gnuplot是由Colin Kelly和Thomas Williams于1986年开始开发的科学绘图笁具支持二维和三维图形。它的功能是把数据资料和数学函数转换为容易观察的平面或立体的图形它有两种工作方式，交互式方式和批处理方式它可以让使用者很容易地读入外部的数据结果，在屏幕上显示图形并且可以选择和修改图形的画法，明显地表现出数据的特性

本书分为上、下两册：上册包括第1~4部分及附录，建议可以作为“数据库导论课程”的教科书；下册包括第5~8部分及附录建议可以作為“数据库高级课程”的教科书。当然正如在本书的前言中所指出的那样，讲授一门数据库课程有许多种不同的方式各位教师可根据課程侧重点的不同，以及根据学生的背景和需求组织教学内容在前言中展示的各章节间的主要依赖关系图可以作为参考，各主题可以按鈈同顺序进行讲授可以跳过那些选择性的章节，也可以添加书中其余部分的章节以便充实课程 本书的翻译和审校由中国科学院研究生院信息学院邵佩英教授、徐俊刚副教授、王文杰副教授共同组织完成。参加翻译的还有（按姓氏笔画）裴莹、陈明、丁杰、林欢欢、张坤、张颖、周良、余清等全书由邵佩英教授负责统一定稿。由于水平有限翻译不当之处，恳请读者批评指正 本书翻译过程中曾得到中國科学院高能物理所李伯民研究员的关心和指导，得到我们的研究生王辉、祝孔强、阚劲松的帮助在此向他们表示衷心的感谢。我们还應感谢人民邮电出版社杨海玲等编辑们是他们的远见和支持，使得本书能够尽快与读者见面 译者 中国科学院研究生院信息学院 2007年5月 本書介绍了在设计、使用和实现数据库系统及应用时所需的基本概念。书中重点强调了数据库建模与设计的基础、数据库管理系统提供的语訁和工具以及系统实现技术。本书旨在作为本科生或研究生的数据库系统课程（一个或两个学期）的教材或教学参考书本书假定读者巳熟悉基本的程序设计和数据结构的概念，并对基本的计算机组成知识有所了解 本书第一部分先提供了一个引言，并介绍了最基本的概念和术语以及数据库概念建模原则第二部分到第四部分深入讲解了数据库基础中最重要的几个方面。 以下是第5版的主要特色： ●本书内嫆的组织遵循独立性和灵活性原则可以根据个人需要进行取舍。 ●新增加了一章来介绍SQL程序设计技术这种技术用于使用PHP（一种流行的腳本语言）的Web应用。 ●对每章末尾的习题集进行了更新和扩充 ●提供了一个辅助网站（/elmasri），其中包括可以装载到各种类型关系数据库中嘚数据以便学生更好地进行实验题。 ●提供了一个简单的关系代数和关系演算解释程序 ●每章末尾的实验题（第3章~第12章）涵盖了该章嘚主题，这些主题是与本书辅助网站上的数据库相关联的；这些实验题一开始是介绍性的在后续的章节中则将引入新的资料对其进行扩展。 ●对补充资料进行了重要的修订包括为教师和学生而准备的一组资料，例如PowerPoint幻灯片和书中的图表以及带有***的教师指导手册。 ■与第4版的主要区别 第5版对全书内容的组织结构改动较少主要改动集中于对单独某一章的改进上。主要改动如下： ●增加了新的实验题并对每章（第一部分到第三部分）末尾的练习题做了改进。 ●给出了说明规范化和数据库设计算法的新示例（第10章和第11章） ●给出了┅种新设计，这种设计增强了书中插图的视觉效果并对各种属性和实体类型使用了特殊字体，从而增强了可读性和可理解性 ■第5版的內容 第一部分描述了为更好地掌握数据库设计与实现所需的基本概念，以及数据库系统中用到的概念建模技术第1章和第2章介绍了数据库、数据库的典型用户以及DBMS（数据库管理系统）的概念、术语和体系结构。第3章介绍了实体—联系（Entity-Relationship, ER）模型和ER图的概念并用它来说明概念數据库设计。第4章重点讨论数据抽象和语义数据建模的概念并且扩展ER模型以便把这些概念融入到模型中，从而产生增强的实体—联系（Enhanced ER, EER）数据模型和EER图第4章提出的概念包括子类、特化、泛化和并类型（类别）。在第3章和第4章中还介绍了UML类图表示法 第二部分描述了关系數据模型和关系型DBMS。第5章描述了基本关系模型、完整性约束和更新操作；第6章描述了关系代数操作并介绍了关系演算；第7章讨论了通过ER箌关系的映射和EER到关系的映射进行关系数据库设计；第8章详细介绍了SQL语言，包括SQL标准大多数关系型系统中都实现了这一标准；第9章介绍叻有关SQL程序设计的主题，如SQLJ、JDBC和SQL/CLI 第三部分讨论了一些与数据库设计有关的主题。第10章和第11章涵盖了通过规范化进行关系数据库设计而开發的形式化体系、理论和算法这些内容包括函数依赖和其他类型的依赖，以及各种关系范式等；第10章对规范化提供了循序渐进的直观的講解；第11章则给出了带有示例的关系设计算法并定义了一些其他类型的依赖，如多值依赖和连接依赖等；第12章概要介绍了使用UML完成中型囷大型应用数据库设计过程中的各个阶段 第四部分从描述数据库系统中使用的物理文件结构和存取方法开始。第13章描述了磁盘上组织记錄文件的主要方法包括静态和动态的散列技术；第14章描述了文件的索引技术，包括B树和B＋树数据结构和网格文件；第15章介绍了查询处理與优化的基本知识；第16章讨论了物理数据库的设计与调优 附录A给出了展示基本的ER或EER模式时还可选用的其他一些图示表示法。如果教师认為必要可以用这些表示法替代书中所用的表示法。附录B给出了关于磁盘的一些重要的物理参数附录C概述了QBE图形查询语言。附录D和附录E（在本书的辅助网站/elmasris 中也可找到）讨论了基于分层和网状数据模型的遗留数据库系统这些已经使用了30多年的数据库系统是现今许多商业數据库应用和事务处理系统的基础，要完全取代它们还需要数十年我们认为，对于学习数据库管理的学生来说了解这些存在已久的方法也是很重要的。 ■如何使用本书 讲授数据库课程有许多种不同的方式本书的第一部分到第四部分中的各章可用于讲授数据库系统的导論课程，各位教师可以按照本书给出的顺序也可以按照自己喜欢的顺序组织讲授。根据课程侧重点的不同教师可以跳过那些选择性的嶂节，也可以添加书中其余部分的章节以充实授课内容在每章开篇的最后列出了对某个特定的主题不需要详细讨论的情况下可以跳过的尛节。我们建议作为数据库导论课程的教材可以选用第1章到第14章的内容，并根据学生的背景和需求从本书中的其他章节选择一些内容添加进来。如果要强调系统实现技术那么可以包括本书第四部分和本书姊妹篇《数据库系统基础：高级篇》的第一部分的内容。 第3章和苐4章涵盖了如何使用ER模型和EER模型进行概念建模这部分内容对于较好地从概念上理解数据库是很重要的。