全國計算機等級考試四級教程：操作係統原理（2018年版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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教育部考試中心 編

圖書標籤:

• 計算機等級考試
• 操作係統
• 四級
• 教材
• 教程
• 2018年版
• 原理
• 考研
• 計算機基礎
• 信息技術

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040488654

版次：1

商品編碼：12280362

包裝：平裝

叢書名： 全國計算機等級考試四級教程

開本：16開

齣版時間：2017-11-01

用紙：膠版紙

頁數：227

字數：360000

正文語種：中文

內容簡介

　　《全國計算機等級考試四級教程：操作係統原理（2018年版）》根據教育部考試中心新頒布的《全國計算機等級考試四級操作係統原理考試大綱（2018年版）》的要求編寫而成。主要內容包括：操作係統的基本概念、基本結構及運行機製，進程綫程模型，進程綫程同步機製，內存管理方案，文件係統的設計、實現及性能提升，I／O設備管理，死鎖的概念及解決方案。在
　　《全國計算機等級考試四級教程：操作係統原理（2018年版）》的最後附有新版的考試大綱、樣題及參考答案。
　　《全國計算機等級考試四級教程：操作係統原理（2018年版）》的編寫目標是使考生具備操作係統基礎知識，掌握操作係統中各部分功能的工作原理及關聯性，熟悉各種典型實現技術，從而能夠在應用開發中運用所掌握的知識。
　　《全國計算機等級考試四級教程：操作係統原理（2018年版）》可供報考四級操作係統原理的全國計算機等級考試考生使用，也可作為普通高等學校計算機操作係統課程的參考書。

內頁插圖

目錄

第1章 操作係統概論
1．1 操作係統的概念
1．1．1 計算機係統
1．1．2 操作係統的定義
1．1．3 操作係統的特徵
1．1．4 研究操作係統的觀點
1．1．5 操作係統的功能
1．2 操作係統的發展
1．2．1 手工操作
1．2．2 監控程序（早期批處理）
1．2．3 多道批處理
1．2．4 分時係統
1．2．5 UMIX通用操作係統
1．2．6 個人計算機操作係統
1．2．7 Android操作係統
1．3 操作係統分類
1．3．1 批處理操作係統
1．3．2 分時係統
1．3．3 實時操作係統
1．3．4 嵌入式操作係統
1．3．5 個人計算機操作係統
1．3．6 網絡操作係統
1．3．7 分布式操作係統
1．3．8 智能卡操作係統
1．4 操作係統結構
1．4．1 整體式結構
1．4．2 層次結構
1．4．3 微內核（客戶機／服務器）結構

第2章 操作係統運行機製
2．1 中央處理器（CPU）
2．1．1 CPU的均成與基本工作方式
2．1．2 特權指令和非特權指令
2．1．3 處理器的狀態
2．1．4 程序狀態字PSW
2．2 存儲體係
2．2．1 存儲器的層次結構
2．2．2 存儲保護
2．3 中斷與異常機製
2．3．1 中斷與異常的概念
2．3．2 中斷係統
2．3．3 中斷優先級與中斷屏蔽
2．4 係統調用
2．4．1 係統調用簡介
2．4．2 係統調用的處理過程
2．5 I／0技術
2．6 時鍾

第3章 進程綫程模型
3．1 多道程序設計模型
3．1．1 程序的順序執行
3．1．2 多道程序係統中程序執行環境的變化
3．1．3 程序的並發執行
3．2 進程模型
3．2．1 進程的概念
3．2．2 進程的狀態及其狀態轉換
3．2．3 進程控製塊
3．2．4 進程控製
3．3 綫程模型
3．3．1 綫程的引入
3．3．2 綫程的基本概念
3．3．3 綫程實現機製
3．3．4 Pthread綫程包
3．4 進程（綫程）調度
3．4．1 概述
3．4．2 調度算法設計原則
3．4．3 進程（綫程）調度算法

第4章 並發與同步
4．1 進程（綫程）間相互作用
4．2 進程互斥
4．3 信號量（Semap}lore）
4．4 經典的進程同步問題
4．5 管程
4．6 進程通信
4．6．1 共享內存
4．6．2 消息機製

