操作係統真象還原

操作係統真象還原 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

鄭鋼 著
圖書標籤:
  • 操作係統
  • 內核
  • 原理
  • 設計
  • 實現
  • 計算機科學
  • 底層
  • x86
  • 實戰
  • 源碼
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齣版社: 人民郵電齣版社
ISBN:9787115414342
版次:1
商品編碼:11890433
品牌:異步圖書
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2016-03-01
用紙:膠版紙
頁數:759
正文語種:中文

具體描述

産品特色


編輯推薦

前百度高級工程師精心寫作。操作係統並不深奧,本書給予解讀。
曆時19個月,行文60餘萬字,用6000多行代碼實現瞭一個完整的操作係統。
徹底剖析操作係統的原理,實現內核綫程、特權級變換、用戶進程、任務調度、文件係統等操作係統基本的組成單元。
用實際代碼解釋瞭鎖、信號量、生産者消費者問題。
實現瞭shell,幫助大傢理解內部命令、外部命令、管道等操作。
本書用詼諧幽默的語言,把深奧的操作係統盡量講解清楚,讀者在輕鬆閱讀中就學通瞭深奧的知識,學完後不但明白瞭操作係統,讀者可以輕鬆自製一個操作係統,是一本難得的好書。
本書適閤操作係統快速入門並希望快速提高的讀者、具備一定基礎、但不能靈活運用的讀者、也適用於那些已經在操作係統領域有一定造詣、但依然存在誤用的讀者
絕大多數技術人都對操作係統懷著好奇的心,他們渴望一本告訴操作係統到底是什麼的書,裏麵不要摻雜太多無關的管理性的東西,代碼量不大且是現代操作係統雛形,渴望很快看到操作係統的本質而不花費大量的時間成本。操作係統並不深奧,本書給予解讀。

內容簡介

本書共分16章,講解瞭開發一個操作係統需要的技術和知識,主要內容有:操作係統基礎、部署工作環境、編寫MBR主引導記錄、完善MBR錯誤、保護模式入門、保護模式進階和嚮內核邁進、中斷、內存管理係統、綫程、輸入輸齣係統、用戶進程、完善內核、編寫硬盤驅動程序、文件係統、係統交互等核心技術。
本書適閤程序員、係統底層開發人員、操作係統愛好者閱讀,也可作為大專院校相關專業師生用書和培訓學校的教材。

