作业系统精论 9/e pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 数据结构
• 算法
• 系统设计
• 软件工程
• 性能评估

本书特色

　　恐龙版作业系统一书长久以来都是作业系统的最佳教材。本书就是以恐龙版作业系统为蓝本，从中挑出精髓，以配合大专院校一学期18週的课程。

　　这本在市场上领先的教科书继续地不断进步。在第九版中除了继续提供扎实的理论基础，让学生能了解作业系统的基本观念之外，同时还包含了全面的更新和作业系统运作的最新范例。

　　新增的部分
　　•多核心系统与平行运算
　　•行动系统，包含了 : iOS和Android
　　•记忆体内容的更新
　　•新的章节讨论虚拟机器与Windows 7
　　•重头到尾完整的涵盖Linux与Windows 7

《计算机科学基础概念：算法、结构与原理》 内容提要 本书旨在为读者构建坚实的计算机科学基础知识体系，重点关注算法设计与分析、数据结构、计算理论基础以及系统级编程的核心概念。全书结构清晰，内容深入浅出，通过大量的实例和练习，引导读者从底层原理理解现代计算系统的运作机制。 第一部分：算法与计算思维 第1章：计算的本质与算法基础 本章首先探讨了“计算”的数学定义，从图灵机模型出发，阐述了什么是可计算性，以及计算的局限性。随后，引入了算法设计的基本范式，包括分治法、贪心算法和动态规划。我们详细分析了不同算法解决同一问题的效率差异，奠定了后续章节进行严格性能分析的基础。算法的描述将采用伪代码结合清晰的自然语言解释，确保即使是初学者也能理解其逻辑流程。 第2章：算法性能分析与排序 算法的效率是计算机科学中的核心议题。本章深入讲解了渐近分析方法（大O、Ω、Θ符号），并区分了最坏情况、最好情况和平均情况分析的意义。重点剖析了经典排序算法的性能，包括冒泡排序、插入排序、选择排序的$O(n^2)$级别表现，以及归并排序和快速排序的$O(n log n)$优势。此外，还介绍了堆排序的实现细节及其在构建优先队列中的应用。对这些算法的分析将强调递归树方法和主定理的应用。 第3章：图算法与网络模型 图作为表示复杂关系结构的关键工具，在现代计算中无处不在。本章系统地介绍了图的存储结构（邻接矩阵与邻接表），以及两种基本的图遍历算法：深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）。随后，深入探讨了图的连通性问题，包括寻找最小生成树（MST）——普里姆算法和克鲁斯卡尔算法的比较分析。最短路径问题被分为单源最短路径（Dijkstra算法和带有负权边的Bellman-Ford算法）和所有对最短路径（Floyd-Warshall算法），每种算法的适用场景和时间复杂度都会被细致区分。 第二部分：数据结构与内存组织 第4章：线性与非线性数据结构 本章是数据结构的核心。首先回顾了数组和链表（单向、双向、循环链表）的实现与操作复杂度。接着，重点介绍了栈（LIFO）和队列（FIFO）的应用，如函数调用栈的实现和任务调度。非线性结构部分，我们将详细阐述树的概念，包括二叉树、二叉搜索树（BST）的平衡性问题。平衡树（如AVL树和红黑树的原理介绍，不深入其复杂实现细节）的引入，旨在说明保持高效查询性能的必要性。 第5章：散列表与冲突解决 散列表（哈希表）是实现平均 $O(1)$ 查找效率的关键结构。本章首先解释了哈希函数的设计原则和质量评估标准。核心内容集中在冲突解决策略上：链式法（Separate Chaining）和开放寻址法（线性探测、二次探测和双重散列）。本章还将讨论负载因子对性能的影响，以及如何通过动态调整表的大小（Rehashing）来维持散列表的高效性。 第6章：堆结构与优先队列 优先队列在许多算法（如Dijkstra算法、事件模拟）中扮演重要角色。本章详细介绍如何使用二叉堆来实现高效的优先队列。内容包括大顶堆和小顶堆的构建过程（Heapify），以及插入和删除最大/最小元素的操作机制。此外，还会简要介绍斐波那契堆（Fibonacci Heap）在特定算法优化中的理论价值。 第三部分：计算理论与形式语言 第7章：有限自动机与正则表达式 本部分将视角从具体实现提升到计算模型本身。本章介绍了形式语言理论的基础，包括字母表、字符串和语言的定义。重点阐述了有限自动机（Finite Automata，FA），区分确定性有限自动机（DFA）和非确定性有限自动机（NFA）。通过实例说明如何使用正则表达式来描述和识别特定模式的字符串，并论证DFA和NFA的等价性。 第8章：下推自动机与上下文无关文法 为处理更复杂的结构（如程序语言的语法），需要更强大的计算模型。本章引入了下推自动机（PDA），并将其与上下文无关文法（CFG）联系起来。CFG是现代编译器设计中用于描述程序语法结构的基础。我们将分析文法的二义性问题，并简要介绍如何通过分析树来验证一个字符串是否属于由特定文法定义的语言。 第四部分：系统基础与内存管理 第9章：内存层级结构与缓存原理 理解数据如何在处理器和主存之间流动，对于编写高性能代码至关重要。本章详细描述了现代计算机的内存层级结构（寄存器、L1/L2/L3缓存、主存、磁盘）。核心内容聚焦于缓存的工作原理：块的映射方式（直接映射、组相联、全相联）、替换策略（LRU等）以及写操作的回写/直写策略。通过计算局部性（时间与空间）的概念，解释了为什么代码的内存访问模式会直接影响程序运行速度。 第10章：链接、加载与基本地址转换 本章从操作系统视角审视程序是如何被执行的。我们探讨了编译过程的后续步骤：汇编、链接和加载。重点解析了静态链接和动态链接的区别，以及库函数是如何被解析和引用的。此外，还引入了虚拟内存的基本概念，解释了程序如何通过页表机制将虚拟地址空间映射到物理地址，理解这一过程是理解段错误和内存保护的关键。 第11章：并发性基础 现代系统高度依赖并发性来提高吞吐量。本章探讨了并发的基本挑战：竞态条件和死锁。我们将介绍进程与线程的区别，以及用于控制共享资源访问的同步机制，包括互斥锁（Mutex）、信号量（Semaphore）和条件变量。对这些同步原语的错误使用将通过经典案例进行说明，强调正确使用同步工具的重要性。 附录：数学基础回顾 附录部分提供了读者在深入理解算法分析和计算理论时可能需要的离散数学知识回顾，包括集合论、基本概率论、证明技巧（数学归纳法、反证法）和基础线性代数概念。 本书特色 本书侧重于构建对计算科学的“为什么”和“如何做”的深刻理解，而非仅仅停留在特定编程语言的API层面。通过对底层机制和抽象模型的剖析，读者将能够设计出更健壮、更高效的解决方案，并能更好地理解高级软件系统和底层硬件之间的交互关系。本书适合作为计算机科学专业本科生核心课程的教材，也为希望系统性回顾基础知识的专业人士提供了深入的参考。