第5章 內存管理
5．1 基本概念
5．1．1 存儲體係
5．1．2 存儲管理的任務
5．1．3 地址轉換
5．2 分區存儲管理方案
5．2．1 固定分區
5．2．2 T變分區
5．2．3 分區管理方案的優缺點
5．3 覆蓋技術與交換技術
5．3．1 覆蓋技術
5．3．2 交換技術
5．4 頁式存儲管理方案
5．4．1 基本思想
5．4．2 存儲空間的分配與迴收
5．4．3 地址轉換與快錶
5．5 虛擬存儲技術與虛擬頁式存儲管理方案的實現
5．5．1 虛擬存儲技術
5．5．2 虛擬頁式存儲管理
5．5．3 段式與段頁式存儲管理方案

第6章 文件管理
6．1 概述
6．1．1 文件和文件係統
6．1．2 文件分類
6．1．3 文件係統的功能
6．2 文件的結構
6．2．1 文件的邏輯結構
6．2．2 文件的物理結構
6．2．3 文件的存儲介質
6．2．4 文件的存取方式
6．3 文件目錄
6．3．1 文件目錄的組成
6．3．2 文件目錄結構
6．3．3 樹形目錄
6．3．4 路徑名
6．3．5 目錄操作
6．4 文件係統的實現
6．4．1 存儲空間的分配與迴收
6．4．2 實現文件係統的錶目
6．4．3 記錄的成組與分解
6．4．4 文件的操作
6．5 文件的保護和安全
6．5．1 文件的共享
6．5．2 文件的保護
6．5．3 文件的存取權限
6．5．4 文件的保密
6．6 文件係統的性能
6．7 WindOWS的FAT文件係統和UNIX文件係統
6．7．1 windows的FAT文件係統
6．7．2 UNIX文件係統

第7章 I／O設備管理
7．1 設備與設備分類
7．1．1 設備管理的重要性
7．1．2 設備管理的任務
7．1．3 設備的分類
7．2 I／O硬件組成
7．2．1 計算機I／0係統的結構
7．2．2 I／O設備數據傳送控製方式
7．3 I／0軟件的特點及結構
7．3．1 設備驅動程序
7．3．2 與設備無關的係統軟件
7．3．3 用戶空間的I／0軟件
7．4 典型的I／O技術
7．4．1 緩衝技術
7．4．2 設備分配技術
7．5 I／O性能問題及解決方案
小結

第8章 死鎖
8．1 死鎖基本概念
8．1．1 死鎖的概念
8．1．2 死鎖産生的原因
8．1．3 産生死鎖的必要條件
8．1．4 解決死鎖的方法
8．2 死鎖預防
8．2．1 破壞“互斥條件”
8．2．2 破壞“不可剝奪”條件
8．2．3 破壞“請求和保持”條件
8．2．4 破壞“循環等待”條件
8．3 死鎖避免
8．3．1 安全與不安全狀態
8．3．2 銀行傢算法
8．4 死鎖檢測與解除
8．4．1 死鎖檢測
8．4．2 死鎖解除
8．5 資源分配圖
8．5．1 死鎖的錶示——資源分配圖
8．5．2 死鎖判定法則
8．5．3 資源分配圖化簡法

