現代操作係統（原書第4版） pdf epub mobi txt 電子書下載 2025

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Andrew S. Tanenbaum，Herbert Bos 著，陳嚮群譯

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齣版社：機械工業齣版社

ISBN：9787111573692

版次：1

商品編碼：12139635

品牌：機工齣版

包裝：平裝

叢書名：計算機科學叢書

開本：16開

齣版時間：2017-07-01

用紙：膠版紙

頁數：610

具體描述

內容簡介

本書是操作係統領域的經典教材，主要內容包括進程與綫程、內存管理、文件係統、輸入/輸齣、死鎖、虛擬化和雲、多處理機係統、安全，以及關於UNIX、Linux、Android和Windows的實例研究等。第4版對知識點進行瞭全麵更新，反映瞭當代操作係統的發展與動嚮。本書適閤作為高等院校計算機專業的操作係統課程教材，也適閤相關技術人員參考。

齣版者的話
譯者序
前言
作者簡介
第1章　引論1
1.1　什麼是操作係統2
1.1.1　作為擴展機器的操作係統2
1.1.2　作為資源管理者的操作係統3
1.2　操作係統的曆史4
1.2.1　第一代（1945～1955）：真空管和穿孔卡片4
1.2.2　第二代（1955～1965）：晶體管和批處理係統4
1.2.3　第三代（1965～1980）：集成電路和多道程序設計6
1.2.4　第四代（1980年至今）：個人計算機8
1.2.5　第五代（1990年至今）：移動計算機10
1.3　計算機硬件簡介11
1.3.1　處理器12
1.3.2　存儲器14
1.3.3　磁盤15
1.3.4　I/O設備16
1.3.5　總綫18
1.3.6　啓動計算機19
1.4　操作係統大觀園20
1.4.1　大型機操作係統20
1.4.2　服務器操作係統20
1.4.3　多處理器操作係統20
1.4.4　個人計算機操作係統20
1.4.5　掌上計算機操作係統21
1.4.6　嵌入式操作係統21
1.4.7　傳感器節點操作係統21
1.4.8　實時操作係統21
1.4.9　智能卡操作係統21
1.5　操作係統概念22
1.5.1　進程22
1.5.2　地址空間23
1.5.3　文件23
1.5.4　輸入/輸齣25
1.5.5　保護25
1.5.6　shell25
1.5.7　個體重復係統發育26
1.6　係統調用28
1.6.1　用於進程管理的係統調用31
1.6.2　用於文件管理的係統調用32
1.6.3　用於目錄管理的係統調用32
1.6.4　各種係統調用34
1.6.5　Windows Win32 API34
1.7　操作係統結構35
1.7.1　單體係統36
1.7.2　層次式係統36
1.7.3　微內核37
1.7.4　客戶端–服務器模式38
1.7.5　虛擬機39
1.7.6　外核41
1.8　依靠C的世界41
1.8.1　C語言41
1.8.2　頭文件41
1.8.3　大型編程項目43
1.8.4　運行模型43
1.9　有關操作係統的研究44
1.10　本書其他部分概要45
1.11　公製單位45
1.12　小結46
習題46
第2章　進程與綫程48
2.1　進程48
2.1.1　進程模型48
2.1.2　進程的創建49
2.1.3　進程的終止51
2.1.4　進程的層次結構51
2.1.5　進程的狀態51
2.1.6　進程的實現53
2.1.7　多道程序設計模型54
2.2　綫程54
2.2.1　綫程的使用54
2.2.2　經典的綫程模型57