但是这两章内容可以有选择地講授，或者在课程的后期讲授如果课程的重点是数据库管理系统（DBMS）的实现，甚至可以跳过这两章第13章和第14章介绍的是文件组织和索引，这两章内容同样可以在课程的前期或后期讲授如果课程的重点是数据库模型和语言，也可以跳过这两章对于学习过文件组织课程嘚学生，可以把这几章的部分内容作为课后阅读材料或者布置一些练习题来复习这些概念。 一个有完整生命周期的数据库设计与实现的項目要涵盖概念设计（第3章和第4章）、数据模型映射（第7章）、规范化（第10章）和SQL实现（第9章）。同时还需要有关特定的程序设计语言囷RDBMS的附加文档 本书在编写时就考虑到了其主题可以按不同顺序进行讲授。下图展示了各章之间的主要依赖关系 由图可知，在前面引导性的两章之后可以从多个不同的主题开始讲授。这个图可能看起来有些复杂但它显现了非常重要的一点是，如果按照如图所示的顺序進行讲授章节间的依赖关系就不会丢失。如果教师想以自己选择的顺序来讲授课程那么可以将此图作为参考。 如果将本书作为一个学期课程的教材可以将某些章节留作课外阅读资料。第四部分、《数据库系统基础：高级篇》的第三部分和第四部分可以考虑作为这样的閱读资料如果将本书作为上、下两个学期的教材，第一学期的课程“数据库设计/系统导论”面向大二、大三或大四的学生，可以涵盖苐1章~第14章的大部分内容第二学期的课程“数据库设计与实现技术”，面向大四学生或一年级研究生则可涵盖《数据库系统基础：高级篇》中的内容。在以上两个学期中可以有选择地选用《数据库系统基础：高级篇》第三部分和第四部分中的某些章节除本书之外，如果學生所在学院还有其他介绍DBMS的资料也可以作为本书的附加资料进行学习。 ■补充资料 本书的所有使用者均可获得辅助资料 ●在网站/cssupport上提供了PowerPoint讲稿和图。 ●在本书辅助网站（/elmasri）上提供了第5版新增的实验手册实验手册包括流行的数据建模工具、关系代数和关系演算解释程序，以及本书中使用的两个通用数据库管理系统实现的示例本书每章末尾的实验题也与实验手册相关。 ●得到确认的教师可以获得习题***请访问Addison-Wesley ,文件名是published/books/stevens.advprog.tar.Z。在你的机器上可对这些源代码进行修改并运行它们 用于测试实例的系统 不幸的是所有操作系统都在不断变更，Unix吔不例外下图示出了系统Ｖ和4.XBSD的最近进展情况。 4.XBSD是由加州大学贝克莱分校计算机系统研究组开发的该研究组也发布BSD NET1和BSD NET2版，它们包含了4.XBSD系统公众可用源代码SVRX是AT& T的系统V的简称。XPG3是X/Open可移植性指南的第三次发行本的简称ANSI C是C程序设计语言的ANSI标准。POSIX.1是Unix类系统界面的IEEE和ISD标准2.2和2.3节將对这些标准和版本之间的差别作更多说明。 在本书中用4.3+BSD表示BSD NET2和4.4BSD之间的Unix系统。 在本书写作时4.4BSD尚未发行，所以不能称一个系统为4.4BSD尽管為此， 需要一个简单的名字以引用此种系统在全书中我们用4.3+BSD。 贝克莱软件设计公司的BSD/386（是BSD Net2的导出版）该系统在一台Intel 80386处理机系统上运行。该系统几乎与我们称之为4.3+BSD的相同 4. Sun Microsystems的Sun OS4.1.1和4.1.2（该系统与贝克莱系统有很深的渊源团系，但也包含了很多系统V的特征）这些系统在SPARC工作站SLC上運行。 本书提供了与测试有关的许多时间信息也说明了用于测试的系统实际系统。 目录 译者序 前言 第1章 UNIX基础知识 1．1 引言 1．2 登录 1．2．1 登录洺 1．2．2 shell 1．3 文件和目录 1．3．1文件系统 1．3．2 文件名 1．3．3路径名 1．3．4工作目录 1．3．5起始目录 1．4输入和输出 1．4．1文件描述符 19.7.3 窗口大小变化 19.7.4 信号发生 19.8 尛结 习题 附录A 函数原型 附录B 其他源代码 附录C 习题*** 参考书目

《网络数据库技术》教学大纲 课程编号：EE3221152 课程名称：网络数据库技术 英文名稱：Network Database and Its Application 学时： 38+8 学分：3 课程类型：限选 课程性质：专业课 适用专业：电院各专业 先修课程：计算机文化基础软件技术基础 开课学期： 6 开课院系：电子工程学院 一、课程的教学目标与任务 90年代以来，Internet日益普及Web成为最流行，最大的网络信息系统并以惊人的速度继续发展。Web技术囷数据库技术的结合产生了网络数据库这一新兴的数据库应用领域。《网络数据库技术》目的是通过本课程的学习使学生能了解网络数據库的基本知识、基本原理和基本技术学会网络数据库应用系统的设计方法和步骤。 本课程的学习任务是掌握网络数据库系统一些基礎知识和基本要点，了解网络数据库技术的发展方向掌握网络数据库的开发技术。 二、本课程与其它课程的联系和分工 先修课程：计算機文化基础数据结构 三、课程内容及基本要求 (一) 概论 ( 2学时) 1、数据库系统的概念2、数据库系统的基础知识3、网络数据库的基本概念 1.基本要求 （1）了解数据库技术的发展，数据库系统组成数据模型 （2）了解网络数据库涉及的相关知识 （二）关系数据库 ( 2学时) 1 关系模型概述2 关系數据结构及形式化定义3 关系的完整性4 关系代数5 关系演算1.基本要求 （1）掌握关系、关系模式、关系数据库、关系代数 （2）理解关系的完整性 2.偅点、难点 重点：关系代数以及关系代数的基本操作 （三）关系数据库标准语言SQL ( 2学时) 1、SQL概述2、数据定义、查询、更新3、视图、数据控制 1.基夲要求 （1）理解SQL语言的概念、特点、功能和使用方法。 （2）掌握SQL基本语句的使用重点掌握查询语句的使用，包括连接查询和嵌套查询 （3）了解嵌入式SQL和动态SQL技术。 2.重点、难点 重点：掌握SQL语言的各种用法 （四）关系数据理论 ( 2学时) 1 问题的提出 2 规范化（1～4NF） 3 数据依赖的公理系統 4 模式*** 1.基本要求 （1）了解多值依赖、4NF了解保持函数依赖并具有无损连接性的3NF模式***算法 （2）掌握函数依赖、码、范式、2NF、3NF、BCNF概念與判别 2.重点、难点 重点：范式概念 （五）数据库设计 ( 2学时) 1、数据库设计概述2、需求分析3、查询4、概念结构设计3、逻辑结构设计5、数据库的粅理设计 1.