操作系统原理及应用

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出版者:水利水电
作者:王红
出品人:
页数:320
译者:
出版时间:2005-8
价格:28.00元
装帧:
isbn号码:9787508431307
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机
  • 操作系统
  • 原理
  • 应用
  • 计算机科学
  • 系统编程
  • 内核
  • 进程管理
  • 内存管理
  • 文件系统
  • 虚拟化
  • 并发
  • 同步
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具体描述

本书的基本理论以适用为度,以典型的WindowsServer 2003为范例,讲述操作系统的基本原理及其实际应用。全书共分8章,主要内容包括:操作系统引论、进程管理、存储管理、设备管理、文件管理系统、作业管理、UNIX系统简介和Linux系统简介。本书通过精心组织和编排,前5章中每一章的前一部分讲述操作系统的基本原理基本概念,后一部分讲述WindowsServer2003的具体技术实现。

  本书可作为高等院校计算机类相关专业的教材,内容丰富实用,通俗易懂,在讲述中穿

插大量例子,便于自学。特别是在每章后的实验中,给学生补充很多新的实用内容。另外本

书还配有《操作系统原理及应用(WindowsServer2003)——学习指导与习题解答》

《计算机网络基础与实践》图书简介 面向对象: 本书旨在为计算机科学与技术、软件工程、信息安全等相关专业的本科生、研究生提供系统、深入的计算机网络知识体系。同时也面向网络工程师、系统管理员以及对网络技术有浓厚兴趣的自学者和从业人员。 核心理念: 深入理解网络协议的本质,掌握现代网络架构的构建与维护,培养解决实际网络问题的能力。 --- 第一部分:网络基石——原理与模型 本书的开篇聚焦于计算机网络的理论基础,构建起理解后续所有复杂技术的逻辑框架。 第一章:网络互联的时代背景与发展脉络 本章追溯了计算机网络从早期实验性项目到全球信息基础设施的演变历程。详细阐述了阿帕网(ARPANET)的诞生及其对现代互联网的深远影响。深入分析了网络技术发展中面临的关键挑战,如规模化、可靠性、安全性以及异构设备兼容性,并介绍了面向服务的架构(SOA)和微服务架构(MSA)在网络应用层面的体现。 第二章:网络参考模型——自顶向下的剖析 2.1 OSI 七层模型与 TCP/IP 四层/五层模型的对比分析: 本章不仅罗列了各层的功能,更着重于阐述不同模型在历史演进中的作用与局限性。通过详细的协议栈分层图示,明确了数据封装与解封装的完整流程,强调了分层思想在复杂系统设计中的抽象与解耦能力。 2.2 物理层(Physical Layer)的深入探讨: 涵盖了数据传输的物理介质,包括双绞线(UTP/STP)、光纤(单模与多模)的特性对比,以及无线传输中的电磁波频谱分配和信道容量限制(香农定理的实际应用)。讨论了编码与调制技术(如曼彻斯特编码、QPSK/QAM)如何将数字信号转化为适合物理传输的模拟信号。 2.3 数据链路层(Data Link Layer)的可靠性保障: 重点剖析了链路层的两个关键功能:成帧和差错控制。详细介绍了差错检测机制(如奇偶校验、CRC循环冗余校验码的计算原理),以及流量控制方法(如停止等待协议、后退 N 帧协议 GBN、选择重传协议 SR)。着重分析了介质访问控制(MAC)子层,对比了共享介质中的竞争访问(CSMA/CD、CSMA/CA)与多路访问控制(TDMA、FDMA、CDMA)的适用场景。 第三章:网络核心——互联网协议簇(TCP/IP)的精髓 本章是全书的核心内容之一,系统地讲解了驱动互联网运行的基石协议。 3.1 网际层(Internet Layer)的核心——IP 协议: 深入解析 IPv4 的头部结构、地址分类(A/B/C/D/E类、私有地址范围)。重点剖析 IP 地址的子网划分(Subnetting) 和 无类别域间路由选择(CIDR) 的计算流程,这是网络规划的基础。详述了 ARP(地址解析协议)的工作机制,以及 ICMP(网际控制消息协议)在网络诊断中的作用。 3.2 传输层(Transport Layer)的可靠性与效率权衡: 对比 TCP 与 UDP 的设计哲学与应用场景。 TCP 深度解析: 重点讲解三次握手与四次挥手的状态转移图,以及滑动窗口机制(包括累积确认与选择确认 SACK)。详述拥塞控制算法的演进,如慢启动(Slow Start)、拥塞避免(Congestion Avoidance)、快速重传与快速恢复,并引入现代的 BBR 算法思想。 