第一篇 总　论
CHAPTER 1　概　　说
CHAPTER 2　系统结构

第二篇 行程管理
CHAPTER 3　行程观念
CHAPTER 4　多执行绪
CHAPTER 5　行程排班
CHAPTER 6　同　步
CHAPTER 7　死　结

第三篇 记忆体管理
CHAPTER 8　记忆体管理策略
CHAPTER 9　虚拟记忆体管理

第四篇 储存装置
CHAPTER 10　档案系统
CHAPTER 11　档案系统的制作
CHAPTER 12　辅助储存结构
CHAPTER 13　输入/输出系统

第五篇 保护和安全
CHAPTER 14　系统保护
CHAPTER 15　系统安全性

评分☆☆☆☆☆

哈囉，身為一個在台灣唸資工的學生，這本《作業系統精論 9/e》真的是我大學生涯裡不可或缺的工具書！從第一次拿到它，就覺得這本書的厚度跟份量十足，翻開來，裡面的內容更是紮實到不行。老師上課講的那些原理、演算法，很多時候課本上的文字解釋都覺得有點抽象，但翻到《作業系統精論 9/e》這裡，它提供的詳細圖示、流程圖，還有那種循序漸進的講解方式，真的能幫助我把原本一團亂麻的概念理得清清楚楚。 像是處理器排程那一章，老實說，第一次看到FCFS、SJF、RR這些演算法的時候，真的會有點霧煞煞，而且很多教科書的講解都比較簡略，但這本書光是在講SJF的時候，就用了好多不同的例子，有對話式的引導，也有表格化的比較，甚至還有模擬執行過程的詳細步驟，讓我能夠很直觀地理解不同演算法的優劣和適用時機。而且它還會提到一些更進階的演算法，像是多層次佇列排程（Multilevel Queue Scheduling）等等，這些在其他書上可能就比較少見，但《作業系統精論 9/e》都把它們講得非常透徹，讓我對作業系統的排程機制有了一個非常全面且深入的認識，這對我之後寫作業、做專題，甚至參加一些技術型的競賽，都非常有幫助。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，《作業系統精論 9/e》這本書的內容非常豐富，感覺就像一個無底洞一樣，每次翻開都能學到新東西。即使是已經上過的課程，再回頭來看這本書，還是會發現很多過去忽略的細節，或者能從新的角度去理解。它對於各種作業系統的實作細節，例如行程（Process）和執行緒（Thread）的切換、上下文（Context）的保存與恢復、中斷處理（Interrupt Handling）等等，都有非常精闢的說明。 特別是當我開始接觸作業系統相關的程式開發，像是編寫一些底層的驅動程式，或者是在Linux環境下進行系統呼叫（System Call）的實驗時，《作業系統精論 9/e》就成為了我最可靠的參考手冊。它提供的概念和原理，就像是地圖一樣，指引我如何理解系統的運作，如何去除錯，以及如何去優化效能。書中那些關於記憶體保護、行程間通訊（IPC）機制，還有安全性的探討，對於確保程式的穩定性和安全性至關重要，它讓我明白，在開發時，不能只看到表面的功能，更要理解背後的原理。