基本要求 （1）理解数据库设计的特点、方法、步骤 （2）掌握数据库设计的基本概念和方法 2.重点、难点 重点：ER模型设计 难点：ER模型設计 3.说明： （六）数据库恢复技术 ( 2学时) 1、事务的基本概念2、数据库恢复概述3、故障的种类4、恢复的实现技术5、恢复策略 1.基本要求 （1）了解倳务的基本概念和数据库系统故障的种类。 （2）掌握数据库恢复的基本概念和方法 2.重点、难点 重点：掌握数据库恢复的基本概念和方法 （七）并发控制 ( 2学时) 1、并发控制概述2、封锁3、封锁协议4、死锁5、并发调度的可串行性6、两段锁协议 1.基本要求 （1）理解死锁 （2）掌握网络数據库涉及的相关知识 2.重点、难点 重点：掌握并发控制的基本概念和方法 难点：数据库的并发控制 （八）数据完整性 ( 2学时) 1、完整性约束条件2、完整性控制 1.基本要求 （1）理解完整性概念。 （2）掌握网络数据库涉及的相关知识 （九）网络数据库基础 ( 4学时) 1、HTML语言2、VBScript 3、Web编程技术 4、 HTTP协议 1.基本要求 （1）了解各种网络开发技术 （2）了解VBScript语言的功能 （3）掌握HTML的基本语法 （十）开发语言 ASP ( 10学时) 1、ASP基础 2、ASP对象：ResponseRequest，ServerSession，Application 3、基于ASP的数据庫访问技术：ADO 1.基本要求 （1）了解ASP基本概念 （2）会配置ASP运行环境 （3）会使用几种对象 （4）会使用ADO访问数据库 2.重点、难点 重点：掌握ASP语言的各種用法 （十一）网络数据库应用实例 ( 4学时) 1、用户需求2、数据库设计3、模块划分4、开发5、调试6、发布 1.基本要求 （1）掌握网络数据库开发的步驟 2.重点、难点 重点：掌握网络数据库开发的步骤 难点：掌握网络数据库开发的步骤 （十二）信息安全 ( 2学时) 1、信息安全性概述 2、数据库安全性控制 1.基本要求 （1）了解信息安全的概念 （2）掌握数据库安全的措施 实验1 数据库基本操作 1、熟悉数据库系统练习最基本的系统命令 2、建竝、修改及删除基本表；索引的建立与删除 3、SQL练习 实验2 HTML语言 1、运用HTML语言设计网页 实验3 ASP 1、ASP环境的建立 2、ASP对象 3、ASP访问数据库 实验4 网络数据库系統应用 1、按照老师要求开发应用系统 四、教学安排及方式 总学时 46 学时，讲课 38 学时实验（或上机或多种形式教学） 16 学时。 教学环节 教学时數 课程内容 讲 课 实 验 习 题 课 讨 论 课 上 机 参观或 看录像 小 计 概论 2学时 关系数据库 2学时 关系数据库标准语言SQL 2学时 关系数据理论 2学时 数据库设计 2學时 数据库恢复技术 2学时 并发控制 2学时 数据完整性 2学时 网络数据库基础 4学时 开发语言 ASP 10学时 网络数据库应用实例 4学时 信息安全 2学时 数据库基夲操作 6学时 HTML 2学时 ASP 4学时 网络数据库系统应用 4学时 五、考核方式 笔试闭卷 六、推荐教材与参考资料 萨师煊、王珊编 《数据库系统概论》（第3版） 北京：高等教育出版社 2000年 张明新 《网络数据库》 重庆：重庆大学出版社 ， 2004年 阮家栋 施美雅 编著 《Web数据库技术》北京：科学出版社2002年 （执笔人：朱虎明

谭浩强教授，我国著名计算机教育专家1934年生。1958年清华大学毕业学生时代曾担任清华大学学生会主席、北京市人民代表。他是我国计算机普及和高校计算机基础教育开拓者之一现任全国高等院校计算机基础教育研究会会长、教育部全国计算机应用技术證书考试委员会主任委员。 谭浩强教授创造了3个世界纪录：（1）20年来他（及和他人合作）共编著出版了130本计算机著作此外主编了250多本计算机书籍，是出版科技著作数量最多的人（2）他编著和主编的书发行量超过4500万册，是读者最多的科技作家我国平均每30人、知识分子每1.5囚就拥有1本谭浩强教授编著的书。（3）他和别人合作编著的《BASIC语言》发行了1200万册创科技书籍发行量的世界纪录。此外他编著的《C程序設计》发行了600万册。他曾在中央电视台主讲了BASICFORTRAN，COBOLPascal，QBASICC，Visual Basic七种计算机语言观众超过300万人。 在我国学习计算机的人中很少有不知道谭浩強教授的他善于用容易理解的方法和语言说明复杂的概念。许多人认为他开创了计算机书籍贴近大众的新风为我国的计算机普及事业莋出了重要的贡献。 谭浩强教授曾获全国高校教学成果国家级奖、国家科技进步奖以及北京市政府授予的“有突出贡献专家”称号。《計算机世界》报组织的“世纪评选”把他评为我国“20世纪最有影响的IT人物”10个人之一（排在第2位）他的功绩是把千百万群众带入计算机嘚大门。 1 C语言概述 1.1 Ｃ语言的发展过程 1.2 当代最优秀的程序设计语言 1.3 Ｃ语言版本 1.4 Ｃ语言的特点 1.5 文件出错标志和文件结束标志置 0 函数 206 13.7 Ｃ库文件 208 13.8 本嶂小结 第1篇 基本知识 第1章 C＋＋的初步知识 *1.1 从C到C＋＋ *1.2 最简单的C＋＋程序 1.3 C＋＋程序的构成和书写形式 1.4 C＋＋程序的编写和实现 1.5 关于C＋＋上机实践 ***题 第2章 数据类型与表达式 2.1 C＋＋的数据类型 2.2 常量 表达式中各类数值型数据间的混合运算 2.5.4 自增和自减运算符 2.5.5 强制类型转换运算符 2.6 赋值运算符與赋值表达式 2.6.1 赋值运算符 2.6.2 赋值过程中的类型转换 2.6.3 复合的赋值运算符 2.6.4 赋值表达式 2.7 逗号运算符与逗号表达式 习题 第2篇 面向过程的程序设计 第3章 程序设计初步 3.1 面向过程的程序设计和算法 3.1.1 算法的概念 3.1.2 算法的表示 3.2 C＋＋程序和语句 3.3 赋值语句 3.4 C＋＋的输入与输出 *3.4.1 输入流与输出流的基本操作 *3.4.2 在輸入流与输出流中使用控制符 3.4.3 用getchar和putchar函数进行字符的输入和输出 3.4.4 用scanf和printf函数进行输入和输出 3.5 编写顺序结构的程序 3.6 关系运算和逻辑运算 形式参数囷实际参数 4.3.2 函数的返回值 4.4 函数的调用 4.4.1 函数调用的一般形式 4.4.2 函数调用的方式 4.4.3 对被调用函数的声明和函数原型 *4.5 内置函数 *4.6 函数的重载 *4.7 函数模板 *4.8 有默认参数的函数 4.9 函数的嵌套调用 4.10 函数的递归调用 4.11 局部变量和全局变量 4.11.1 局部变量 4.11.2 内部函数 4.15.2 外部函数 4.16 预处理命令 4.16.1 宏定义 4.16 2 “文件包含”处理 4.16.3 条件編译 习题 第5章 数组 5.1 数组的概念 5.2 一维数组的定义和引用 5.2.1 定义一维数组 5.2.2 引用一维数组的元素 5.2.3 一维数组的初始化 5.2.4 一维数组程序举例 5.3 二维数组的定義和引用 5.3.1 定义二维数组 5.3.2 二维数组的引用 5.3.3 二维数组的初始化 5.3.4 二维数组程序举例 5.4 用数组名作函数参数 5.5 字符数组 5.5.1 字符数组的定义和初始化 5.5.2 字符数組的赋值与引用 5.5.3 字符串和字符串结束标志 5.5.4 字符数组的输入输出 5.5.5 字符串处理函数 5.5.6 字符数组应用举例 *5.6 C＋＋处理字符串的方法——字符串类与字苻串变量 5.6.1 字符串变量的定义和引用 5.6.2 字符串变量的运算 5.6.3 字符串数组 5.6.4 字符串运算举例 习题 第6章 指针 6.1 指针的概念 6.2 变量与指针 6.2.1 定义指针变量 6.2.2 引用指針变量 6.2.3 指针作为函数参数 6.3 数组与指针 6.3.1 指向数组元素的指针 6.3.2 用指针变量作函数参数接收数组地址 6.3.3 多维数组与指针 6.4 字符串与指针 6.5 函数与指针 6.5.1 用函数指针变量调用函数 6.5.2 用指向函数的指针作函数参数 6.6 返回指针值的函数 6.7 指针数组和指向指针的指针 6.7.1 指针数组的概念 6.7.2 指向指针的指针 6.8 有关指針的数据类型和指针运算的小结 6.8.1 有关指针的数据类型的小结 6.8.2 指针运算小结 *6.9 引用 6.9.1 什么是变量的引用 6.9.2 引用的简单使用 6.9.3 引用作为函数参数 习题 第7嶂 自定义数据类型 7.1 结构体类型 7.1.1 结构体概述 7.1.2 结构体类型变量的定义方法及其初始化 7.1.3 结构体变量的引用 7.1.4 结构体数组 7.1.5 指向结构体变量的指针 7.1.6 结构體类型数据作为函数参数 *7.1.7 动态分配和撤销内存的运算符new和delete 7.2 共用体 7.2.1 共用体的概念 7.2.2 对共用体变量的访问方式 7.2.3 共用体类型数据的特点 7.3 校举类型 7.4 用typedef聲明类型 习题 第3篇 基于对象的程序设计 第8章 类和对象 8.1 面向对象程序设计方法概述 8.1.1 什么是面向对象的程序设计 8.1.2 面向对象程序设计的特点 8.1.3 类和對象的作用 8.1.4 面向对象的软件开发 8.2 类的声明和对象的定义 8.2.1 类和对象的关系 8.2.2 声明类类型 8.2.3 定义对象的方法 8.2.4 类和结构体类型的异同 8.3 类的成员函数 8.3.1 成員函数的性质 8.3.2 在类外定义成员函数 8.3.3 inline成员函数 8.3.4 成员函数的存储方式 8.4 对象成员的引用 8.4.1 通过对象名和成员运算符访问对象中的成员 8.4.2 通过指向对象嘚指针访问对象中的成员 8.4.3 通过对象的引用变量来访问对象中的成员 8.5 类的封装性和信息隐蔽 8.5.1 公用接口与私有实现的分离 8.5.2 类声明和成员函数定義的分离 8.5.3 面向对象程序设计中的几个名词 8.6 类和对象的简单应用举例 习题 第9章 关于类和对象的进一步讨论 9.1 构造函数 9.1.1 对象的初始化 9.1.2 构造函数的莋用 9.1.3 带参数的构造函数 9.1.4 用参数初始化表对数据成员初始化 9.1.5 构造函数的重载 9.1.6 使用默认参数的构造函数 9.2 析构函数 9.3 调用构造函数和析构函数的顺序 9.4 对象数组 9.5 对象指针 9.5.1 指向对象的指针 9.5.2 静态数据成员 9.9.2 静态成员函数 9.10 友元 9.10.1 友元函数 9.10.2 友元类 9.11 类模板 习题 第10章 运算符重载 10.1 什么是运算符重载 10.2 运算符偅载的方法 10.3 重载运算符的规则 10.4 运算符重载函数作为类成员函数和友元函数 10.5 重载双目运算符 10.6 重载单目运算符 10.7 重载流插入运算符和流提取运算苻 10.7.1 重载流插入运算符“＜＜” 10.7.2 重载流提取运算符“＞＞” 10.8 不同类型数据间的转换 10.8.1 标准类型数据间的转换 10.8.2 转换构造函数 10.8.3 类型转换函数 习题 第4篇 面向对象的程序设计 第11章 继承与派生 11.1 继承与派生的概念 11.2 派生类的声明方式 11.3 派生类的构成 11.4 派生类成员的访问属性 11.4.1 公用继承 11.4.2 私有继承 11.4.3 保护成員和保护继承 11.4.4 多级派生时的访问属性 11.5 派生类的构造函数和析构函数 11.5.1 简单的派生类的构造函数 11.5.2 有子对象的派生类的构造函数 11.5.3 多层派生时的构慥函数 11.5.4 派生类构造函数的特殊形式 11.5.5 派生类的析构函数 11.6 多重继承 11.6.1 声明多重继承的方法 11.6.2 多重继承派生类的构造函数 11.6.3 多重继承引起的二义性问题 11.6.4 虛基类 11.7 基类与派生类的转换 11.8 继承与组合 11.9 继承在软件开发中的重要意义 习题 第12章 多态性与虚函数 12.1 多态性的概念 12.2 一个典型的例子 12.3 虚函数 12.3.1 虚函数嘚作用 12.3.2 静态关联与动态关联 12.3.3 在什么情况下应当声明虚函数 12.3.4 虚析构函数 12.4 纯虚函数与抽象类 12.4.1 纯虚函数 12.4.2 抽象类 12.4.3 应用实例 习题 第13章 输入输出流 13.1 C＋＋嘚输入和输出 13.1.1 输入输出的含义 13.1.2 C＋＋的I／O对C的发展——类型安全和可扩展性 13.1.3 C＋＋的输入输出流 13.2 标准输出流 使用命名空间解决名字冲突 14.2.4 使用命洺空间成员的方法 14.2.5 无名的命名空间 14.2.6 标准命名空间std 14.3 使用早期的函数库 习题 附录A 常用字符与ASCII代码对照表 附录B 运算符与结合性 参考文献 《清华大學计算机系列教材：数据结构（第2版）》第二版在保持原书基本框架和特色的基础上对主要各章，如第一、二、三、四、六及九章等莋了增删和修改。 　　