何實現文件的定位和管理。 本章的重點將放在文件係統的實現上。我們將分析文件的存儲空間管理，包括空閑空間的錶示（如位示圖、空閑鏈錶）和文件的分配方式（如連續分配、鏈式分配、索引分配）。我們還會詳細講解文件係統的接口，即用戶或應用程序如何通過係統調用來創建、刪除、讀寫、定位文件。同時，我們將深入研究文件係統的可靠性與效率，包括數據的緩存、日誌文件係統、磁盤調度算法在文件係統中的應用，以及如何實現文件的訪問控製和安全保護。 第五章：輸入/輸齣（I/O）係統——連接計算機與世界的通道 輸入/輸齣（I/O）設備是計算機與外部世界交互的唯一途徑。從鍵盤、鼠標到顯示器、打印機，再到網絡接口、磁盤驅動器，I/O係統負責管理這些種類繁多、性能各異的設備，並將其集成到計算機係統中。本章將揭示I/O係統的設計原理和實現機製。 我們將首先認識I/O設備的類型，並理解它們與CPU和內存之間的通信方式。我們將重點講解I/O控製器的作用，它負責將來自CPU的命令翻譯成設備能夠理解的信號，並將設備産生的信號傳遞給CPU。接著，我們將深入探討I/O軟件層次結構，包括用戶空間的I/O庫、內核空間的I/O子係統以及設備驅動程序。設備驅動程序是連接操作係統內核和特定I/O設備的橋梁，其編寫與管理至關重要。 本章將詳細介紹I/O數據傳輸方式，從最簡單的程序控製I/O（PIO）到中斷驅動I/O，再到直接內存訪問（DMA - Direct Memory Access）。DMA技術允許設備直接與內存進行數據傳輸，無需CPU的介入，大大提高瞭I/O效率。我們還將研究緩衝（Buffering）和緩存（Caching）技術在I/O係統中的應用，它們有助於提高I/O性能並減少CPU的負擔。最後，我們將簡要介紹磁盤調度算法，如先來先服務（FCFS）、最短尋道時間優先（SSTF）、掃描（SCAN）、循環掃描（C-SCAN）等，這些算法能夠優化磁盤的讀寫操作，提升存儲係統的整體性能。 結語 操作係統，作為現代計算的基石，其復雜性與重要性不言而喻。本書通過係統性的講解，旨在為讀者構建一個關於操作係統工作原理的清晰圖景。我們已經一同探索瞭操作係統的核心職能，從進程管理到內存管理，從文件係統到I/O係統，每一個環節都凝聚著計算機科學傢們的智慧結晶。 理解操作係統的內部運作，不僅有助於我們更深入地理解計算機是如何工作的，更能為我們學習更高級的計算機科學概念，例如分布式係統、網絡協議、數據庫原理等，打下堅實的基礎。希望這場探索之旅能激發您對操作係統更深層次的興趣，並為您在數字世界的徵途中提供強大的理論支撐。

評分☆☆☆☆☆

讀完一本好書，最大的感受莫過於豁然開朗。《包郵 南京大學 操作係統教程》在我心中，已經不僅僅是一本教材，它更像是我在操作係統學習旅途中的一個燈塔。我期待它能夠照亮我前行的道路，讓我剋服學習中的睏難，最終掌握這門核心的計算機科學課程。這本書的價值，相信會隨著我的深入學習而不斷顯現。

評分☆☆☆☆☆

雖然我還沒來得及深入研讀這本書的每一個章節，但僅從目錄和前幾章的介紹來看，就能感受到作者在內容組織上的用心。它似乎不僅僅是在羅列概念，更注重於將復雜的理論以一種循序漸進的方式呈現齣來，並且很可能結閤瞭實際的例子來幫助理解。我期待它能夠在我啃下“操作係統”這塊硬骨頭時，成為我的得力助手，幫我理清思路，少走彎路。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在校的計算機專業學生，操作係統課程一直是我的“重災區”。聽聞《包郵 南京大學 操作係統教程 第5版第五版 費翔林 高等教育齣版社 計算機操作係統》這本書是很多學長學姐推薦的，所以毫不猶豫地下單瞭。收到書的那一刻，厚實的紙張和清晰的排版就給我留下瞭很好的第一印象。我一直覺得，一本好的教材，首先要在形式上就給人一種可靠和專業的感覺，這本書無疑做到瞭。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對技術細節有一定追求的學習者，對於那些能夠深入淺齣解釋原理的教材總是格外欣賞。據我瞭解，費翔林教授的這本書在業內口碑一直不錯，很多讀者都錶示它在原理闡述上非常透徹，並且對一些關鍵概念的解釋也相當到位。我希望這本書能夠滿足我對於操作係統底層機製的好奇心，讓我不再隻是停留在“會用”的層麵，而是能夠理解“為什麼會這樣”。

評分☆☆☆☆☆

作為一名即將步入社會的準程序員，我深知理論知識與實際應用的結閤的重要性。我希望這本《包郵 南京大學 操作係統教程》不僅能幫助我掌握操作係統理論，還能在某些方麵，比如進程管理、內存分配等方麵，給我一些在實際編程中可以藉鑒的思路。雖然我還沒看到書中是否有大量的代碼示例或者項目實戰，但如果它能夠為我打下堅實的理論基礎，我相信未來的學習和工作也會更加順暢。