现代计算机系统与网络（原书第5版）

出版者的话
译者序
前言
第一部分　计算机系统概述
第1章　计算机和系统 3
1.0　引言 3
· · · · · · (更多)

出版者的话
译者序
前言
第一部分　计算机系统概述
第1章　计算机和系统 3
1.0　引言 3
1.1　起点 6
1.2　计算机系统的组成 8
1.2.1　硬件组件 9
1.2.2　软件组件 11
1.2.3　通信组件 12
1.2.4　计算机系统 12
1.3　虚拟化的概念 14
1.4　协议和标准 14
1.5　本书概览 15
1.6　计算机体系结构简史 16
1.6.1　早期工作 17
1.6.2　计算机硬件 18
1.6.3　操作系统 20
1.6.4　通信、网络和互联网 24
小结与回顾 25
扩展阅读 25
复习题 26
习题 26
第2章　系统概念和系统架构简介 27
2.0　引言 27
2.1　系统的一般概念 27
2.2　IT系统的架构 32
2.2.1　分布式处理系统 34
2.2.2　系统架构师的作用 42
2.2.3　谷歌：系统架构实例 42
2.2.4 另一个实例：Facebook的应用架构 45
小结与回顾 46
扩展阅读 47
复习题 47
习题 47
第二部分　计算机中的数据
第3章　数值系统 51
3.0　引言 51
3.1　作为物理表示的数值 51
3.2　不同进制的计数 52
3.3　不同进制下的算术运算 55
3.4　不同进制下的数值转换 57
3.5　十六进制数和算术 59
3.6　特殊转换情况—相关的进制 60
3.7　小数 61
3.8　混合数值转换 65
小结与回顾 65
扩展阅读 66
复习题 66
习题 67
第4章　数据格式 70
4.0　引言 70
4.1　概述 70
4.2　字母字符数据 72
4.3　可视数据 77
4.3.1　位图图像 78
4.3.2　对象图像 81
4.3.3　将字符表示为图像 83
4.3.4　视频图像 84
4.4　音频数据 85
4.5　数据压缩 87
4.6　页面描述语言 89
4.7　计算机内部的数据格式 89
小结与回顾 91
扩展阅读 92
复习题 92
习题 93
第5章　数值数据表示 96
5.0　引言 96
5.1 无符号二进制数和二进制编码的十进制表示 96
5.2　有符号整型数的表示 99
5.2.1　符号-幅值表示法 99
5.2.2 以9为基的十进制补码表示和以1为基的二进制补码表示 101
5.2.3　10的补码和2的补码 105
5.2.4　溢出条件和进位条件 107
5.2.5　其他进制 108
5.2.6　补码数值的规则小结 109
5.3　实数 109
5.3.1　指数记数法回顾 109
5.3.2　浮点数格式 111
5.3.3　规格化和浮点数的格式化 113
5.3.4　编程实例 114
5.3.5　浮点数计算 115
5.3.6　计算机中的浮点数 117
5.3.7　十进制和二进制之间的转换 119
5.4　编程注意事项 120
小结与回顾 120
扩展阅读 121
复习题 121
习题 122
第三部分　计算机体系结构和硬件操作
第6章　“小伙计”计算机 129
6.0　引言 129
6.1　“小伙计”计算机的结构 129
6.2　“小伙计”计算机的操作 130
6.3　一个简单的程序 132
6.4　一个扩展的指令集 133
6.5　指令周期 135
6.6　关于计算机体系结构的说明 138
小结与回顾 138
复习题 138
习题 139
第7章　CPU和内存 141
7.0　引言 141
7.1　CPU的组成 142
7.2　寄存器的概念 143
7.3　内存单元 145
7.3.1　内存的操作 145
7.3.2　内存容量和寻址限制 148
7.3.3　主存的特征和实现 149
7.4　“取-执行”指令周期 150
7.5　总线 153
7.6　指令类型 156
7.6.1 数据移动指令 157
7.6.2　算术指令 159
7.6.3　布尔逻辑指令 159
7.6.4　单操作数操作指令 159
7.6.5　位操作指令 160
7.6.6　移位和循环移位指令 160
7.6.7　程序控制指令 161
7.6.8　栈指令 161
7.6.9　多数据指令 164
7.6.10　其他指令 164
7.7　指令字格式 165
7.8　指令字的需求和约束 166
小结与回顾 168
扩展阅读 169
复习题 169
习题 170
第8章 CPU和内存：设计、增强和实现 172
8.0　引言 172
8.1　CPU的架构 173
8.1.1　概述 173
8.1.2　传统的现代架构 173
8.2　CPU的特征与增强 174
8.2.1　概述 174