附錄1 全國計算機等級考試四級操作係統原理考試大綱（2018年版）
附錄2 全國計算機等級考試四級操作係統原理樣捲及參考答案
參考文獻

前言/序言

　　本書是根據教育部考試中心最新製訂的《全國計算機等級考試四級操作係統原理考試大綱（2018年版）》和計算機專業基礎課程“操作係統原理”的教學要求進行編寫的。
　　本書主要內容包括：操作係統的基本概念、基本結構，操作係統運行機製，進程綫程模型，進程綫程同步機製，內存管理方案，文件係統的設計、實現及性能提升，I/O設備管理，死鎖的概念及解決方案。
　　操作係統課程是計算機科學與技術專業的專業基礎課，該課程不僅理論體係經典嚴謹，與實踐結閤緊密，同時又具有相關設計原理與技術發展迅速、課程知識深度和廣度強的特點。通過學習，要求考生能掌握操作係統的基本概念和主要特徵，深入理解操作係統運行機理，掌握並應用進程綫程模型、進程綫程調度算法，掌握並應用進程綫程同步機製，掌握虛擬存儲技術及虛擬頁式存儲管理方案的設計與實現，掌握並應用文件係統設計與實現，理解I/O設備管理及典型實現技術，理解死鎖的概念及解決方法，瞭解操作係統技術的發展演化。
　　本書由北京大學陳嚮群主編，參加編寫的人員包括陳嚮群（第1、2、6、8章）、嚮勇（第3、4章）、王雷（第5章）、馬洪兵（第7章）。清華大學史美林教授對書稿進行瞭審閱。
　　由於編寫時間倉促，編者水平有限，疏漏之處在所難免，望讀者提齣寶貴意見，以便修訂時改正。

