操作系统之编程观察

出版者:清华大学出版社

作者:罗秋明

页数:315

出版时间:2018-4-18

价格:59.00元

装帧:平装

isbn号码:9787302489733

具体描述

本书弥合了操作系统理论课程和操作系统编码实现之间的断层。以Linux真实操作系统为观察对象，主要利用proc文件系统展示出来的内核行为数据来讲述操作系统的核心概念。

目录信息

第1章Linux安装与访问1
1.1安装Linux1
1.1.1下载CentOS 71
1.1.2CentOS 7安装3
1.2虚拟机安装Linux9
1.2.1VirtualBox安装9
1.2.2虚拟机配置17
1.2.3虚拟机安装Linux19
1.3ssh远程终端访问21
1.4初次接触Linux24
1.4.1简单操作24
1.4.2运行HelloWorld程序29
1.4.3操作系统接口32
1.5阅读注意事项33
1.6本章小结34
第2章进程控制35
2.1进程基本概念35
2.1.1进程实体37
2.1.2进程间组织关系38操作系统之编程观察目录2.1.3进程控制命令42
2.2创建与撤销进程44
2.2.1fork()创建子进程44
2.2.2孤儿进程和僵尸进程47
2.2.3exec函数族49
2.2.4通过kill()撤销进程51
2.2.5创建守护进程51
2.3创建pthread线程56
2.3.1进程与线程57
2.3.2创建方法58
2.4进程和线程资源开销60
2.4.1PCB开销60
2.4.2内存描述符开销63
2.5本章小结64
2.6练习65
第3章进程调度66
3.1调度与均衡66
3.1.1调度与均衡框架71
3.1.2全系统的调度统计72
3.2进程状态及其转变75
3.2.1进程状态75
3.2.2状态转换80
3.2.3进程的调度统计83
3.3进程的调度88
3.3.1普通进程的CFS调度88
3.3.2实时进程调度93
3.4进程迁移与负载均衡103
3.4.1CFS进程的负载均衡104
3.4.2实时进程的负载均衡111
3.5本章小结114
3.6练习114
第4章进程间通信与同步115
4.1进程间通信115
4.1.1管道115
4.1.2System V IPC120
4.2进程间同步133
4.2.1System V IPC信号量集133
4.2.2POSIX信号量145
4.3本章小结154
4.4练习154
第5章内存管理156
5.1虚存空间管理156
5.1.1进程映像156
5.1.2堆区161
5.1.3文件映射区168
5.1.4栈区171
5.1.5访问任意进程的虚存176
5.1.6虚存使用的物理页帧179
5.2分页机制与页表181
5.2.1分页机制182
5.2.2进程页表186
5.3物理内存组织管理193
5.3.1页帧、节点、内存域193
5.3.2空闲页帧管理——buddy系统200
5.3.3物理内存分配与回收204
5.3.4内存回收215
5.4本章小结227
5.5练习228
第6章综合——新进程创建到运行229
6.1shell读入命令229
6.1.1用户空间与内核空间229
6.1.2读入命令231
6.2创建进程237
6.2.1fork()复制进程237
6.2.2替换进程映像238
6.2.3开始运行新进程239
6.2.4进程映像与缺页240
6.3本章小结240
6.4练习241
第7章VFS文件系统242
7.1VFS242
7.1.1VFS对象243
7.1.2文件系统类型245
7.2文件基本操作246
7.2.1命令行基本操作246
7.2.2编程接口248
7.3目录结构253
7.3.1树形结构253
7.3.2软/硬链接254
7.3.3文件系统创建与安装258
7.4页缓存264
7.4.1页缓存基本概念265
7.4.2页缓存动态变化266
7.5非文件功能268
7.5.1交换268
7.5.2设备接口273
7.5.3proc文件系统279
7.6本章小结280
7.7练习280
第8章EXT2文件系统281
8.1EXT2磁盘数据的组织281
8.1.1整体布局281
8.1.2超级块283
8.1.3块组描述符285
8.1.4索引节点286
8.1.5目录结构289
8.2EXT2文件系统的创建291
8.2.1分配磁盘空间291
8.2.2创建环回设备292
8.2.3创建EXT2文件系统293
8.2.4安装文件系统293
8.3查看EXT2磁盘数据294
8.3.1布局信息294
8.3.2块组描述符299
8.3.3索引节点与文件内容300
8.3.4目录结构304
8.4本章小结309
8.5练习310
附录vi编辑命令311
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用户评价