8.2.2 “取-执行”周期的时序问题 175
8.2.3　一种改进CPU性能的模型 176
8.2.4 标量和超标量处理器的组成 179
8.3　内存增强 182
8.3.1　宽路径内存访问 183
8.3.2　内存交叉 183
8.3.3　Cache存储器 184
8.4　现代超标量CPU 187
8.5　多处理技术 189
8.6　关于实现的几点评述 191
小结与回顾 192
扩展阅读 192
复习题 193
习题 194
第9章　输入/输出 196
9.0　引言 196
9.1　典型I/O设备的特性 197
9.2　编程式I/O 201
9.3　中断 203
9.3.1　服务中断 203
9.3.2　中断的使用 204
9.3.3　多重中断和优先次序 208
9.4　直接内存访问 211
9.5　I/O控制器 214
小结与回顾 215
扩展阅读 215
复习题 216
习题 216
第10章　计算机外设 218
10.0　引言 218
10.1　存储的层次 219
10.2　固态存储器 220
10.3　磁盘 221
10.4　光盘存储 227
10.5　磁带 229
10.6　显示器 230
10.6.1　显示器的基本设计 230
10.6.2　图形处理单元 232
10.6.3　液晶显示技术 234
10.6.4　OLED显示技术 234
10.7　打印机 235
10.7.1　激光打印机 236
10.7.2　喷墨打印机 236
10.8　用户输入设备 237
10.8.1　键盘 237
10.8.2　点击设备 238
10.8.3　其他字母数字输入方法 238
10.8.4　扫描仪 240
10.8.5　多媒体输入 240
10.8.6　移动设备 241
10.9　网络通信设备 242
小结与回顾 242
扩展阅读 243
复习题 243
习题 244
第11章　现代计算机系统 246
11.0　引言 246
11.1　集成各部分 248
11.2　系统架构 252
11.2.1　基本的系统互连需求 252
11.2.2　总线I/O 254
11.2.3　信道架构 257
11.2.4　分界线模糊化 258
11.3　计算机互连概述 258
11.4　机群 259
11.4.1　概述 259
11.4.2　分类和配置 259
11.4.3　Beowulf机群 261
11.5　高性能计算 262
小结与回顾 262
扩展阅读 263
复习题 263
习题 264
第四部分　网络和数据通信
第12章　网络和数据通信概论 267
12.0　引言 267
12.1 网络对商业过程及用户访问知识和服务的影响 268
12.2　数据通信的简单视图 269
12.3　数据通信的基本概念 271
12.3.1　报文 272
12.3.2　包 272
12.3.3　一般的信道特征 273
12.4　网络 276
12.4.1　网络拓扑 276
12.4.2　网络类型 279
12.4.3　网络互连 290
12.5　标准 292
小结与回顾 293
扩展阅读 293
复习题 294
习题 294
第13章　以太网和TCP/IP网络 296
13.0　引言 296
13.1 TCP/IP、OSI以及其他通信协议模型 296
13.2　程序应用和网络应用 300
13.3　物理层和数据链路层 300
13.3.1　物理层 301
13.3.2　数据链路层 301
13.3.3　基于集线器的以太网 303
13.3.4　交换式以太网 303
13.3.5　无线以太网 304
13.4　网络层 305
13.5　传输层 308
13.6　IP地址 311
13.6.1　IPv4和DHCP 311
13.6.2　IPv6 314
13.7　域名和DNS服务 315
13.8　服务质量 318
13.9　网络安全 319
13.9.1　物理和逻辑访问限制 320
13.9.2　加密 320
13.10　其他协议 320
13.10.1　TCP/IP和OSI的比较 321
13.10.2　其他协议簇和构成 321
13.10.3　基于IP的SCSI 321
13.10.4　蜂窝式技术 322
13.10.5　MPLS 322
13.10.6　SONET/SDH 323
13.10.7　帧中继 323
小结与回顾 323
扩展阅读 324
复习题 324
习题 324
第14章　通信信道技术 327
14.0　引言 327
14.1　通信信道技术概述 327
14.2　信令技术的基础 329
14.2.1　模拟信号技术 330
14.2.2　数字信号技术 336
14.2.3　调制解调器 340
14.3　传输介质和信令方法 340
