《计算机的心智:操作系统之哲学原理(第2版)》邹恒明电子书

内容简介

操作系统是计算机系统的核心系统软件，负责控制和管理整个系统，使之协调工作。本书对操作系统的核心内容进行了全面分析，包括操作系统的发展历史和基本概念、进程与线程、内存管理、文件系统、输入与输出、多核环境下的进程调度和操作系统设计。本书用大量生活实例，生动地解释了操作系统中的主要难点和模糊点：锁的实现、同步机制的发展轴线、纯粹分段到段页式的演变、多核环境下的进程同步与调度和操作系统设计等内容。本书重点突出、逻辑清晰、内容连贯，便于学生顺利掌握操作系统的核心内容。
《操作系统之哲学原理（第2版）》层次丰富、涵盖操作系统的所有核心内容，适合作为国内高校计算机及相关专业本科生操作系统课程的教材，也是了解计算机操作系统原理不可多得的参考书。
《操作系统之哲学原理（第2版）》自第1版出版以来，受到了读者广泛关注与好评！
第2版以新发展为内容、以融会贯通为着眼、以逻辑演绎为主线、以生活实例为解说，将生活哲学与操作系统发展的来龙去脉进行了完美的结合，并融汇了新的知识点。带给读者更丰富的内容和更深刻的思考。

第一阶段：状态机操作系统（1940年以前）
这是计算机处在萌芽时期出现的操作系统。这种操作系统运行在英国人巴贝斯（Babbes）想象中的自动机中。所谓状态机操作系统实际上算不上是我们现在通常所定义的操作系统，而是一种简单的状态转换程序：根据特定输入和现在的特定状态进行状态转换而已。这个时候的计算机也不是现代意义上的计算机，而是所谓的自动机，其功能非常简单，可以用原始来形容。能做的计算也只限于加减法。这个时代的操作系统没有什么功能，不支持交互命令输入，也不支持自动程序设计，甚至这个时候还没有存储程序的概念。

驱动这一阶段操作系统的动力是个人英雄主义。因为此时尚无任何计算机工业、计算机研究及计算机用户。计算机及其操作系统的发展完全是某些人的个人努力。

这个阶段因为计算机刚刚出现，没有多少人能够接触到计算机，自然不存在什么安全问题。

这个阶段没有操作系统。如果非要说有的话，人就是这个时代的操作系统：因为自动机的一切动作均是人在操控的。

第二阶段：单一操作员单一控制端操作系统（20世纪40年代）
这种单一操作员单一控制终端（Single Operator,Single Console，SOSC）的操作系统是在刚出现计算机时人们能想到的最直观的控制计算机的方式。这个时候的代表机型为美国宾夕法尼亚大学与其他机构合作制作的ENIAC计算机。这是第一台电子计算机，但不是第一台计算机。在这之前有个英国人造了一部机械计算机，通过手柄摇动进行计算。在ENIAC刚造出来的时候，谁都不知道计算机是怎么回事，所以没有操作系统的整体概念，唯一能想到的就是提供一些标准命令供用户使用，这些标准命令集合就构成了我们的原始操作系统SOSC。

SOSC操作系统的设计目的是满足基本功能，并提供人机交互。在这种操作系统下，任何时候只能做一件事，即不支持并发和多道程序运行。操作系统本身只是一组标准库函数而已。操作系统本身并不自我运行，而是等待操作员输入命令再运行。用户想使用什么服务，就直接在命令行键入代表该服务的对应操作系统的库函数名（文件名）即可。这种操作系统的资源利用率很低：你输入一个命令就执行一个库函数，拨一下动一下。当操作员在思考时或进行输入输出时，计算机则安静地等待。当然了，从人的角度来看，效率并不低，你键入什么，计算机就立即执行什么。但从机器的角度考虑，因为时刻都等着人相对较慢的动作，效率就太低了。

由于这个时代的计算机很稀少，整个世界也只有几台，而人却不是，提高计算机的利用率就变得十分重要。

第三阶段：批处理操作系统（20世纪50年代）
为了提高单一操作员单一控制终端的操作系统SOSC的效率，人们提出了批处理操作系统。在仔细考察了SOSC后，人们发现，SOSC效率之所以低下，是因为计算机总是在等待人的下一步动作，而人的动作总是很慢。因此，人们觉得，如果去掉等待人的时间，即让所有的人先想好自己要运行的命令，列成一个清单，打印在纸带上，然后交给一个工作人员来一批一批地处理，效率不就提高了吗？这样就形成了批处理操作系统。

批处理操作系统的代表、第二代通用计算机IBM的 1401和7094等，就是这样通过减少人机交互的时间而达到CPU和输入输出利用率的改善。批处理的过程是：用户将自己的程序编在卡片或纸带上，交给计算机管理员处理。管理员在收到一定数量的用户程序后，将卡片和纸带上的程序和数据通过IBM 1401机器读入，并写到磁带上。这样每盘磁带通常会含有多个用户的程序。然后，计算机操作员将这盘磁带加载到IBM 7094上，一个一个地运行用户的程序，运行的结果写在另一个磁盘上。所有用户程序运行结束后，将存有结果的磁盘取下来，连到IBM 1401机器上打印结果，然后就可以将打印结果交给各个用户了。

很显然，在批处理下，操作系统的功能和复杂性均得到提升。在SOSC环境下，每个用户自己控制程序的开始和结束。而在批处理下，很多用户的程序一个接一个地存放在磁带上，用户本人并不在场，无法自己控制程序的开始和结束。而这个任务就交给了批处理操作系统。负责这个任务的操作系统功能就称为批处理监视器（batch monitor）。而整个批处理操作系统就是由批处理监视器和原来的操作系统库函数组成的，

作者简介

邹恒明，美国密歇根大学博士。曾任职美国IBM、国家数据公司、朗讯、EMC公司8年多。在IBM和EMC分别从事AIX操作系统和Engenity存储操作系统的研发，其中包括911中挽摩根斯坦利公司于既倒的、美国唯一的“英雄软件”SRDF。2007年在中国金融期货交易系统（股指期货）专家测评中担任软件测评组长。2004年以来在上海交大研究、执教操作系统和算法设计等14门课程多年。

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操作系统之哲学原理(第2版)(2012-3)[操作系统·计算机·计算机科学]-邹恒明-9787111366928.azw3:
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