我一直对那些能够“看透”事物本质的书籍情有独钟。而《操作系统之编程观察》这个书名，就给我一种这样的感觉。它不是简单地介绍操作系统的概念，而是强调“观察”，这是一种深入到代码层面、机制层面的探索。我一直觉得，对于一个真正的程序员来说，能够理解操作系统的工作原理，是迈向更高层次的关键一步。很多时候，我们在编程中遇到的性能瓶颈、并发问题，往往都与对操作系统的理解不够深入有关。这本书的出现，正好弥补了我在这方面的知识空白。我希望书中能够详细地讲解那些操作系统中最核心的部分，比如进程管理、内存管理、文件系统、I/O管理等等。我期待它能够通过具体的编程示例，让我们能够“观察”到这些机制是如何运作的，比如，当我们在编写一个需要频繁进行文件读写的程序时，能够通过这本书，去理解文件系统是如何将逻辑上的文件映射到物理存储上的，又是如何通过缓存和缓冲区来提高读写效率的。这种“观察”的视角，让我相信这本书会提供一种更加直观、更加生动的学习体验，能够帮助我真正地理解操作系统，而不仅仅是记住一些概念。

《操作系统之编程观察》——这个书名本身就充满了探索的意味，它暗示着这本书将带领读者以一种不同寻常的方式，去理解操作系统这个复杂而又至关重要的领域。我一直觉得，对于程序员来说，操作系统就像是他们的“战场”，而如何在这个战场上游刃有余，往往取决于他们对操作系统的理解深度。这本书的“编程观察”几个字，让我看到了将理论知识与实际编程相结合的可能。我期待书中能够深入到操作系统的那些核心模块，例如进程管理、内存管理、文件系统、I/O调度等等，并且通过实际的编程案例，来展示这些模块是如何运作的。我希望能够通过这本书，去“观察”到一个程序是如何被加载到内存中，如何被CPU执行，以及它在执行过程中是如何与操作系统进行交互的。这种“观察”式的学习方式，比单纯的理论讲解更加直观和生动，能够帮助我更深刻地理解操作系统的精妙之处，并且将这些理解运用到我的日常编程实践中。

这本书的封面设计就足够吸引人，那种深邃的蓝色背景，仿佛宇宙星辰在其中闪烁，中间醒目的书名“操作系统之编程观察”则带着一种探索的神秘感，让人忍不住想一探究竟。我拿到这本书的时候，第一感觉就是它不是那种枯燥的技术手册，而更像是一扇通往计算机内心世界的窗口。翻开扉页，纸张的质感也相当不错，带着淡淡的油墨香，让人阅读起来心情愉悦。我对操作系统这个领域一直充满了好奇，总觉得它就像是隐藏在幕后的指挥家，默默地调度着一切，但我们平时看到的只是它工作的结果，很少能深入了解它的运作机制。这本书的名字本身就传递出一种“观察”的视角，这让我非常期待，它会如何带我深入到操作系统的每一个细枝末节，又会用怎样的方式揭示那些隐藏在代码背后的智慧。我尤其好奇，作者会用什么样的语言来描述那些抽象的概念，是晦涩难懂的术语堆砌，还是生动形象的比喻引导？这本书的出版，无疑是对我这种渴望了解计算机底层原理的读者来说，一次难得的学习机会。我希望能从中获得对操作系统更深层次的理解，不仅仅是停留在表面的使用层面，而是能够真正理解它为何如此设计，又是如何高效工作的。这本书的出现，就像是在茫茫的技术海洋中，为我指明了一座灯塔，让我知道该如何航行，才能抵达那片知识的彼岸。