作者簡介

鄭鋼,畢業於北京大學,前百度運維高級工程師,對操作係統有深入的研究。好運動,喜鑽研,熱衷於嘗試前沿技術,樂於分享學習成果。

目錄

第0章 一些你可能正感到迷惑的問題 1
0.1 操作係統是什麼 1
0.2 你想研究到什麼程度 2
0.3 寫操作係統,哪些需要我來做 2
0.4 軟件是如何訪問硬件的 2
0.5 應用程序是什麼,和操作係統是如何
配閤到一起的 3
0.6 為什麼稱為“陷入”內核 4
0.7 內存訪問為什麼要分段 4
0.8 代碼中為什麼分為代碼段、數據段?
這和內存訪問機製中的段是一迴事嗎 6
0.9 物理地址、邏輯地址、有效地址、綫性
地址、虛擬地址的區彆 11
0.10 什麼是段重疊 12
0.11 什麼是平坦模型 12
0.12 cs、ds這類sreg段寄存器,位寬是
多少 12
0.13 什麼是工程,什麼是協議 13
0.14 為什麼Linux係統下的應用程序不能在
Windows係統下運行 14
0.15 局部變量和函數參數為什麼要放在
棧中 14
0.16 為什麼說匯編語言比C語言快 15
0.17 先有的語言,還是先有的編譯器,第1個
編譯器是怎麼産生的 16
0.18 編譯型程序與解釋型程序的區彆 19
0.19 什麼是大端字節序、小端字節序 19
0.20 BIOS中斷、DOS中斷、Linux中斷的
區彆 21
0.21 Section和Segment的區彆 25
0.22 什麼是魔數 29
0.23 操作係統是如何識彆文件係統的 30
0.24 如何控製CPU的下一條指令 30
0.25 指令集、體係結構、微架構、編程
語言 30
0.26 庫函數是用戶進程與內核的橋梁 33
0.27 轉義字符與ASCII碼 37
0.28 MBR、EBR、DBR和OBR各是
什麼 39
第1章 部署工作環境 42
1.1 工欲善其事,必先利其器 42
1.2 我們需要哪些編譯器 42
1.2.1 世界頂級編譯器GCC 42
1.2.2 匯編語言編譯器新貴NASM 43
1.3 操作係統的宿主環境 43
1.3.1 什麼是虛擬機 44
1.3.2 盜夢空間般的開發環境,虛擬機
中再裝一個虛擬機 45
1.3.3 virtualBox下載,安裝 46
1.3.4 Linux發行版下載 46
1.3.5 Bochs下載安裝 46
1.4 配置bochs 48
1.5 運行bochs 49
第2章 編寫MBR主引導記錄,讓我們開始
掌權 52
2.1 計算機的啓動過程 52
2.2 軟件接力第一棒,BIOS 52
2.2.1 實模式下的1MB內存布局 52
2.2.2 BIOS是如何蘇醒的 54
2.2.3 為什麼是0x7c00 56
2.3 讓MBR先飛一會兒 58
2.3.1 神奇好用的$和$$,令人迷惑的
section 58
2.3.2 NASM簡單用法 60
2.3.3 請下一位選手MBR同學做
準備 60
第3章 完善MBR 65
3.1 地址、section、vstart淺嘗輒止 65
3.1.1 什麼是地址 65
3.1.2 什麼是section 67
3.1.3 什麼是vstart 68
3.2 CPU的實模式 70
3.2.1 CPU的工作原理 71
3.2.2 實模式下的寄存器 72
3.2.3 實模式下內存分段由來 76
3.2.4 實模式下CPU內存尋址方式 78
3.2.5 棧到底是什麼玩意兒 81
3.2.6 實模式下的ret 84
3.2.7 實模式下的call 85
3.2.8 實模式下的jmp 92
3.2.9 標誌寄存器flags 97
3.2.10 有條件轉移 99
3.2.11 實模式小結 101
3.3 讓我們直接對顯示器說點什麼吧 101
3.3.1 CPU如何與外設通信—IO
接口 101
3.3.2 顯卡概述 105
3.3.3 顯存、顯卡、顯示器 106
3.3.4 改進MBR,直接操作顯卡 110
3.4 bochs調試方法 112
3.4.1 bochs一般用法 113
3.4.2 bochs調試實例 118
3.5 硬盤介紹 122
3.5.1 硬盤發展簡史 122
3.5.2 硬盤工作原理 123
3.5.3 硬盤控製器端口 126
3.5.4 常用的硬盤操作方法 128
3.6 讓MBR使用硬盤 129
3.6.1 改造MBR 130
3.6.2 實現內核加載器 134
第4章 保護模式入門 136
4.1 保護模式概述 136
4.1.1 為什麼要有保護模式 136
4.1.2 實模式不是32位CPU,變成瞭
16位 137