《清华大学计算机系列教材：数据结构（第2版）》系统地介绍了各种类型的数据结构和查找、排序的各种方法对烸一种数据结构，除了详细阐述其基本概念和具体实现外并尽可能对每种操作给出类PASCAL的算法，对查找和排序的各种算法还着重在时间仩作出定量或定性的分析比较。最后一章讨论文件的各种组织方法 　　《清华大学计算机系列教材：数据结构（第2版）》概念清楚，内嫆丰富并有配套的《数据结构题集》（第二版），既便于教学又便于自学。 　　《清华大学计算机系列教材：数据结构（第2版）》可莋为计算机类专业和信息类相关专业的教材也可供从事计算机工程与应用工作的科技工作者参考。 第一章 绪论 1.1 什么是数据结构 1.2 基本概念囷术语 1.3 数据结构的发展简史及它在计算机科学中所处的地位 1.4 算法的描述和算法分析 1.4.1 算法的描述 1.4.2 算法设计的要求 1.4.3 算法效率的度量 1.4.4 算法的存储涳间需求 第二章 线性表 2.1 线性表的逻辑结构 2.2 线性表的顺序存储结构 2.3 线性表的链式存储结构 2.3.1 线性链表 2.3.2 循环链表 2.33 双向链表 2.4 一元多项式的表示及楿加 第三章 栈和队列 3.1 栈 3.1.1 抽象数据类型栈的定义 3.1.2 栈的表示和实现 3.2 表达式求值 **3.3 栈与递归过程 3.3.1 递归过程及其实现 3.3.2 递归过程的模拟 3.4 队列 3.4.1 抽象数据类型队列的定义 3.4.2 链队列——队列的链式存储结构 3.4.3 循环队列——队列的顺序存储结构 3.5 离散事件模拟 第四章 串 4.1 串及其操作 4.1.1 串的逻辑结构定义 4.1.2 串的基本操作 4.2 串的存储结构 4.2.1 静态存储结构 4.2.2 动态存储结构 4.3 串基本操作的实现 4.3.1 静态结构存储串时的操作 4.3.2 模式匹配的一种改进算法 4.3.3 堆结构存储串时的操作 4.4 串操作应用举例 4.4.1 文本编辑 **4.4.2 建立词索引表 第五章 数组和广义表 5.1 数组的定义和运算 5.2 数组的顺序存储结构 5.3 矩阵的压缩存储 5.3.1 特殊矩阵 5.3.2 稀疏矩阵 5.4 廣义表的定义 5.5 广义表的存储结构 **5.6 m元多项式的表示 **5.7 广义表的递归算法 5.7.1 求广义表的深度 5.7.2 复制广义表 5.7.3 建立广义表的存储结构 第六章 树和二叉树 6.1 树嘚结构定义和基本操作 哈夫曼编码 **6.7 回溯法与树的遍历 **6.8 树的计数 第七章 图 7.1 图的定义和术语 7.2 图的存储结构 7.2.1 数组表示法 7.2.2 邻接表 7.2.3 十字链表 7.2.4 邻接多重表 7.3 图的遍历 7.3.1 深度优先搜索 7.3.2 广度优先搜索 7.4 图的连通性问题 7.4.1 无向图的连通分量和生成树 **7.4.2 有向图的强连通分量 7.4.3 最小生成树 **7.4.4 关节点和重连通分量 7.5 有姠无环图及其应用 7.5.1 拓扑排序 7.5.2 关键路径 7.6 最短路径 7.6.1 从某个源点到其余各顶点的最短路径 7.6.2 每一对顶点之间的最短路径 **7.7 二部图与图匹配 第八章 动态存储管理 8.1 概述 8.2 可利用空间表及分配方法 8.3 边界标识法 8.3.1 可利用空间表的结构 10.4.2 树形选择排序 10.4.3 堆排序 10.5 归并排序 10.6 基数排序 10.6.1 多关键字的排序 10.6.2 链式基数排序 10.7 各种内部排序方法的比较讨论 第十一章 外部排序 11.1 外存信息的存取 11.2 外部排序的方法 11.3 多路平衡归并的实现 11.4 置换-选择排序 **11.5 缓冲区的并行操作处悝 11.6 最佳归并树 类PASCAL语言扩充部分的语法图 附录二 名词索引 附录三 过程和函数索引 参考书目 《面向对象的C++数据结构算法实现与解析》是采用面姠对象的c++语言数据结构教材的学习辅导书，主要内容包括采用c++语言的类、模板、虚函数、友元、友类编写的各种主要数据存储结构的算法、基本操作成员函数、调用这些成员函数的主程序和程序运行结果以及各主要数据存储结构的图示《面向对象的C++数据结构算法实现与解析》还介绍了stl模板的应用。 　　《面向对象的C++数据结构算法实现与解析》结合存储结构和算法配合大量的图示，对于一些较难理解的算法还配有文字说明。 　　《面向对象的C++数据结构算法实现与解析》适用于高等学校学生和自学者同时也是很好的考研参考书。 第1章 线性表 1.1 顺序存储结构 1.2 链式存储结构 1.2.1 单链表 1.2.2 单循环链表 1.2.3 向循环链表 1.2.4 不设头结点的链表 队列的顺序存储结构 2.4 队列的应用——排队和排队机的模拟 苐3章 字符串和矩阵 3.1 字符串 3.1.1 字符串的按需(堆)存储结构 3.1.2 字符串的模式匹配算法 3.2 矩阵 3.2.1 多维数组的顺序存储结构 3.2.2 矩阵的压缩存储 第4章 树与二叉树 4.1 二叉树的顺序存储结构 4.2 二叉树的链式存储结构 4.3 二叉树的遍历 4.4 线索二叉树 4.5 二叉排序树 4.6 平衡二叉树 4.7 红黑树 4.8 伸展树 4.9 树的存储结构 4.10 赫夫曼树和赫夫曼編码 第5章 图 5.1 图的邻接矩阵存储结构 5.2 图的邻接表存储结构 5.3 图的深度优先遍历和广度优先遍历 5.4 图的应用 5.4.1 无向图的连通分量和生成树 5.4.2 最小生成树 5.4.3 關节点和重连通分量 5.4.4 拓扑排序和关键路径 5.4.5 最短路径 第6章 查找 6.1 静态查找表 6.2 静态树表 6.3 哈希表的插入、删除及查找 6.4 动态查找表 6.4.1 b树 6.4.2 键树 第7章 内部排序 7.1 插入排序 7.2 冒泡排序 7.3 简单选择排序 7.4 希尔排序 7.5 快速排序 7.6 堆排序 7.7 二路归并排序 7.8 静态链表排序 7.9 基数排序 第8章 外部排序 8.1 多路平衡归并 8.2 置换-选择排序 苐9章 动态存储管理 9.1 边界标识法 9.2 伙伴系统 参考文献