14.4　其他技术 342
14.4.1　蜂窝式技术 342
14.4.2　WiFi 344
14.4.3　蓝牙 344
小结与回顾 345
扩展阅读 345
复习题 345
习题 346
第五部分　软件组件
第15章　操作系统概论 351
15.0　引言 351
15.1　裸机系统 351
15.2　操作系统的概念 352
15.3　服务和功能 357
15.3.1　用户界面和命令执行服务 358
15.3.2　文件管理 359
15.3.3　输入/输出服务 360
15.3.4　进程控制管理 361
15.3.5　内存管理 361
15.3.6　调度和派遣 362
15.3.7　辅存管理 363
15.3.8　网络和通信支持服务 364
15.3.9　安全和保护服务 364
15.3.10　系统管理支持 365
15.4　组织 368
15.5　计算机系统的类型 370
小结与回顾 373
扩展阅读 373
复习题 374
习题 374
第16章　操作系统的用户视图 376
16.0　引言 376
16.1　用户界面的作用 377
16.2　用户功能和程序服务 378
16.2.1　程序执行 378
16.2.2　文件命令 379
16.2.3　磁盘和其他I/O设备命令 380
16.2.4　安全和数据完整性保护 380
16.2.5 用户间通信和数据共享操作 381
16.2.6　系统状态信息和用户管理 381
16.2.7　程序服务 382
16.3　用户界面的类型 383
16.3.1　命令行界面 383
16.3.2　批处理系统命令 385
16.3.3　图形用户界面 385
16.3.4 非接触手势及基于声音的界面 390
16.3.5　用户界面的权衡 390
16.3.6　软件方面的注意事项 392
16.4 X Window和其他图形显示方法 393
16.5　命令和脚本语言 394
16.5.1　命令语言的构成 397
16.5.2　命令语言启动序列文件 397
16.6　程序服务 397
小结与回顾 399
扩展阅读 399
复习题 399
习题 400
第17章　文件管理 401
17.0　引言 401
17.1　文件的逻辑和物理视图 401
17.2　文件管理系统的功能 405
17.3　逻辑文件访问方法 409
17.3.1　顺序文件访问 410
17.3.2　随机访问 410
17.3.3　索引访问 411
17.4　物理文件存储 411
17.4.1　连续存储分配 411
17.4.2　非连续存储分配 412
17.4.3　索引分配 414
17.4.4　空闲空间管理 416
17.4.5　磁带分配 418
17.4.6　CD、DVD和闪存分配 418
17.5 文件系统、卷、磁盘、分区和存储池 418
17.6　目录结构 420
17.6.1　树形结构目录 422
17.6.2　无环图目录 423
17.7　网络文件访问 426
17.8　存储区域网 427
17.9　文件保护 429
17.10　日志文件系统 430
小结与回顾 430
扩展阅读 431
复习题 431
习题 432
第18章　内部操作系统 434
18.0　引言 434
18.1　基本的操作系统需求 435
18.2　启动操作系统：引导程序 438
18.3　进程和线程 440
18.3.1　进程创建 442
18.3.2　进程状态 443
18.3.3　线程 444
18.4　基本的加载和执行操作 445
18.5　CPU调度和派遣 446
18.5.1　高级调度器 447
18.5.2　派遣技术 447
18.5.3　非抢占式派遣算法 449
18.5.4　抢占式派遣算法 449
18.6　内存管理 450
18.7　虚拟存储 452
18.7.1　概述 452
18.7.2　页和帧 453
18.7.3　虚拟存储的概念 457
18.7.4　页故障 458
18.7.5　工作集与局部性概念 459
18.7.6　页共享 460
18.7.7　页替换算法 461
18.7.8　颠簸 464
18.7.9　页表的实现 464
18.7.10　分段 466
18.7.11　进程隔离 466
18.8　辅存调度 466
18.8.1　先来先服务调度 467
18.8.2　最短距离优先调度 467
18.8.3　扫描调度 467
18.8.4　n步c扫描调度 467
18.9　网络操作系统服务 469
18.10　其他操作系统的问题 470
18.10.1　死锁 470
18.10.2　其他问题 471
18.11　虚拟机 472
小结与回顾 473
扩展阅读 474
复习题 474
习题 475
参考文献一 479
· · · · · · (收起)