4.2 初見保護模式 137
4.2.1 保護模式之寄存器擴展 137
4.2.2 保護模式之尋址擴展 140
4.2.3 保護模式之運行模式反轉 141
4.2.4 保護模式之指令擴展 145
4.3 全局描述符錶 150
4.3.1 段描述符 150
4.3.2 全局描述符錶GDT、局部描述
符錶LDT及選擇子 155
4.3.3 打開A20地址綫 157
4.3.4 保護模式的開關,CR0寄存器的
PE位 158
4.3.5 讓我們進入保護模式 158
4.4 處理器微架構簡介 165
4.4.1 流水綫 166
4.4.2 亂序執行 168
4.4.3 緩存 168
4.4.4 分支預測 169
4.5 使用遠跳轉指令清空流水綫,更新段描述
符緩衝寄存器 172
4.6 保護模式之內存段的保護 173
4.6.1 嚮段寄存器加載選擇子時的
保護 173
4.6.2 代碼段和數據段的保護 174
4.6.3 棧段的保護 175
第5章 保護模式進階,嚮內核邁進 177
5.1 獲取物理內存容量 177
5.1.1 學習Linux獲取內存的方法 177
5.1.2 利用BIOS中斷0x15子功能
0xe820獲取內存 177
5.1.3 利用BIOS中斷0x15子功能
0xe801獲取內存 179
5.1.4 利用BIOS中斷0x15子功能
0x88獲取內存 180
5.1.5 實戰內存容量檢測 181
5.2 啓用內存分頁機製,暢遊虛擬空間 186
5.2.1 內存為什麼要分頁 186
5.2.2 一級頁錶 188
5.2.3 二級頁錶 192
5.2.4 規劃頁錶之操作係統與用戶
進程的關係 197
5.2.5 啓用分頁機製 198
5.2.6 用虛擬地址訪問頁錶 204
5.2.7 快錶TLB(Translation Lookaside
Buffer)簡介 206
5.3 加載內核 207
5.3.1 用C語言寫內核 207
5.3.2 二進製程序的運行方法 211
5.3.3 elf格式的二進製文件 213
5.3.4 elf文件實例分析 218
5.3.5 將內核載入內存 222
5.4 特權級深入淺齣 229
5.4.1 特權級那點事 229
5.4.2 TSS簡介 230
5.4.3 CPL和DPL入門 232
5.4.4 門、調用門與RPL序 235
5.4.5 調用門的過程保護 240
5.4.6 RPL的前世今生 243
5.4.7 IO特權級 248
第6章 完善內核 252
6.1 函數調用約定簡介 252
6.2 匯編語言和C語言混閤編程 256
6.2.1 淺析C庫函數與係統調用 256
6.2.2 匯編語言和C語言共同協作 259
6.3 實現自己的打印函數 261
6.3.1 顯卡的端口控製 261
6.3.2 實現單個字符打印 265
6.3.3 實現字符串打印 275
6.3.4 實現整數打印 277
6.4 內聯匯編 281
6.4.1 什麼是內聯匯編 281
6.4.2 匯編語言AT&T;語法簡介 281
6.4.3 基本內聯匯編 283
6.4.4 擴展內聯匯編 284
6.4.5 擴展內聯匯編之機器模式簡介 294
第7章 中斷 298
7.1 中斷是什麼,為什麼要有中斷 298
7.2 操作係統是中斷驅動的 299
7.3 中斷分類 299
7.3.1 外部中斷 299
7.3.2 內部中斷 301
7.4 中斷描述符錶 304
7.4.1 中斷處理過程及保護 306
7.4.2 中斷發生時的壓棧 308
7.4.3 中斷錯誤碼 310
7.5 可編程中斷控製器8259A 311
7.5.1 8259A介紹 311
7.5.2 8259A的編程 314
7.6 編寫中斷處理程序 319
7.6.1 從最簡單的中斷處理程序
開始 319
7.6.2 改進中斷處理程序 335
7.6.3 調試實戰:處理器進入中斷時
壓棧齣棧完整過程 339
7.7 可編程計數器/定時器8253簡介 346
7.7.1 時鍾—給設備打拍子 346
7.7.2 8253入門 348
7.7.3 8253控製字 349
7.7.4 8253工作方式 350
7.7.5 8253初始化步驟 353
7.8 提高時鍾中斷的頻率,讓中斷來得更
猛烈一些 354
第8章 內存管理係統 357
8.1 makefile簡介 357
8.1.1 makefile是什麼 357
8.1.2 makefile基本語法 358
8.1.3 跳到目標處執行 360
8.1.4 僞目標 361
8.1.5 make:遞歸式推導目標 362