一本關於計算機係統運作核心的深度探索 本書將帶領讀者深入理解計算機係統最基礎、最核心的組成部分——操作係統。它並非一本技術手冊，更不是針對某項特定考試的備考指南。相反，它旨在構建一個關於操作係統為何存在、如何工作、以及其在現代計算中所扮演關鍵角色的完整知識體係。通過對操作係統原理的細緻剖析，讀者將能跳齣“會用”的層麵，達到“理解”的高度，從而更深刻地認識計算機的本質，並為未來更高級的技術學習打下堅實基礎。 從何而來，為何重要：操作係統誕生的必然 在深入具體概念之前，我們首先要探討操作係統的起源和其存在的根本原因。計算機硬件本身是一堆冰冷的電子元件，它們無法直接理解人類的語言或執行復雜的任務。要讓這些硬件發揮作用，需要一個中間層，一個能夠協調硬件資源、管理軟件進程、並為用戶提供交互界麵的“總管”。這個總管，就是操作係統。 本書將追溯操作係統的曆史演進，從早期批處理係統到分時係統，再到現代多任務、多用戶、分布式操作係統。理解這個發展過程，有助於我們認識到操作係統設計中不斷湧現的挑戰和相應的解決方案。我們將探討，為什麼需要中斷？為什麼需要進程？為什麼需要內存管理？這些看似基礎的問題，背後都蘊含著操作係統設計者們智慧的結晶。 操作係統的大腦與神經：核心組件的運作機製 本書的核心內容將圍繞操作係統的幾個關鍵組成部分展開，並對其內部運作機製進行深入講解。 進程管理： 進程是程序在執行過程中的一個動態實體。操作係統如何創建、調度、終止進程？進程之間如何通信和同步？如何避免死鎖？這些是進程管理的關鍵問題。我們將詳細介紹進程的狀態（就緒、運行、阻塞等），進程控製塊（PCB）的作用，以及各種調度算法（先來先服務、短作業優先、時間片輪轉、優先級調度等）的原理和優缺點。同步機製，如信號量、互斥鎖、條件變量，也將被一一剖析，幫助讀者理解如何在並發環境下保證數據的一緻性和程序的正確性。死鎖的産生條件、檢測、預防和解除方法也將是重點討論的內容。 內存管理： 內存是程序運行的戰場，如何高效、安全地利用有限的內存資源是操作係統麵臨的另一大挑戰。本書將探討內存分配的基本原理，包括連續分配（固定分區、可變分區）和非連續分配（分頁、分段）。我們將詳細講解分頁係統如何將邏輯地址映射到物理地址，頁錶的作用，以及TLB（Translation Lookaside Buffer）如何加速地址轉換。分段係統如何根據程序的邏輯結構劃分段，以及段錶的作用。更重要的是，我們將深入探討虛擬內存技術，包括請求分頁、頁麵置換算法（FIFO、LRU、OPT等）的原理和實現，以及它們如何有效地擴展瞭程序的可用內存空間，使得程序的大小不再受限於物理內存的大小。內存保護機製，防止一個進程非法訪問另一個進程的內存空間，也將被充分討論。 文件係統： 文件是數據持久化的載體，文件係統則是操作係統管理這些數據的重要組成部分。本書將講解文件係統的基本概念，包括文件、目錄、文件結構、文件訪問方式等。我們將深入探討文件係統的實現，包括目錄結構的組織（單級、二級、樹形）、文件存儲空間管理（位圖、空閑鏈錶）、文件分配方法（連續分配、鏈式分配、索引分配）以及文件訪問控製權限。文件係統的一緻性、可靠性和性能優化也將是討論的重點。 設備管理： 計算機的輸入輸齣設備是用戶與計算機交互的橋梁，設備管理是操作係統保障硬件高效利用的關鍵。本書將講解I/O硬件的組成、I/O控製方式（程序控製I/O、中斷控製I/O、DMA）以及I/O軟件的層次結構。我們將深入探討設備驅動程序的作用，緩衝技術如何提高I/O效率，以及磁盤調度算法（FCFS、SSTF、SCAN、C-SCAN）如何優化磁盤訪問性能。 用戶接口與係統調用： 操作係統如何與用戶進行交互？用戶如何嚮操作係統發齣指令？本書將介紹用戶接口（命令行界麵、圖形用戶界麵）的基本原理，以及係統調用作為應用程序與操作係統內核進行通信的橋梁。我們將列舉一些常見的係統調用，並解釋它們在操作係統中的作用。 理論與實踐的融閤：理解操作係統的設計哲學 本書不僅會介紹各個組件的原理，更會探討它們之間的相互關係和整體設計思想。我們將討論： 並發與並行： 在多核CPU時代，理解並發（多個任務在同一時間段內交替執行）與並行（多個任務在同一時刻同時執行）的區彆至關重要。我們將探討操作係統如何通過進程和綫程實現並發，以及如何利用多核處理器實現並行。 資源管理策略： 操作係統本質上是一個資源管理器，它需要對CPU、內存、磁盤、I/O設備等進行有效的分配和調度。本書將深入分析不同的資源管理策略，以及它們如何影響係統的性能、吞吐量和響應時間。 安全性與可靠性： 保護係統免受惡意攻擊和意外故障是操作係統的重要職責。我們將探討操作係統的安全機製，如用戶認證、訪問控製、權限管理，以及提高係統可靠性的技術，如錯誤檢測與恢復、日誌記錄等。 現代操作係統的新趨勢： 隨著技術的不斷發展，操作係統也在不斷演進。我們將簡要探討一些現代操作係統的新特性和發展趨勢，如微內核、巨型內核、實時操作係統、分布式操作係統、嵌入式操作係統以及雲計算環境下的操作係統挑戰。 知識體係的構建：從宏觀到微觀的深入理解 本書的結構設計旨在幫助讀者建立一個清晰、完整的操作係統知識體係。我們不會拘泥於零散的技術點，而是力求從宏觀的角度齣發，引導讀者理解操作係統設計的整體邏輯和權衡。每個章節都將從基本概念入手，逐步深入到具體的實現細節和算法原理。通過大量的概念解釋、邏輯推導和案例分析，幫助讀者在理解知識點的同時，培養獨立分析和解決問題的能力。 本書的價值在於，它能夠讓讀者理解“為什麼”這些技術和機製需要被設計齣來，它們解決瞭什麼樣的問題，以及在不同的場景下，哪些設計是更優的選擇。這種深度的理解，遠比死記硬背某個考試要求的知識點更為寶貴，它將為讀者在未來麵對更復雜的計算問題時，提供堅實的理論基礎和清晰的思路。 超越考試，邁嚮精通：麵嚮未來的技術視野 本書的內容設計，不以任何特定的考試大綱為限，而是以操作係統原理的普適性和深度為目標。通過對本書的學習，讀者將能夠： 透徹理解計算機係統的工作原理： 能夠從根本上理解應用程序是如何在計算機上運行的，以及操作係統在其中扮演的關鍵角色。 為學習更高級技術打下堅實基礎： 無論是分布式係統、雲計算、嵌入式開發還是網絡安全，都離不開對操作係統的深刻理解。 提升解決復雜問題的能力： 能夠從更深層次分析係統性能瓶頸，定位故障原因，並提齣有效的解決方案。 培養獨立思考和學習的能力： 掌握瞭操作係統設計背後的原理，讀者將能觸類旁通，快速掌握新的技術和概念。 本書的目標是幫助每一位對計算機係統運作充滿好奇的讀者，揭開操作係統的神秘麵紗，領略其設計的精妙之處，並最終成為一名真正理解計算機本質的開發者或技術愛好者。它是一次關於計算機靈魂的探索之旅，一次對“計算”本質的深度思考。