UDP 机制: 分析其无连接、低延迟的特性,以及在流媒体、DNS 等场景中的应用。 3.3 应用层(Application Layer)的协议实践: 涵盖了最常用的应用层协议,如 HTTP/1.1、HTTP/2 的请求/响应模型、报文结构及其与 TCP 会话的绑定关系。解析了 FTP、SMTP、POP3/IMAP 等传统协议的工作流程,并初步介绍 DNS 的层级结构、记录类型(A, CNAME, MX, NS)和递归/迭代查询过程。 --- 第二部分:网络架构与路由实践 在掌握了基本协议后,本书转向构建和维护实际网络所需的架构知识。 第四章:路由协议与逻辑连接的构建 本章聚焦于数据包如何在复杂的、由多个自治系统(AS)构成的网络中找到最优路径。 4.1 内部网关协议(IGP): 详细对比了距离矢量协议(如 RIPv2 的 Bellman-Ford 算法)与链路状态协议(如 OSPF 的 Dijkstra 算法)。重点在于 OSPF 区域划分、LSA 类型及其在路由表生成过程中的计算步骤。 4.2 外部网关协议(EGP)——BGP: 作为互联网的粘合剂,BGP 的机制被深入剖析。讲解 BGP 的路径矢量特性,Peer 建立过程,以及路径属性(AS_PATH, NEXT_HOP, LOCAL_PREF, MED 等)在路由选择中的权重和优先级。理解 BGP 是理解大型企业网和运营商网络运营的关键。 4.3 路由表的查找与转发过程: 描述了路由器接收数据包后,如何基于最长前缀匹配原则进行查找,以及如何利用路由表、ARP 缓存和数据转发信息表(FIB)实现高速转发。 第五章:局域网(LAN)的深入技术 本章关注企业和园区网络中不可或缺的二层技术。 5.1 以太网的扩展与局限: 重新审视高速以太网标准(Gigabit, 10Gigabit Ethernet)的物理层实现。 5.2 交换机的工作原理与 VLAN 划分: 深入讲解 MAC 地址表(CAM 表)的学习、老化与转发机制。重点讲解虚拟局域网(VLAN)的创建、基于端口的划分、以及 802.1Q 标签(Tagging)的原理,阐述 VLAN 如何实现逻辑隔离。 5.3 消除环路的关键——生成树协议(STP): 详细分析 STP(802.1D)的根桥选举、端口角色(根端口、指定端口、阻塞端口)的确定过程,以及 RSTP/MSTP 带来的收敛速度提升。强调 STP 对于构建冗余、无环网络的绝对重要性。 --- 第三部分:网络服务、安全与新兴趋势 本部分将理论知识应用于实际的服务部署与安全防护,并展望未来发展方向。 第六章:网络应用服务与支撑协议 6.1 地址管理协议(DHCP): 详述 DHCP 的 DORA 四步交互过程,以及中继代理(Relay Agent)在不同子网间分配地址的机制。 6.2 域名服务(DNS)的完整解析链条: 不仅停留在 A 记录,而是完整描绘从客户端发起查询到根域名服务器、TLD 服务器、权威名称服务器的迭代查询过程,以及缓存对性能的影响。 6.3 网络地址转换(NAT)的类型与原理: 深入讲解静态 NAT、动态 NAT 以及端口地址转换(PAT/NAPT)的转换表结构和实现细节,分析 NAT 在 IPv4 地址短缺中的关键作用。 第七章:网络安全基础与防御策略 网络安全已与网络原理密不可分。本章从协议层面探讨安全威胁与防御。 7.1 传输层安全(TLS/SSL): 详细解析 TLS 的握手过程(包含密钥交换、证书验证),区分对称加密、非对称加密和哈希函数在其中的应用场景。 7.2 防火墙技术与访问控制列表(ACL): 介绍包过滤防火墙的工作原理、状态检测防火墙的优势,并教授如何精确编写标准与扩展 ACL 规则以控制流量。 7.3 入侵检测与防御系统(IDS/IPS): 区分基于特征码和基于异常检测的方法,并介绍它们在网络流量监控中的部署位置与作用。 第八章:面向未来的网络技术 本章简要介绍当前网络领域的前沿热点,引导读者进行后续深入学习。 8.1 IPv6 的地址结构与过渡机制: 介绍 IPv6 的单播、组播、任播地址类型,理解 IPv6 报头相比 IPv4 的简化之处,并探讨双栈、隧道技术等过渡方案。 8.2 软件定义网络(SDN)的基本思想: 阐述控制平面与数据平面的分离概念,OpenFlow 协议在解耦网络控制中的作用,以及 SDN 在网络自动化中的潜力。 8.3 网络功能虚拟化(NFV)概述: 解释如何将传统网络设备的功能(如路由、防火墙)解耦并以软件形式运行在通用硬件上。 --- 总结特点 本书严格遵循自底向上的讲解顺序,理论推导清晰,并辅以大量的实际配置案例和数据抓包分析(例如 Wireshark 实例),确保读者不仅理解“是什么”,更能掌握“如何做”。内容力求体现网络协议设计背后的工程权衡与优化思想。