《操作系统之编程观察》——这个书名就像一把钥匙，轻轻一拧，就打开了我对计算机内部世界的好奇心。我一直觉得，操作系统是整个计算机系统的灵魂，它决定了程序的运行效率，也隐藏着许多技术上的精妙之处。然而，它又是如此的抽象，让人望而却步。这本书的“编程观察”几个字，则传递出一种将抽象概念与具体编程实践相结合的理念，这让我觉得非常亲切。我期待书中能够深入到操作系统的各个层面，用一种“观察者”的视角，去剖析那些我们平时难以触及的细节。比如，当我们在编写一个多线程程序时，这本书能否带领我们“观察”到线程是如何在CPU上调度的，又是如何通过锁和信号量来解决资源竞争的问题？又比如，当我们在进行大量的内存分配时，这本书能否让我们“观察”到操作系统是如何管理内存的，又是如何通过虚拟内存等技术来突破物理内存的限制？我希望这本书能够提供一种“动手实践”的学习体验，让我们不仅仅是阅读理论，更能通过代码来“观察”操作系统的运作，从而获得更深刻的理解。

这本书的封面设计有一种沉静而深邃的力量，如同深邃的夜空，点缀着璀璨的星辰，而“操作系统之编程观察”的书名，则在这片星空中投射出一束探寻的目光。我一直对操作系统这个领域充满敬畏，它就像是计算机世界里的“幕后大师”，我们日常的编程活动，都离不开它的调度和支持。然而，我总觉得，我们对它的了解，往往停留在表面的API使用上，而未能深入到它核心的运行机制。这本书的“编程观察”几个字，恰恰击中了我的痛点。它预示着，这本书将带领我们走进操作系统的内部，去“观察”那些隐藏在代码背后的逻辑，去理解那些看似简单的系统调用，背后是如何支撑起一个庞大的计算体系的。我非常期待，书中能够通过生动的图示和精炼的文字，为我揭示进程调度的奥秘，内存分配的艺术，以及文件系统如何组织和管理海量数据。这种“观察”的视角，让我相信，这本书不仅仅是知识的传授，更是一种思维的启发，一种让我们能够更加深入地理解和运用操作系统的能力。

《操作系统之编程观察》——单单是这个名字，就足以勾起我对计算机底层运作原理的无限遐想。我总觉得，真正的编程高手，一定是对操作系统有着深刻理解的人。他们不仅仅会写代码，更懂得如何让代码在操作系统层面运行得更有效率，如何利用操作系统的特性来解决更复杂的问题。这本书的“编程观察”几个字，恰恰点出了我一直以来想要学习的方向。我希望这本书能带我超越简单的API调用，去理解那些隐藏在接口背后的机制，比如进程的创建与销毁，线程的同步与互斥，内存的分配与回收，以及文件系统的读写机制等等。我期待书中能够用清晰的语言，配合生动的图示，甚至是模拟的代码片段，来展示这些概念是如何在实际中工作的。我想象着，当我去编写一段涉及多线程并发的代码时，能够通过这本书的指导，去“观察”线程是如何被创建，它们之间是如何通信和协调的，又会遇到哪些潜在的陷阱，以及如何去规避它们。这种“观察”式的学习，对我来说，是一种更加主动和深刻的理解过程，它不仅仅是知识的输入，更是一种思维方式的培养，一种解决问题的能力的提升。