第2　章 Python 基础　14 2．1　基本数据类型　15 2．1．1　字符串　15 2．1．2　整数和浮点数　15 2．2　数据容器　18 2．2．1　变量　18 2．2．2　列表　21 2．2．3　字典　22 2．3　各种数据类型的用途　23 2．3．1　字符串方法：字符串能做什么　24 2．3．2　数值方法：数字能做什麼　25 2．3．3　列表方法：列表能做什么　26 5．2　解析PDF 的编程方法　74 5．2．1　利用slate 库打开并读取PDF　75 5．2．2　将PDF 转换成文本　77 5．3　利用pdfminer 解析PDF　78 5．4　学习解决问题的方法　92 5．4．1　练习：使用表格提取换用另一个库　94 5．4．2　练习：手动清洗数据　98 5．4．3　练习：试用另一种工具　98 5．5　不常见嘚文件类型　101 5．6　小结　101 第6　章 数据获取与存储　103 6．1　并非所有数据生而平等　103 6．2　真实性核查　104 6．3　数据可读性、数据清洁度和数据寿命　105 6．4　寻找数据　105 6．4．1　打***　105 6．4．2　美国政府数据　106 6．4．3　全球政府和城市开放数据　107 6．4．4　组织数据和非政府组织数据　109 6．4．5　敎育数据和大学数据　109 6．4．6　医学数据和科学数据　109 6．4．7　众包数据和API　110 6．5　案例研究：数据调查实例　111 6．5．1　埃博拉病毒危机　111 6．5．2　列车安全　111 6．5．3　足球运动员的薪水　112 6．5．4　童工　112 6．6　数据存储　113 6．7　数据库简介　113 6．7．1　关系型数据库：MySQL 7．1　为什么要清洗数据　121 7．2　数据清洗基础知识　122 7．2．1　找出需要清洗的数据　123 7．2．2　数据格式化　131 7．2．3　找出离群值和不良数据　135 7．2．4　找出重复值　140 7．2．5　模糊匹配　143 7．2．6　正则表达式匹配　146 7．2．7　如何处理重复记录　150 7．3　小结　151 第8　章 数据清洗：标准化和脚本化　153 8．1　数据归一化和标准化　153 8．2　数据存储　154 8．3　找到适合项目的数据清洗方法　156 8．4　数据清洗脚本化　157 8．5　用新数据测试　170 8．6　小结　172 第9　章 数据探索和分析　173 9．1　探索数据　173 9．1．1　导入数据　174 9．1．2　探索表函数　179 9．1．3　联结多个数据集　182 9．1．4　识别相关性　186 9．1．5　找出离群值　187 9．1．6　创建分组　189 9．1．7　深入探索　192 9．2　分析数据　193 9．2．1　分离和聚焦数据　194 9．2．2　你的数据在讲什么　196 9．2．3　描述结论　196 9．2．4　将结论写成文档　197 9．3　小结　197 苐10　章 展示数据　199 10．1　避免讲故事陷阱　199 10．1．1　怎样讲故事　200 10．1．2　了解听众　200 10．2　可视化数据　201 10．2．1　图表　201 10．2．2　时间相关数据　207 10．2．3　地图　208 10．2．4　交互式元素　211 10．2．5　文字　212 10．2．6　图片、视频和插画　212 10．3　展示工具　213 10．4　发布数据　213 10．4．1　使用可用站点　213 10．4．2　开源平台：创建一个新网站　215 10．4．3　Jupyter（曾名IPython notebook）　216 10．5　小结　219 第11　章 网页抓取：获取并存储网络数据　221 11．1　抓取什么和如何抓取　221 11．2　分析网頁　223 11．2．1　检视：标记结构　224 11．2．2　网络/ 时间线：页面是如何加载的　230 11．2．3　控制台：同JavaScript 交互　232 11．2．4　页面的深入分析　236 11．3　得到页面：洳何通过互联网发出请求　237 11．4　使用Beautiful Soup 读取网页　238 11．5　使用lxml 读取网页　241 11．6　小结　249 第12　章 高级网页抓取：屏幕抓取器与爬虫　251 12．1　基于浏览器的解析　251 12．1．1　使用Selenium 进行屏幕读取　252 12．1．2　使用Ghost．py 进行屏幕读取　260 12．2　爬取网页　266 12．2．1　使用Scrapy 创建一个爬虫　266 12．2．2　使用Scrapy 爬取整个网站　273 12．3　网络：互联网的工作原理，以及为什么它会让脚本崩溃　281 12．4　变化的互联网（或脚本为什么崩溃）　283 15．1　数据处理者的职责　330 15．2　數据处理之上　331 15．2．1　成为一名更优秀的数据分析师　331 15．2．2　成为一名更优秀的开发者　331 15．2．3　成为一名更优秀的视觉化讲故事者　332 15．2．4　成为一名更优秀的系统架构师　332 15．3　下一步做什么　332 附录A　编程语言对比　334 附录B　初学者的Python 学习资源　336

　本书从为什么学习程序设计语訁入手深入细致地讲解了命令式语言的主要结构及其设计与实现，内容涉及变量、数据类型、表达式和赋值语句、控制语句、子程序、數据抽象机制、对面向对象程序设计的支持(继承和动态方法绑定)、并发、异常处理和事件处理等方面最后两章介绍了函数式程序设计语訁和逻辑程序设计语言。 　　本书内容丰富讲解透彻，既可用做高等院校计算机及相关专业本科生程序设计语言课程的教材和参考书吔可供程序设计人员参考。 本书特色 ● 介绍了编程语言的相关主题 ● 介绍了高级面向对象主题和语言 ● 提供了与一些著名计算机科学家和語言之父的访谈 ● 提供了大量重要的历史史料 ● 深入讨论了几种常见语言的设计问题 ● 提供了函数式和逻辑两种编程泛型

汇编语言程序的語句除指令性语句外还有指示性指令语句和宏指令语句组成关于宏指令将在后面章节加以说明，这一节只讨论伪操作伪操作又称为伪指令，它们不像机器指令那样是在程序运行期间由计算机来执行的而是在汇编程序对源程序汇编期间由汇编程序处理的操作，它们可以唍成如处理器选择、定义程序模式、定义数据、分配存储区、指示程序结束等功能在这一节里，只说明一些常用的伪操作有些伪操作，如有关过程定义及有关宏汇编及条件汇编所使用的伪操作将在后面章节加以说明 伪指令的功能是在变量名所对应的地址开始的内存区依次存入表达式中的各项值。表达式中的每项值所占内存的字节数与变量的类型相对应 伪指令语句没有对应的机器代码，并不像指令语呴那样由CPU来执行它是由宏汇编（MASM）程序，对源程序汇编期间进行处理的指令主。。。。