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用户评价

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这本书的封面设计简直是沉闷的代名词,那种灰蒙蒙的色调,配上密密麻麻的英文字体,让我几乎看不清标题。初翻开时,那种扑面而来的公式和流程图,简直像是在挑战我的耐心极限。我原本期待的是能有一些生动有趣的案例来阐释那些抽象的概念,比如一个虚拟的场景,展示进程调度是如何像一个繁忙的交通指挥官一样分配“道路使用权”。然而,书中却充斥着大量对各种算法的机械化描述,仿佛在背诵一本枯燥的硬件手册。我试着去理解那些内存管理章节,但读完后,脑海里留下的只有一堆术语的碎片,完全没有形成一个完整的画面感。更别提那些关于文件系统的讲解,深入得有些令人窒息,我感觉自己像一个初学者,却被迫去啃一份资深工程师的参考资料。这本书的排版也实在不敢恭维,页边距窄得可怜,文字拥挤不堪,让人阅读起来非常费力,读上几页就感到眼睛干涩、思维涣散。它更像是一本为应试而生的工具书,而非一本旨在激发学习兴趣的佳作。

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坦白说,这本书的深度是毋庸置疑的,但它的广度却让人感到一丝遗憾。我原本指望能从这本书中了解到更多关于现代操作系统在实际应用层面的挑战和创新,比如容器化技术、微内核设计或者最新的安全加固措施。然而,书中的内容似乎停留在上个世纪的经典理论框架内,对于近年来操作系统领域发生的翻天覆地的变化,几乎没有涉及。那些关于虚拟化和云计算环境下的资源管理策略,书中几乎是一笔带过,这使得这本书在紧跟技术前沿方面显得力不从心。我甚至怀疑,如果我只读这本书,我将无法应对当下工业界对操作系统知识提出的新要求。它更像是一部详尽的“博物馆藏品”介绍,而非一本指导未来实践的“工程指南”。我期待能看到更多关于实际操作系统(如Linux或Windows)内核设计者的真知灼见,而不是纯粹的理论模型构建。

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这本书的章节组织结构松散,缺乏一个清晰的主线索来串联起各个模块。比如,进程管理和内存管理之间的联系,在书中呈现得非常割裂,读者需要自己去拼凑出“进程是如何利用虚拟地址空间”这种核心概念的。每一章似乎都是一个孤立的知识点集合,没有从一个宏观的视角引导读者逐步深入到微观的实现细节。这使得学习过程非常碎片化,我总是感觉自己学完了一个知识点,却不知道它在整个系统中的具体定位。要建立起一个统一的、立体的操作系统认知模型,难度非常大。它更像是一个知识点的“大杂烩”,虽然内容详实,但缺乏一个优秀的“建筑师”来规划蓝图,最终呈现出来的成品,虽然结构复杂,但却显得杂乱无章,让人难以形成系统性的知识体系。

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阅读体验堪称是一场折磨,这本书的印刷质量也实在让人不敢恭维。纸张薄得近乎透明,墨水似乎有点晕染,尤其是在涉及大量代码片段和结构体定义的地方,辨识度极低,经常需要眯着眼睛才能看清那些细小的字符。更糟糕的是,书中的图表质量非常差,很多流程图的线条模糊不清,箭头方向常常难以辨认,这对于理解算法的执行路径是致命的缺陷。我不得不自己动手,在笔记本上重新绘制那些关键的图表,才能真正理解其运作机制。此外,书中的勘误似乎也不少,我发现有几处对某个寄存器或内存地址的描述前后矛盾,这无疑给初学者带来了极大的困扰和不信任感。一本技术类书籍,如果连最基本的准确性和清晰度都无法保证,那么其内容本身的价值也会大打折扣。

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这本书的作者显然是对理论体系有着近乎偏执的追求,每个知识点的推导都力求面面俱到,恨不得把所有可能的边界条件都用数学语言严丝合缝地包罗进去。然而,这种“面面俱到”的后果就是,对于一个刚接触操作系统的初学者来说,这本书简直就是一座难以逾越的高山。它假设读者已经对计算机构架有着相当的了解,以至于很多基础的铺垫都被忽略了。我花了大量时间去查阅其他资料来理解书中某些章节的背景知识,这无疑大大降低了学习的效率。比如,在讨论同步机制时,书中直接抛出了信号量和管程的概念,然后就开始深入讲解它们的实现细节,却鲜有提及为什么我们需要这些机制来解决现实世界中的并发问题。这种“先结果后原因”的叙述方式,让我感到非常困惑,仿佛被拽入了一个逻辑严密的迷宫,却拿不到一张地图。这本书的语言风格也过于学术化,缺乏必要的类比和比喻,使得那些原本可以非常直观的操作系统行为,变得晦涩难懂,需要反复揣摩才能勉强抓住其精髓。

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