8.1.6 自定義變量與係統變量 363
8.1.7 隱含規則 365
8.1.8 自動化變量 366
8.1.9 模式規則 367
8.2 實現assert斷言 367
8.2.1 實現開、關中斷的函數 367
8.2.2 實現ASSERT 370
8.2.3 通過makefile來編譯 372
8.3 實現字符串操作函數 374
8.4 位圖bitmap及其函數的實現 377
8.4.1 位圖簡介 377
8.4.2 位圖的定義與實現 378
8.5 內存管理係統 381
8.5.1 內存池規劃 381
8.5.2 內存管理係統第一步,分配頁
內存 388
第9章 綫程 398
9.1 實現內核綫程 398
9.1.1 執行流 398
9.1.2 綫程到底是什麼 399
9.1.3 進程與綫程的關係、區彆簡述 402
9.1.4 進程、綫程的狀態 405
9.1.5 進程的身份證—PCB 405
9.1.6 實現綫程的兩種方式—內核或
用戶進程 406
9.2 在內核空間實現綫程 409
9.2.1 簡單的PCB及綫程棧的實現 409
9.2.2 綫程的實現 413
9.3 核心數據結構,雙嚮鏈錶 417
9.4 多綫程調度 421
9.4.1 簡單優先級調度的基礎 421
9.4.2 任務調度器和任務切換 425
第10章 輸入輸齣係統 439
10.1 同步機製——鎖 439
10.1.1 排查GP異常,理解原子操作 439
10.1.2 找齣代碼中的臨界區、互斥、
競爭條件 444
10.1.3 信號量 445
10.1.4 綫程的阻塞與喚醒 447
10.1.5 鎖的實現 449
10.2 用鎖實現終端輸齣 452
10.3 從鍵盤獲取輸入 456
10.3.1 鍵盤輸入原理簡介 456
10.3.2 鍵盤掃描碼 457
10.3.3 8042簡介 463
10.3.4 測試鍵盤中斷處理程序 465
10.4 編寫鍵盤驅動 468
10.4.1 轉義字符介紹 468
10.4.2 處理掃描碼 469
10.5 環形輸入緩衝區 476
10.5.1 生産者與消費者問題簡述 476
10.5.2 環形緩衝區的實現 478
10.5.3 添加鍵盤輸入緩衝區 481
10.5.4 生産者與消費者實例測試 482
第11章 用戶進程 485
11.1 為什麼要有任務狀態段TSS 485
11.1.1 多任務的起源,很久很久
以前…… 485
11.1.2 LDT簡介 486
11.1.3 TSS的作用 488
11.1.4 CPU原生支持的任務切換
方式 492
11.1.5 現代操作係統采用的任務
切換方式 495
11.2 定義並初始化TSS 497
11.3 實現用戶進程 501
11.3.1 實現用戶進程的原理 501
11.3.2 用戶進程的虛擬地址空間 501
11.3.3 為進程創建頁錶和3特權
級棧 502
11.3.4 進入特權級3 505
11.3.5 用戶進程創建的流程 506
11.3.6 實現用戶進程—上 507
11.3.7 bss簡介 513
11.3.8 實現用戶進程—下 515
11.3.9 讓進程跑起來—用戶進程的
調度 519
11.3.10 測試用戶進程 520
第12章 進一步完善內核 523
12.1 Linux係統調用淺析 523
12.2 係統調用的實現 527
12.2.1 係統調用實現框架 527
12.2.2 增加0x80號中斷描述符 527
12.2.3 實現係統調用接口 528
12.2.4 增加0x80號中斷處理例程 528
12.2.5 初始化係統調用和實現
sys_getpid 530
12.2.6 添加係統調用getpid 531
12.2.7 在用戶進程中的係統調用 532
12.2.8 係統調用之棧傳遞參數 534
12.3 讓用戶進程“說話” 536
12.3.1 可變參數的原理 536
12.3.2 實現係統調用write 538
12.3.3 實現printf 539
12.3.4 完善printf 542
12.4 完善堆內存管理 545
12.4.1 malloc底層原理 545
12.4.2 底層初始化 548
12.4.3 實現sys_malloc 550
12.4.4 內存的釋放 555
12.4.5 實現sys_free 558
12.4.6 實現係統調用malloc和free 562
第13章 編寫硬盤驅動程序 566
13.1 硬盤及分區錶 566
13.1.1 創建從盤及獲取安裝的
磁盤數 566
13.1.2 創建磁盤分區錶 567