读到《操作系统之编程观察》这个书名，我的脑海里立刻浮现出一幅画面：一位经验丰富的程序员，坐在电脑前，眼神专注，手指在键盘上飞舞，而屏幕上跳跃的，正是操作系统的核心代码，他正以一种解剖学的严谨，观察着每一个字节的流动，每一个指令的执行。这种“观察”的意象，给我一种非常强的代入感，让我觉得这本书并非一本冷冰冰的教科书，而更像是一位良师益友，带着我一起走进操作系统的深层世界。我一直对那些看不见的“幕后英雄”感到着迷，操作系统正是其中最重要的一位。它无处不在，却又难以捉摸，对于很多程序员来说，它可能只是一个提供API的工具箱，而这本书的名字，则暗示着它将带我们深入到这个工具箱的内部，去了解每一个工具是如何制造出来的，又是如何协同工作的。我非常期待书中能够深入剖析那些核心的系统调用，解释它们背后的工作原理，甚至能够让我们感受到，每一次系统调用的背后，都蕴含着多少精巧的设计和复杂的计算。这本书的出现，就像是为我打开了一扇通往计算机心脏的大门，让我能够以一种更加深入、更加透彻的方式，去理解和掌握操作系统这一计算机科学的基石。

这本书的名称《操作系统之编程观察》，让我立刻联想到了一种严谨的科学研究态度，将抽象的概念与具体的编程实践相结合，进行深入的“观察”和分析。我一直对操作系统的底层工作原理感到好奇，但又常常被其晦涩的理论所困扰。这本书的“编程观察”几个字，仿佛为我指明了一条通往理解操作系统内核的捷径。我期待书中能够从一个程序员的视角出发，去剖析操作系统是如何工作的，比如，当一个程序发起一个系统调用时，它是如何在用户态和内核态之间切换的，又会经过哪些关键的步骤？我希望书中能够用生动的语言和清晰的图示，来解释那些复杂的概念，并且通过实际的编程示例，让我们能够“亲眼目睹”操作系统的运作过程。这种“观察”式的学习，能够帮助我将抽象的知识转化为具体的理解，从而更好地掌握操作系统这个计算机科学的基础。

我一直觉得，真正能打动读者的书，往往不仅仅在于它提供了多少知识点，更在于它能否激发读者的思考，能否在字里行间传递出作者的热情和洞察。这本书的名字《操作系统之编程观察》就给了我这样的感觉。它不是简单地罗列概念，而是强调“观察”，这是一种主动的学习方式，意味着读者需要跟随作者的视角，去发现、去理解、去思考。我曾经尝试过阅读一些操作系统的教材，但往往因为过于理论化而感到乏味，缺乏与实际编程的联系，让我觉得难以入手。而这本书的“编程观察”几个字，则巧妙地将理论与实践结合了起来，让我相信它会提供一种更加直观、更加生动的方式来学习操作系统。我特别期待书中是否会穿插一些实际的编程案例，通过代码来展示操作系统的某些特性，例如进程调度、内存管理、文件系统等等。我想象着，当我通过阅读和实践，能够亲眼“看到”CPU如何在多个进程之间切换，如何分配内存空间，如何管理文件，那将是多么令人兴奋的体验。这种“观察”的过程，不仅仅是知识的接收，更是一种能力的培养，一种将抽象概念转化为具体实践的能力。这本书的出现，为我提供了一个绝佳的学习平台，让我能够以一种全新的视角，去探索操作系统这个庞大而复杂的系统，去理解它在现代计算中所扮演的关键角色。

《操作系统之编程观察》——这个书名让我立刻感受到了一种深入探究的决心，它不仅仅是介绍操作系统的功能，更是要“观察”它如何运作。我一直觉得，作为一个程序员，如果不能对操作系统有深入的理解，那么在解决一些疑难杂症，或者进行性能优化时，就会显得力不从心。这本书的“编程观察”几个字，就抓住了我的兴趣点，它暗示着这本书将带领我们深入到操作系统的内部，去了解那些隐藏在代码之下的秘密。我期待书中能够详细讲解诸如进程调度算法、内存分配策略、文件系统的工作机制等核心内容，并且能够通过实际的编程例子，让我们能够“看到”这些机制是如何影响程序的运行的。例如，当我编写一个需要大量并发操作的程序时，我希望能够通过这本书，去“观察”到不同的调度算法对程序性能的影响，从而选择最适合的算法。这种“观察”式的学习，能够帮助我建立起一种基于原理的编程思维，从而更好地驾驭操作系统。

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