2.2.3　POSIX綫程60
2.2.4　在用戶空間中實現綫程60
2.2.5　在內核中實現綫程63
2.2.6　混閤實現63
2.2.7　調度程序激活機製64
2.2.8　彈齣式綫程64
2.2.9　使單綫程代碼多綫程化65
2.3　進程間通信67
2.3.1　競爭條件67
2.3.2　臨界區68
2.3.3　忙等待的互斥68
2.3.4　睡眠與喚醒71
2.3.5　信號量73
2.3.6　互斥量74
2.3.7　管程78
2.3.8　消息傳遞81
2.3.9　屏障82
2.3.10　避免鎖：讀–復製–更新83
2.4　調度84
2.4.1　調度簡介84
2.4.2　批處理係統中的調度88
2.4.3　交互式係統中的調度89
2.4.4　實時係統中的調度92
2.4.5　策略和機製93
2.4.6　綫程調度93
2.5　經典的IPC問題94
2.5.1　哲學傢就餐問題94
2.5.2　讀者–寫者問題96
2.6　有關進程與綫程的研究97
2.7　小結97
習題98
第3章　內存管理102
3.1　無存儲器抽象102
3.2　一種存儲器抽象：地址空間104
3.2.1　地址空間的概念104
3.2.2　交換技術106
3.2.3　空閑內存管理107
3.3　虛擬內存109
3.3.1　分頁110
3.3.2　頁錶112
3.3.3　加速分頁過程112
3.3.4　針對大內存的頁錶114
3.4　頁麵置換算法117
3.4.1　最優頁麵置換算法117
3.4.2　最近未使用頁麵置換算法118
3.4.3　先進先齣頁麵置換算法118
3.4.4　第二次機會頁麵置換算法118
3.4.5　時鍾頁麵置換算法119
3.4.6　最近最少使用頁麵置換算法119
3.4.7　用軟件模擬LRU120
3.4.8　工作集頁麵置換算法121
3.4.9　工作集時鍾頁麵置換算法123
3.4.10　頁麵置換算法小結124
3.5　分頁係統中的設計問題124
3.5.1　局部分配策略與全局分配策略124
3.5.2　負載控製126
3.5.3　頁麵大小126
3.5.4　分離的指令空間和數據空間127
3.5.5　共享頁麵128
3.5.6　共享庫128
3.5.7　內存映射文件130
3.5.8　清除策略130
3.5.9　虛擬內存接口130
3.6　有關實現的問題131
3.6.1　與分頁有關的工作131
3.6.2　缺頁中斷處理131
3.6.3　指令備份132
3.6.4　鎖定內存中的頁麵132
3.6.5　後備存儲133
3.6.6　策略和機製的分離134
3.7　分段134
3.7.1　純分段的實現136
3.7.2　分段和分頁結閤：MULTICS136
3.7.3　分段和分頁結閤：Intel x86138
3.8　有關內存管理的研究141
3.9　小結141
習題142
第4章　文件係統147
4.1　文件148
4.1.1　文件命名148
4.1.2　文件結構149
4.1.3　文件類型149
4.1.4　文件訪問151
4.1.5　文件屬性151
4.1.6　文件操作152
4.1.7　使用文件係統調用的一個示例程序152
4.2　目錄154
4.2.1　一級目錄係統154
4.2.2　層次目錄係統154
4.2.3　路徑名154
4.2.4　目錄操作156
4.3　文件係統的實現157
4.3.1　文件係統布局157
4.3.2　文件的實現157
4.3.3　目錄的實現160
4.3.4　共享文件162
4.3.5　日誌結構文件係統163
4.3.6　日誌文件係統164
4.3.7　虛擬文件係統165
4.4　文件係統管理和優化167
4.4.1　磁盤空間管理167
4.4.2　文件係統備份171
4.4.3　文件係統的一緻性174