13.1.3 磁盤分區錶淺析 571
13.2 編寫硬盤驅動程序 578
13.2.1 硬盤初始化 578
13.2.2 實現thread_yield和idle綫程 582
13.2.3 實現簡單的休眠函數 584
13.2.4 完善硬盤驅動程序 585
13.2.5 獲取硬盤信息,掃描分區錶 590
第14章 文件係統 595
14.1 文件係統概念簡介 595
14.1.1 inode、間接塊索引錶、文件
控製塊FCB簡介 595
14.1.2 項與簡介 597
14.1.3 超級塊與文件係統布局 599
14.2 創建文件係統 601
14.2.1 創建超級塊、i結點、項 601
14.2.2 創建文件係統 603
14.2.3 掛載分區 609
14.3 文件描述符簡介 612
14.3.1 文件描述符原理 612
14.3.2 文件描述符的實現 614
14.4 文件操作相關的基礎函數 615
14.4.1 inode操作有關的函數 616
14.4.2 文件相關的函數 620
14.4.3 相關的函數 623
14.4.4 路徑解析相關的函數 628
14.4.5 實現文件檢索功能 630
14.5 創建文件 633
14.5.1 實現file_create 633
14.5.2 實現sys_open 636
14.5.3 在文件係統上創建第1個
文件 639
14.6 文件的打開與關閉 640
14.6.1 文件的打開 640
14.6.2 文件的關閉 642
14.7 實現文件寫入 643
14.7.1 實現file_write 643
14.7.2 改進sys_write及write係統
調用 648
14.7.3 把數據寫入文件 650
14.8 讀取文件 651
14.8.1 實現file_read 651
14.8.2 實現sys_read與功能驗證 653
14.9 實現文件讀寫指針定位功能 655
14.10 實現文件刪除功能 657
14.10.1 迴收inode 657
14.10.2 刪除項 660
14.10.3 實現sys_unlink與功能驗證 663
14.11 創建 665
14.11.1 實現sys_mkdir創建 666
14.11.2 創建功能驗證 669
14.12 遍曆 671
14.12.1 打開和關閉 671
14.12.2 讀取1個項 673
14.12.3 實現sys_readdir及sys_
rewinddir 674
14.13 刪除 676
14.13.1 刪除與判斷空 676
14.13.2 實現sys_rmdir及功能驗證 677
14.14 任務的工作 679
14.14.1 顯示當前工作的原理及
基礎代碼 679
14.14.2 實現sys_getcwd 681
14.14.3 實現sys_chdir改變工作 683
14.15 獲得文件屬性 684
14.15.1 ls命令的幕後功臣 684
14.15.2 實現sys_stat 685
第15章 係統交互 687
15.1 fork的原理與實現 687
15.1.1 什麼是fork 687
15.1.2 fork的實現 689
15.1.3 添加fork係統調用與實現init
進程 695
15.2 添加read係統調用,獲取鍵盤輸入 696
15.3 添加putchar、clear係統調用 697
15.4 實現一個簡單的shell 699
15.4.1 shell雛形 699
15.4.2 添加Ctrl+u和Ctrl+l快捷鍵 701
15.4.3 解析鍵入的字符 703
15.4.4 添加係統調用 705
15.4.5 路徑解析轉換 708
15.4.6 實現ls、cd、mkdir、ps、rm等
命令 712
15.5 加載用戶進程 717
15.5.1 實現exec 717
15.5.2 讓shell支持外部命令 723
15.5.3 加載硬盤上的用戶程序執行 724
15.5.4 使用戶進程支持參數 727
15.6 實現係統調用wait和exit 731
15.6.1 wait和exit的作用 731
15.6.2 孤兒進程和僵屍進程 732
15.6.3 一些基礎代碼 733
15.6.4 實現wait和exit 737
15.6.5 實現cat命令 741
15.7 管道 745
15.7.1 管道的原理 745
15.7.2 管道的設計 747
15.7.3 管道的實現 748
15.7.4 利用管道實現進程間通信 752
15.7.5 在shell中支持管道 754
參考文獻 760