评分☆☆☆☆☆

說實話，一開始拿到《作業系統精論 9/e》的時候，就被它的厚度給震撼到了，但翻開之後，才發現這份厚重是物有所值的。它所涵蓋的範圍非常廣泛，從最基礎的處理器管理、記憶體管理，一直到更進階的檔案系統、I/O系統、安全性，甚至是分散式系統和虛擬化技術，幾乎涵蓋了現代作業系統的方方面面。而且，它並不是那種淺嘗輒止的介紹，而是每一部分都講得非常深入，並且有大量的範例和思考題。 尤其讓我印象深刻的是關於同步與死結（Synchronization and Deadlocks）那一章。很多課本可能只會簡單帶過互斥（Mutual Exclusion）、同步（Synchronization）這些概念，但《作業系統精論 9/e》則詳細闡述了semaphore、monitor、condition variables等各種同步機制，並且用實際的程式碼片段（雖然是偽代碼，但邏輯很清晰）來展示它們如何應用，來解決多執行緒之間的資源競爭問題。更別提它在死結預防、避免、偵測和恢復等方面的詳細討論，還有那幾個經典的死結情境分析，真的讓我對這個難纏的問題有了全新的認識。

评分☆☆☆☆☆

不得不說，這本《作業系統精論 9/e》的排版和編排真的很用心，完全不像某些技術類書籍那樣枯燥乏味。它裡面穿插了大量的圖例、表格，還有一些概念性的插畫，讓我在閱讀的時候，眼睛不會那麼疲勞，而且透過這些視覺化的呈現方式，很多複雜的觀念反而變得更容易吸收。尤其是講到記憶體管理那塊，虛擬記憶體、分頁、分段這些概念，光用文字描述很容易讓人頭昏腦漲，但《作業系統精論 9/e》裡面那些關於頁表（Page Table）、快取（Cache）、TLB（Translation Lookaside Buffer）的結構圖，還有模擬頁面置換（Page Replacement）過程的動畫示意（雖然是靜態圖，但概念很清楚），真的讓我茅塞頓開。 它不會只是把名詞丟給你，而是會很清楚地解釋這些名詞背後的原理、運作方式，以及它們如何互相配合。例如，在講到快取記憶體（Cache Memory）的時候，它不只解釋了快取的作用，還詳細說明了快取與主記憶體之間的資料交換機制，甚至還會提到不同快取策略（如寫入策略、對齊策略）的影響。這種細膩的講解，讓我在理解作業系統底層運作原理時，能夠更有信心，而且在遇到一些疑難雜症時，也能夠快速地找到解答的線索。

评分☆☆☆☆☆

對我來說，《作業系統精論 9/e》最棒的地方就在於它提供了非常扎實的理論基礎，並且透過各種實例和圖解，讓這些理論變得生動易懂。每次遇到作業系統相關的專案，或是需要深入理解某個系統功能的時候，我幾乎都會翻到這本書。像是處理檔案系統的權限管理、存取控制列表（ACL）等等，這些在日常使用電腦時可能不會特別注意到，但在《作業系統精論 9/e》中，它會把底層的結構、演算法，甚至磁碟的佈局都講得清清楚楚。 而且，它在介紹各種演算法和資料結構時，都會給出優劣分析，並且會討論在實際應用中可能會遇到的各種考量。例如，在講到磁碟排程演算法（如FCFS、SSTF、SCAN、C-SCAN）的時候，它不只解釋了每個演算法的運作邏輯，還會分析它們在不同負載情況下的效能表現，以及為什麼在實際系統中會選擇某種特定的演算法。這種實事求是的探討，讓我能夠更深入地理解作業系統設計的考量，而不只是死記硬背。