評分☆☆☆☆☆

說實話，最初選擇這本書，很大程度上是因為考試的硬性要求。我目前的知識儲備，對於操作係統這樣偏底層的技術，確實有些力不從心。市麵上關於操作係統的書籍很多，但往往要麼過於理論化，要麼過於碎片化，很難找到一本既能係統講解原理，又能兼顧考試需求的。翻開這本書，厚實的頁數讓我有些望而卻步，但仔細瀏覽目錄，發現內容編排得相當係統，從最基礎的概念講起，循序漸進地深入到各個模塊。我特彆關注瞭關於進程調度和內存分頁的章節，這部分是我學習中的難點，希望這本書能有詳細的講解和清晰的圖示，幫助我理解其中的算法和機製。同時，我還在尋找一些能夠幫助我理解操作係統如何與硬件進行交互的篇章，畢竟，脫離瞭硬件基礎，再好的操作係統原理也難以發揮作用。我期待這本書能夠提供一些實際的案例分析，或者是一些與考試相關的典型題目解析，這樣我不僅能學到知識，更能有效地備考。雖然最終目標是考試，但如果能通過這本書真正掌握操作係統的精髓，那將是意外的驚喜，也為我今後的學習打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

對於這本書，我的期望可謂是既有“硬性需求”又有“軟性追求”。一方麵，作為一本“全國計算機等級考試四級教程”，它必須滿足考試大綱的要求，覆蓋考點，提供有效的解題思路和方法。我希望它在每個章節的結尾，都能有配套的練習題，最好能有詳細的答案解析，這樣我纔能及時檢驗學習效果，並查漏補缺。另一方麵，我更看重的是它能否真正“教會”我操作係統原理。我希望它不是簡單的知識堆砌，而是能夠用通俗易懂的語言，深入淺齣的方式，將復雜的概念解釋清楚。例如，關於多綫程與多進程的對比，關於死鎖的産生條件與避免策略，這些都是我一直有些模糊的地方，我希望這本書能夠讓我豁然開朗。我更期待能夠通過這本書，理解操作係統在資源管理、進程通信、同步互斥等方麵的精妙設計。如果書中能包含一些曆史背景的介紹，或者不同時代操作係統的發展演變，那將更能幫助我建立宏觀的認識，理解技術演進的脈絡。總而言之，我希望這本書既能讓我順利通過考試，更能讓我真正理解操作係統的核心思想，為我未來的學習和工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書拿到手，我首先被它厚重的分量和精煉的封麵設計所吸引。我一直覺得操作係統是計算機世界的“大管傢”，默默地協調著一切，但對其內部運作卻知之甚少。這次下定決心要啃下這塊硬骨頭，選擇這本“教程”，主要是看中瞭它“原理”二字，希望能在這個基礎上，構建起我對操作係統的係統認知。我期待它能從最基礎的概念入手，比如什麼是進程，什麼是綫程，它們之間有什麼區彆和聯係，以及操作係統是如何管理這些“活動單位”的。內存管理是另一個我非常好奇的領域，我希望能理解虛擬內存、分頁、分段等技術是如何工作的，它們如何使得程序能夠運行在有限的物理內存之上。文件係統的組織結構，權限管理，以及設備驅動程序與用戶空間的交互方式，也都是我想深入瞭解的方麵。最重要的是，我希望這本書能夠提供一些圖示和類比，幫助我理解那些抽象的概念，而不是枯燥的理論堆砌。我更希望它能有一些實際的例子，比如在Linux或者Windows環境下，某個操作是如何被操作係統處理的，這樣能讓理論更加生動，也更容易被我理解和記憶。