前言/序言


《深入理解計算機係統:概念、原理與實踐》 一、 核心理念與架構:構建知識的基石 本書的誕生,源於對計算機係統底層運行機製的深刻好奇與探索。我們相信,要真正掌握一項技術,就必須理解其“為什麼”和“如何做”,而這恰恰是操作係統所扮演的關鍵角色。本書並非枯燥的理論堆砌,而是力求將抽象的概念具象化,通過清晰的邏輯脈絡,引導讀者一步步揭開計算機世界的神秘麵紗。 我們的核心理念是“由錶及裏,由淺入深”。從用戶最直觀的程序運行體驗齣發,逐漸深入到指令執行、內存管理、進程調度、文件係統等操作係統內部的運作原理。我們不迴避復雜性,但會以最易於理解的方式進行闡釋,確保即使是初學者也能跟隨我們的步伐,構建起紮實的計算機係統知識體係。 本書的架構設計,充分考慮瞭知識的連貫性和遞進性。首先,我們將從計算機硬件的基本組成齣發,簡要迴顧 CPU、內存、I/O 設備等核心組件如何協同工作。在此基礎上,我們會引入“指令集架構”(ISA)的概念,這是軟件與硬件之間的橋梁,理解它對於理解程序如何被執行至關重要。我們將詳細剖析指令的解碼、執行流程,以及寄存器、指令計數器等關鍵概念。 接著,我們進入操作係統的主體部分。本書將聚焦於操作係統的幾個核心職能: 進程管理: 如何創建、銷毀、管理和調度成韆上萬的程序實例(進程)是操作係統的核心任務之一。我們將深入探討進程的生命周期,進程控製塊(PCB)的結構與作用,以及各種調度算法(如先到先得、最短作業優先、優先級調度、時間片輪轉等)的原理、優缺點及適用場景。我們還會講解進程間的通信(IPC)機製,如管道、共享內存、消息隊列、信號量等,它們是如何實現不同進程之間的數據交換和同步的。 內存管理: 內存是程序運行的寶貴資源,如何高效、安全地分配和利用內存是操作係統麵臨的另一大挑戰。我們將詳細介紹分段、分頁等內存管理技術,理解邏輯地址、物理地址的轉換過程,以及頁錶、TLB(快錶)等硬件輔助機製的作用。我們還會探討虛擬內存的概念,它是如何通過內存分頁、頁麵置換算法(如 FIFO、LRU、OPT 等)和頁麵交換(Swapping)技術,讓程序能夠使用比物理內存更大的地址空間的。 文件係統: 文件係統是用戶與存儲設備交互的接口,它負責組織、存儲、檢索和管理數據。本書將剖析文件係統的層次結構,從文件到目錄,再到磁盤塊的映射關係。我們將講解不同文件係統的設計理念(如 FAT、NTFS、ext4 等),以及文件係統的主要操作,如文件的創建、刪除、讀寫、目錄管理等。我們還會深入探討文件係統中至關重要的“索引節點”(inode)概念,它是如何記錄文件元數據並指嚮數據塊的。 I/O 管理: 輸入/輸齣設備是計算機與外界交互的通道,高效的 I/O 管理能夠顯著提升係統性能。本書將介紹 I/O 設備的類型、接口以及驅動程序的作用。我們將探討緩衝技術、中斷處理機製、DMA(直接內存訪問)等技術,它們是如何實現 CPU 與 I/O 設備之間高效的數據傳輸的。 二、 深入剖析:理解技術細節與權衡 在掌握瞭操作係統的基本原理後,本書將進一步深入到一些關鍵的技術細節,探討它們背後的設計思想和權衡取捨。 並發與同步: 在多任務環境中,多個進程或綫程可能同時訪問共享資源,由此産生的競爭條件(Race Condition)是必須解決的問題。我們將詳細講解互斥鎖(Mutex)、信號量(Semaphore)、管程(Monitor)等同步機製,以及如何利用它們來保護臨界區,避免數據不一緻。我們還會探討死鎖(Deadlock)的産生條件、檢測與預防方法。 係統調用: 程序與操作係統內核之間的交互是通過係統調用完成的。本書將詳細介紹常見的係統調用,如 `fork`、`exec`、`open`、`read`、`write`、`close`、`wait` 等,並解釋它們在內核中的實現機製。理解係統調用是連接用戶空間和內核空間的橋梁,對於編寫能夠與操作係統深度交互的程序至關重要。 中斷與異常處理: 中斷是外部事件(如硬件完成 I/O)或內部事件(如除零錯誤)引起 CPU 暫停當前任務,轉而去執行特定處理程序的機製。我們將深入講解中斷嚮量錶、中斷處理程序(ISR)的工作流程,以及異常(ExcepTIon)是如何被處理的。 虛擬化基礎: 隨著雲計算的興起,虛擬化技術變得越來越重要。本書將觸及虛擬化的基本概念,包括硬件輔助虛擬化、虛擬機監控器(VMM)的作用,以及如何模擬硬件環境,讓多個操作係統能夠運行在同一物理硬件上。 三、 實踐導嚮:理論與實踐的結閤 理論的最高境界在於實踐。本書在講解每個概念時,都力求結閤實際的案例和場景。我們不會止步於紙上談兵,而是會引用真實的操作係統(如 Linux)中的具體實現作為參考,例如,我們會在講解進程調度時,簡單提及 Linux 中的 CFS(Completely Fair Scheduler)調度器;在講解文件係統時,會提及 Linux 的 VFS(Virtual File System)層。 本書的另一大特色是提供瞭大量的代碼示例和實驗指導。我們將通過 C 語言等常用編程語言,演示如何使用係統調用來創建進程、進行綫程同步、管理文件等。這些示例旨在幫助讀者將抽象的理論知識轉化為可執行的代碼,從而更直觀地理解操作係統的運作。我們鼓勵讀者動手實踐,修改代碼,觀察結果,從而加深理解。 四、 目標讀者與價值:提升你的技術視野 本書的目標讀者非常廣泛,包括: 計算機科學與技術專業的在校學生: 作為一門核心課程,操作係統原理的學習是必不可少的。本書能夠幫助你紮實地掌握操作係統學的基本概念和原理,為未來的學習和研究打下堅實基礎。 軟件開發工程師: 無論你是從事後端開發、係統編程還是嵌入式開發,深入理解操作係統都將極大地提升你的編程能力和問題排查能力。你將能夠寫齣更高效、更健壯的代碼,並更好地理解程序性能瓶頸的根源。 係統管理員與運維工程師: 瞭解操作係統的內部機製,能夠幫助你更有效地管理和維護服務器,預測和解決係統故障,優化係統性能。 對計算機底層技術感興趣的愛好者: 如果你對計算機是如何工作的感到好奇,渴望理解代碼是如何被執行,數據是如何被存儲和傳輸的,那麼本書將是你理想的入門讀物。 本書的價值在於: 構建堅實的理論基礎: 讓你對計算機係統有一個全麵的、深刻的理解。 提升實踐能力: 通過豐富的示例和實驗,將理論知識轉化為實際技能。 培養解決問題的能力: 讓你能夠從更底層的角度分析和解決軟件開發和係統管理中的難題。 拓展技術視野: 讓你能夠理解更高級的技術(如分布式係統、雲計算)是如何構建在操作係統之上的。 我們相信,通過閱讀本書,你將不再僅僅是停留在“使用”計算機的層麵,而是能夠真正“理解”和“駕馭”它。這不僅是對技術能力的提升,更是一種對計算本質的探索和認知。讓我們一起踏上這場激動人心的“揭秘”之旅!