前言/序言

本書的第4版與第3版有很大的不同。因為操作係統並非一成不變，所以書中隨處可見許多為介紹新內容而做的細小改動。我們刪除瞭有關多媒體操作係統的章節，主要是為瞭給新內容騰齣空間，同時也避免此書的篇幅變得不可控。還刪除瞭有關Windows Vista的章節，這是因為Vista的錶現並沒有達到微軟公司的預期。同樣被刪除的還有Symbian章節，因為Symbian已不再被廣泛使用。我們用Windows 8替換瞭Vista的內容，用Android替換瞭Symbian的內容。此外，我們還增加瞭關於虛擬化和雲的章節。以下是有關各章節更改的概要。
第1章的很多地方都進行瞭大量的修改和更新，除增加瞭移動計算外，沒有增加或刪減主要章節。
第2章在刪除一些過時內容的同時也增加瞭一些新內容。例如，增加瞭futex同步原語，還增加瞭一節介紹怎樣通過讀–復製–更新（Read-Copy-Update）的方式來避免鎖定。
第3章更關注現代的硬件部件，而減少瞭對段和MULTICS的介紹。
第4章刪除瞭有關CD-ROM的內容，因為它們已不常見。替代它們的是更加現代的解決方案（比如閃存盤）。不僅如此，我們還在討論RAID時添加瞭6級RAID的內容。
第5章的內容做瞭很多改動，CRT和CD-ROM等過時設備的介紹被刪掉瞭，同時加入瞭觸摸屏等新技術。
第6章的內容基本沒有改變，有關死鎖的主題基本上是穩定的，並沒有新的成果。
第7章是全新的，涵蓋虛擬化和雲等重要內容，並加入瞭一節有關VMware的內容作為案例。
第8章是對之前討論的多處理機係統的更新。如今我們更加強調多核與眾核係統，因為它們在過去的幾年中變得愈發重要。高速緩存一緻性近年來也已經成為一個重要問題，這裏將會有所涉及。
第9章進行瞭大量修改和重新組織，增加瞭對缺陷代碼、惡意軟件進行探查和防禦的新內容。對於空指針引用和緩衝區溢齣等攻擊行為提齣瞭更詳細的應對方法，並從攻擊路徑入手，詳細論述瞭包含金絲雀（canary）保護、不執行（NX）位以及地址空間隨機化在內的防禦機製。
第10章有很大改變，除瞭對UNIX和Linux的內容進行更新外，還新增瞭有關Android操作係統的詳細章節，該係統如今已廣泛用於智能手機與平闆電腦。
第11章在本書第3版中主要針對Windows Vista，然而這些內容已經被Windows 8尤其是Windows 8.1取代，本章介紹瞭有關Windows的最新內容。
第12章是對本書前一版本的第13章的修訂。
第13章是一份全新的推薦閱讀目錄。此外，我們也對參考文獻進行瞭更新，收錄瞭本書第3版推齣後發錶的233篇新論文。
此外，每章末的相關研究部分完全重寫瞭，以反映最新的操作係統研究成果。並且，所有章節都增加瞭新的習題。
本書提供瞭大量的教學輔助工具。針對教師的教學建議可以在如下網站上得到：www.pearsonhighered.com/tanenbaum。網站中包含幻燈片、學習操作係統的軟件工具、學生實驗、模擬程序以及許多有關操作係統課程的材料。
有很多人參與瞭本書第4版的編寫工作。我要介紹的第一位同時也是最重要的一位，是來自阿姆斯特丹自由大學的Herbert Bos教授，他是本書的閤著者。他是一名全方位的係統專傢，尤其是在安全和UNIX方麵，有他的幫助真是太好瞭。他編寫瞭除以下所述內容之外的絕大部分新內容。
我們的編輯Tracy Johnson齣色地完成瞭她的工作，像以往一樣，她將所有零碎的東西整理在一起，解決瞭所有的麻煩，使得這項工作能夠按時完成。我們同樣為擁有一位長期閤作的製作編輯而感到幸運，那就是Camille Trentacoste。多虧她在諸多方麵的技巧，為我們節省瞭很多時間。我們很高興在許多年之後又能有她的加入。Carole Snyder在本書編寫過程中齣色地完成瞭協調工作。
第7章中有關VMware的內容（7.12節）是由Edouard Bugnion完成的，他來自洛桑聯邦理工學院（EPFL）。Edouard是VMware公司的創始人之一，他比其他人更瞭解VMware，我們感謝他所提供的巨大支持。
佐治亞理工學院的Ada Gavrilovska 是Linux內核專傢，她幫忙更新瞭第10章的內容。第10章中有關Android的內容是由來自Google的Android係統核心工程師Dianne Hackborn編寫的。Android現在是智能手機的主要操作係統，所以我們非常感謝Dianne所提供的幫助。如今第10章篇幅較長並且十分詳細，UNIX、Linux和Android的粉絲們都能從中學到很多。值得一提的是，本書中最長並且最有技術含量的章節是由兩位女士所寫的，而我們隻是完成瞭其餘容易的工作。
.　　然而，我們並沒有忽略Windows。Microsoft的Dave Probert更新瞭上版中第11章的內容，這一版將詳細講解Windows 8.1。Dave擁有完備的Windows知識及足夠的遠見，可以辨彆齣微軟正確的地方和錯誤的地方。Windows的粉絲們肯定會喜歡這一章。
這本書由於所有這些專傢所做齣的貢獻而變得更好，所以再一次感謝他們的寶貴幫助。
同樣令我們感到幸運的是，我們擁有那麼多閱讀過原稿並提齣建議的評論者，他們是Trudy Levine、Shivakant Mishra、Krishna Sivalingam以及Ken Wong。