評分☆☆☆☆☆

一本厚重的書籍，封麵設計簡潔卻透露著嚴謹的氣息，讓我對接下來的學習充滿瞭期待。拿到這本書，首先映入眼簾的是“全國計算機等級考試四級教程”的字樣，這無疑為我指明瞭方嚮，也勾勒齣瞭本書的核心價值——服務於即將到來的考試。我並非科班齣身，但對計算機底層運作原理一直充滿好奇，尤其是在接觸瞭各種應用軟件之後，總覺得背後一定隱藏著更深層次的邏輯。操作係統，這個我常常聽聞卻知之甚少的概念，一直是我想深入瞭解的領域。本書以“操作係統原理”為題，恰好滿足瞭我這方麵的需求。我期望這本書能像一位循循善誘的老師，帶領我撥開迷霧，理解那些抽象的概念。從進程管理到內存管理，從文件係統到設備驅動，我希望都能在這裏找到清晰的解釋和生動的例子。畢竟，理論知識如果不能落地，就如同空中樓閣，難以真正掌握。我希望能從書中瞭解到不同操作係統之間在設計理念上的差異，以及它們是如何在資源有限的硬件上高效協作的。同時，作為一本教程，它應該有足夠的實踐指導，能夠幫助我將理論知識轉化為實際操作能力，甚至能夠獨立分析和解決一些操作係統層麵的問題。這本書，是我踏入操作係統世界的第一扇門，我希望它能為我打開一個全新的視角，讓我看到計算機運作的靈魂。

評分☆☆☆☆☆

對於一本計算機等級考試的教程，我首先看重的是其內容的前後一緻性和知識點的覆蓋度。這本書的定價以及“2018年版”的標注，讓我對其時效性有所期待，希望能涵蓋考試所需要的主要知識點，並且不會因為版本較舊而遺漏關鍵更新。我希望它在講解操作係統基本原理時，能夠深入淺齣，特彆是對於一些核心概念，比如進程調度算法、內存分配策略、同步與互斥機製等，能夠提供清晰的解釋和邏輯推演。我尤其關注書中是否提供瞭足夠的實例分析，能夠將理論知識與實際應用相結閤，例如，通過分析一個簡單的多綫程程序，來闡述進程間通信和同步的問題。此外，作為一本教程，配套的練習題和解析是必不可少的，我希望這些題目能夠覆蓋考試的各個方麵，並且難度適中，能夠幫助我鞏固所學知識，檢驗學習效果。如果書中還能對一些常見的操作係統故障，如死鎖、資源耗盡等，進行原理性分析並給齣相應的處理建議，那就更好瞭。總的來說，我希望這本書能夠幫助我建立起對操作係統原理的全麵而深入的理解，並且能夠有效地應對考試中的各種挑戰。

評分☆☆☆☆☆

垃圾，書質量垃圾，有的題目還被定妝住瞭，看不到，還有後麵的好多幾張紙都連在一起的，要自己裁。好多答案都是錯，我想對於我現在，至少還會對幾個吧，改錯題不知道是硬刷的問題，還是答案的問題。漏洞百齣。還有運的太慢。多收我2毛錢，還有運費6快，本來是*元，我選的貨到付款

評分☆☆☆☆☆

此用戶未及時填寫評價內容，係統默認好評！

評分☆☆☆☆☆

包裝完好，看瞭一下，感覺學習的路很長啊

評分☆☆☆☆☆

商品和描述相符，非常喜歡，618的活動價，非常給力，書的質量也非常好，推薦一下

評分☆☆☆☆☆

哈哈哈好好好好好好好好好好紅紅火火

評分☆☆☆☆☆

封麵有點被擦掉，應該買個盒子

評分☆☆☆☆☆

不錯的一本書，內容齊全！

評分☆☆☆☆☆

書很不錯，全新，包裝好，快遞快

評分☆☆☆☆☆

不錯。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。