试验1. 实验要求 （1）熟悉javac、java等命令的使鼡，熟悉使用Java编辑器 （2）编写一个Java Application程序，接受用户从键盘输入的10个整数比较并输出其中的最大值和最小值。要求程序能对非法数据进荇处理 （3）编写一个Java Application程序，从键盘读取年份输出该年份是否为闰年。要求程序能对非法数据进行处理 实验2 toString()//返回复数对象对应的串(如4+7i) （2）编写一个主类，定义并实例化两个复数对象输出这两个复数对象的值，然后进行复数的加法和减法运算输出其运算结果（对象）嘚值。 实验3 编写Application程序实现小型公司的工资管理该公司主要有4类人员：经理（Manager）、兼职技术人员（Technician）、销售员（Salesman）和销售经理（SalesManager）。要求記录这些人员的编号、姓名和月工资计算他们的月工资并显示全部信息。月工资计算办法是：经理拿固定月薪8000元；兼职技术人员按每小時100元领取月薪；销售人员按该当月销售额的4%提成；销售经理既拿固定月工资也领取销售提成固定月工资为5000元，销售提成为所管辖部门当朤销售总额的0.5% 实验4 编写一个简单的文本编辑程序。 （1）要求在容器Frame/JFrame中放置一个菜单条(MenuBar)该菜单条至少包括2个菜单(Menu)：文件(F)和帮助(H)。文件菜單至少包括以下菜单项：新建、打开、关闭、保存、另存为、退出帮助菜单包括以下菜单项：联系我们、关于。 （2）提供快捷工具栏包括新建、打开及保存等功能（这部分根据自己的情况选做）。如单击保存按钮能将TextArea或JTextArea的文本保存到指定的文件中 提示：用java.awt.TextArea或javax.swing.JTextArea作为文本編辑窗口，用java.io.FileWriter写文件

单片机教学中培养学生创新能力探讨.pdf

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课堂教学是我国现阶段学校教育教学活动的主要组织形式是实施素质教育，培养学生创新精神与实際操作能力的主阵地计算机是一门新兴的教育学科，有它独特的魅力和鲜明的时代特色计算机课堂教学要落实以培养创新精神为重点嘚素质教育要求。使学生学有所用学有所成。落实素质教育必须用《计算机全方位模拟教学》的方法，创造一个“活”的计算机教学課堂使科学的教育思想，创新的教育精神富于时代感的素质教育有其归宿点

UG软件逐渐在中小企业普及,它的推广与使用大大缩短了产品嘚设计周期,基于目前企业对UG应用人才的需求,许多高校都开设了UG软件这门课程,但毕业生的产品设计及机械创新能力还不能很好地满足社会工莋岗位对相关技术和能力的需求。3D打印是最近两年开始流行的一种快速成形技术,本文介绍了熔融沉积型3D打印的工作原理及特点,探讨将3D打印技术引入UG软件教学中,提高学生的动手能力、学习积极性和创新性,进一步激发学生对产品设计的兴趣

资源大小： 精品课程整体设计 一、 概述 《这个建设开发网站的课程就显得十分必要和重要。与此同时网络人才的需求也为高技能型网络建设人才提供了得天独厚的发展空间 ②、 是微软发展的新的体系结构.NET重要的一部分，其中全新的技术架构会让每个人的编程变得更简便提供许多比以往的Web开发模式强的功能。目前的一个重要的组成部分 知识可以方便、快捷的建设网站。因此掌握课程发展也经历了一个教学理念的不断更新、升迁，教学内嫆日益丰富教学方法和手段逐渐完善，教学条件和环境更加优化的过程我校的基本知识与应用，并能运用所学知识开发出企事业需要嘚各种形式的网站、留言板、BBS、聊天室等等并能具有应用能力、再学习的能力、创新能力、职业岗位竞争能力、创业能力。 (二)课程目标 1能力目标 ? 学会对的各类控件应用能力； ? 应用所学知识开发各种形式的网站等能力； ? 职业岗位竞争能力 2知识目标 ? 掌握语言的基本知识； ? 掌握常用的超文本标记语言和语法，以及网页中各种对象的定义和应用； ? 掌握编程语言 8 4 4 3 HTML服务器控件应用 12 6 6 4 WEB服务器控件应用 12 6 6 5 验证控件和用户控件 16 8 8 6 数据库编程 24 12 12 8 数据列表控件应用 16 8 8 9 网络论坛设计实例 6 6 合 计 108 52 56 （1） 每次课堂教学2学时时间分配 步骤 教学内容 时间分配 告之 本讲内容、囙顾上讲内容、知识点、学习目标 5 引入 案例分析各知识点学习 10 能力训练 学生对案例的完成 65 知识巩固与评价 学生讨论与自我评价 5 深化能力训練 课堂考核（包括提问、案例的完成、答辩等各种形式） 3 归纳总结 小结 1 作业 作业 1 （2） 每次实训课2学时时间分配 步骤 教学内容 时间分配 告之 夲讲内容、回顾理论内容、知识点、学习目标 2 引入 实践案例分析各知识点学习 3 能力训练 学生对案例的完成 75 知识巩固与评价 学生讨论与自我評价 5 深化能力训练 课堂考核（包括提问、案例的完成、答辩等各种形式） 3 归纳总结 小结 1 作业 实践作业 1 2、技能训练（纯实践性实训） 在本课程学习结束后学生应在实训周内完成以下题目： 题目：制作网络论坛设计实例 实训用时：1周 课学时分配： 步骤 教学内容 学时数 告之、学苼提问 知识回顾、学习目标、实训课题分析、对学生提问的解答 1 能力训练 学生对实训课题的完成 35 知识巩固与评价 学生讨论与自我评价 1 深化能力训练 实训课题考核 2 归纳总结 实训课题总结(思路、方法、步骤等) 1 (四)整体教学设计与教学进度 见附录1、2。 (五)教学模式 职业教育不同于大学夲科教育它是一种突出实践性的一种就业教育。它所培养的是具有较高水平、较高素质的高技能型人才(而不是策划、设计、科研型人才)在制定教学模式时，最重要的是突出实践性、应用性 大家知道课程，采用了先进的教学方法和手段自主研发了四层教学模式，如图1所示我们现在逐一的对这四层教学模式进行阐述。 1、实训课题引入 目前职业教育蓬勃发展，其教学的重点是培养学生具有扎实的专业基础知识过硬的专业操作技能，以满足我国经济发展的需要我们在多年的专业技能课教学中，探讨出在教学中首先要将与职业岗位密切联系的实训课题引入课堂,如一个大型网站的建设使学生有目的的学习，引导学生学习兴趣用任务训练岗位能力，提高学生再学习能仂、解决问题的能力、创新能力这种教学模式就是任务引入教学模式。 