用戶評價

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老實說,我拿到《操作係統真象還原》這本書的時候,並沒有抱太大的期望,畢竟市麵上關於操作係統的書籍很多,很多都寫得乾巴巴的,要麼就是過於理論化,要麼就是過於碎片化。但是,這本書的風格真的讓我眼前一亮。作者的文字非常有感染力,他不是在“講課”,更像是在“講故事”,用一種非常引人入勝的方式,將那些原本枯燥的技術細節變得生動有趣。我印象最深刻的是關於進程間通信的部分,以往我總是把IPC看成是一種枯燥的API調用,但這本書通過一個非常形象的比喻,將進程之間的信息傳遞過程描繪得活靈活現,讓我一下子就理解瞭不同IPC機製的優缺點以及適用場景。而且,作者在書中埋設瞭很多“彩蛋”,一些不常見但卻極其重要的知識點,他會用一種非常巧妙的方式帶齣來,讓你在不經意間就掌握瞭這些寶貴的技能。我感覺這本書就像是一位經驗豐富的老工匠,帶著你一點一點地拆解一颱精密的機器,告訴你每一個零件的作用,以及它們是如何協同工作的。讀完之後,我感覺自己對操作係統的理解,已經從“知道是什麼”升級到瞭“知道為什麼”和“知道怎麼做到”。這種層次的提升,是任何一本泛泛而談的書都無法給予的。

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坦白講,我是一個對底層技術非常好奇的人,但很多時候,這種好奇心會被晦澀難懂的專業術語和復雜的公式所打敗。《操作係統真象還原》這本書,恰恰解決瞭我的痛點。它非常聰明地避開瞭那些純粹理論上的堆砌,而是將操作係統的核心概念,通過大量的圖示、代碼片段以及貼近實際的案例,一層層地剝開。作者並沒有一開始就拋齣大量艱深的理論,而是從一個非常容易理解的切入點開始,逐步引導讀者深入。例如,在講解中斷處理機製時,他並沒有直接去講匯編指令,而是先用一個生活中的例子來類比,讓你先建立起一個宏觀的認識,然後再慢慢地過渡到技術細節。這種“由淺入深”的講解方式,讓我感到學習過程非常順暢,幾乎沒有遇到什麼難以逾越的障礙。而且,書中提供的很多代碼示例,都經過瞭精心的設計,能夠清晰地展現某個知識點的運作原理。我甚至嘗試著自己去修改一些代碼,去驗證書中的某些結論,這種實踐性的學習讓我收獲頗豐。總而言之,這本書是一本非常“接地氣”的操作係統教材,它讓你感受到學習操作係統不再是一件枯燥乏味的事情,而是一場充滿樂趣的探索之旅。

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說實話,我對操作係統的理解一直停留在“用戶”層麵,知道如何使用,如何配置,但對於它內部到底是怎麼工作的,一直是個模糊的概念。抱著“到底是怎麼還原真相”的好奇心,我翻開瞭《操作係統真象還原》。這本書確實讓我看到瞭操作係統的“真象”。作者的敘述方式非常獨特,他不是在“教”你,更像是在“陪”你一起去“拆解”操作係統。他會把一些原本看起來很復雜的概念,用非常直觀的方式呈現齣來。我印象最深刻的是關於虛擬內存的部分,我之前一直覺得很神奇,但不知道原理。看瞭這本書,作者用一個類比,把內存的映射、分頁、交換等過程講得一清二楚,讓我瞬間就明白瞭其中的奧秘。而且,書中穿插的很多小故事或者曆史淵源,讓原本嚴肅的技術內容增添瞭許多人文色彩,也讓我對操作係統的發展有瞭更深的理解。我感覺自己就像是跟著一位經驗豐富的偵探,一起去搜集綫索,推理案情,最終揭開瞭操作係統神秘的麵紗。這本書的閱讀體驗非常好,讓我對操作係統産生瞭前所未有的興趣。

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這本《操作係統真象還原》真的是給我打開瞭一扇全新的大門!我之前學習操作係統,總感覺像是在隔著一層紗看東西,很多理論學下來,應用起來卻總感覺不得要領,有時候甚至會因為一些奇怪的bug而焦頭爛額,卻不知道根本原因齣在哪裏。讀瞭這本書,我纔真正理解瞭“還原”這兩個字的含義。作者用一種非常親切但又極其專業的方式,一步一步地剖析瞭操作係統的底層運作機製。從最基礎的進程調度,到復雜的內存管理,再到文件係統的奧秘,每一個概念都被拆解得細緻入微。我特彆喜歡作者在講解一些經典算法時,不僅僅是羅列公式和流程圖,而是會結閤實際的場景,甚至會模擬齣一些“假設”的係統狀態,讓我們跟隨他的思路去思考,去預測結果。這種“身臨其境”的學習方式,極大地增強瞭我的理解力。我感覺自己不再是被動地接受知識,而是主動地參與到對操作係統的探索過程中。那些曾經讓我頭疼不已的“黑盒”概念,現在在我腦海中已經變得清晰可見,仿佛它們就在眼前流動、運行。這本書真的太適閤那些想要深入理解操作係統,而不是僅僅停留在錶麵概念上的讀者瞭。它不僅教授瞭理論,更重要的是教會瞭我如何去“看透”操作係統。

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這本書的封麵和書名《操作係統真象還原》讓我非常好奇,因為它暗示瞭一種“揭秘”的意味。我是一名有一定編程基礎的開發者,雖然平時工作中會接觸到操作係統,但總感覺對其底層原理缺乏深入的理解,很多時候遇到問題,也隻能靠經驗或者文檔來解決,不夠“治本”。這本書恰恰滿足瞭我這種“探究到底”的心理。作者在講解時,邏輯非常清晰,循序漸進。他不會一股腦地拋齣大量概念,而是會先建立起一個基礎框架,然後在這個框架上,逐步添加細節。我特彆欣賞他對於一些關鍵模塊的深入剖析,例如鎖機製、綫程同步等,這些都是多綫程編程中經常遇到的難點,但在這本書裏,作者通過非常生動的圖示和恰當的比喻,將它們解釋得非常透徹,讓我能夠真正理解其中的原理,而不是僅僅停留在API的層麵。讀這本書的過程,讓我感覺自己不僅僅是在學習知識,更像是在經曆一次“考古”般的探索,一點一點地發掘操作係統的核心秘密。對於我這種想要提升技術深度,真正理解代碼背後的運行機製的開發者來說,這本書無疑是一份寶貴的財富。

評分

京東自營,正版保障,值得信賴。

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比學校上課用的教材講的明白多瞭,雖然很厚但是感覺能看下去

評分

好書,推薦,對係統原理有個清晰的理解。

評分

這本書的深度夠瞭。

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講解得非常詳細,已經不是第一次購買瞭。值得精讀學習。

評分

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評分

很給力,京東的商品價格公道,而且質量有保證,可以放心消費而且價格實惠

評分

希望對操作係統的理解有用。

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