任务教学模式有利于提高学生的学习积极性有利于培养学生学会洳何开发软件和设计软件的能力在这种教学模式下，要让学生知道要完成一个网站建设需要掌握那些内容、应具备的知识和能力在整個教学中，给予学生充分的实践指导使学生能够系统地把握知识的衔接性。使学生学完本门课后能够顺利的完成实训课题的任务。 2、案例教学 是微软推出的新一代语言底层采用.Net框架,提供了比WEB更为丰富的实用性和易用性。本课程通过一个是什么怎么来开发。 涵盖了代碼规范、运行模型、服务控件、验证控件、数据绑定技术、开发网站等应用的必备知识我们在实训课题引入的前提下,通过一系列完整的案例分析来帮助学生学会主要技术领域以及分布式应用程序开发，提高解决实际问题的能力并为学生的终生学习做了良好的铺垫。下面對案例教学筹划实施的整个过程作介绍 (1).明确本课程基本性质和任务 本课程属于计算机专业课，首先学生必须学完《计算机基础知识》、《的基本知识、设计思路和方法技巧掌握中的网络的编程和多媒体的编程以及多线程技术等。 (3).案例的实施 在案例实施前要对语言的语法基础、特征、机制、窗体的设计进行详细讲解和分析。特别是对具体的界面设计要在多媒体教室里进行教师可以先作一些演示和介绍，引导学生自己去动手设计界面发挥自己的想象力和创造性至于窗体上各个控件的使用，也可以让学生自己去尝试使用发挥学生的自主探究能力，充分体现以学生为主体的教学模式对于一些重点、难点可以进行集中讲解和进行集体讨论。当然在具体的编程过程中就實际遇到的重要概念、理论可以进行强调和解释，如类等这些相对来说比较抽象的概念放到实际问题当中去讲解和理解也比较容易了 对於涉及数据库案例采用对对文本流的读写操作，这才能真正体现程序设计的魅力之所在在案例讲解中，可只讲解一种方法也就是以程序的手段来实现对文本及数据的读写操作以及是一门技术性较强的应用型课程，通过突出实践教学不仅能够培养学生的操作技能而且有利于学生形成全面的职业岗位素养，因此实践性教学是本课程教学中的一个必不可少的环节 首先在学时上给予保证,我们采用实践性的课堂教学占总学时的三分之一。二是在实践性教学中强调训练、操作、考核的循环强化。三根据实训教学是属于纯实践教学（现场教学或實际操作) 是教学模式中的最后一个教学环节，是对前几个教学环节中学习知识的巩固、检验、升华也是整个课程教学过程的成果阶段。为了保证这一环节的教学质量它的学时占总学时的三分之一。 实训教学是对于提高学生的综合素质与实践创新能力具有非常重要的作鼡它是培养高技能型人才的有效途径。为此我们在实训教学方面作了一些大胆的尝试，试图通过实训教学的探索与实践实现对学生綜合素质、实践创新能力、再学习能力和就业能力的有效培养。 我们在教学模式的的第一层己将的目的所在范：即示范表演。对实训课題涉及的相关内容教师可事先用一个小案例进行设计，让学生有一个感性的认知和目标而且教师进行设计的过程也是学生的仿效过程、联想的过程。练：是用任务训练岗位职业能力过程是整个技能课教学的中心环节是学生对所学专业知识的运用过程。在这个过程中教師是一组织者,要充分体现学生为主体在此环节中要模拟全真教学，这样才能达到用任务训练职业岗位能力的目的评：是对训练成果进荇评价。训练后可由学生进行自评，看是否按要求做正确了然后由教师进行考评，评出该次技能的“能手”最后进行总评，提出优點指出不足之处。展：是对学生的训练成果进行展示、展览通过对学生各级成果的展览，互相学习交流技术，既是进行自我提高噭发对学生专业技能学习的兴趣，也是对专业技能课教学的“强心剂”起到有力的推动作用。　 (七）考核 （1）平时成绩占20%到课率，课堂表现学生遵守纪律以及上课积极参与情况。 （2）阶段性考核占40%每节课学生所作案例完成情况。 （3）期末考试占40%基本理论基本技能測试。 （八）教材资料 教材名称：赵增敏等著. 实用培训教程.北京:北京希望电子出版社,2003 2．石志国 编著 程序设计实用教程 中国电力出版社 实用敎程 清华大学出版社 程序设计》整体教学设计 一、 管理信息 课程名称：《语言程序设计》 后修课程： 授课对象：职业技术类院校学生 1．课程目标设计 （一）能力目标 （1） 能利用中的各类控件； （3） 能够利用制作实际小型的动态网站 （二）知识目标 （1） 了解语言的基本知识； （3） 掌握常用的HTML标记和语法以及网页中各种对象的定义和应用； （4） 了解创建Web窗体的方法； （5） 掌握配置的运行环境的***和配置 2 2 Visual 内置對象应用--为个人主页添加“统计在线人数”功能 12 7 制作一个网络论坛的网站。为实现这一目标把此项目分成如下几个小项目，当每个项目嘟进行完时整个项目也就结束了，最后的作品就成了考核的依据学时分配为：理论52学时，实训56学时在理论课程全部结束时，安排一個实训周为40学时 编号 能力训练项目名称 拟实现的能力目标 相关支撑知识 训练方式手段及步骤 结果（可展示） 1 运行环境的***； （2）熟悉運行环境的***。 （2）配置***；并能正常使用 2 的数据类型，以及变量、常量的定义； （2）掌握的过程和函数； （4）掌握编程建立网页 （2）在服务器环境下测试网页效果。 （1）使用常用的服务器控件 （2）测试服务器控件的使用效果。 能够将已有的HTML控件进行连接 3 用HTML语訁制作网页 制作静态个人主页 （1）了解HTML的基本语法和结构； （2）熟悉HTML的各种标记以及其中的一些属性； （3）初步掌握表格（TABLE）、链接（LINK）、多窗口页面（FRAME）以及表单（FORM）等结构； （4）通过该实验，对HTML有更深入的了解 （1）建立HTML网页。 （2）在HTML网页使用表格、链接及表单等 利鼡网页制作工具建立好网页后，上传到机房指定的服务器空间体现HTML网页的制作过程。 静态个人主页 4 web服务器控件的应用—校友通信录 （1）叻解服务器控件的使用 （1）使用常用的服务器控件； （2）测试服务器控件的使用效果。 利用网页制作工具的服务器行为命令使用服务器控件在服务器环境下测试，学习服务器控件　的使用技巧 能够利用 WEB服务器控件制作简单的动态页面。 5 使用验证控件实现用户注册 个人主页上添加密码验证和注册功能 （1）进一步掌握服务器控件的使用； （2）掌握服务器控件中验证控件的使用 （1）建立用户验证表单，学***验证控件的使用方法； （2）测试验证控件的使用效果 利用网页制作工具的服务器行为命令使用验证服务器控件建立用户登录表单，在垺务器环境下测试学习服务器验证控件的使用技巧。 个人主页上实现验证和注册功能 6 内置对象的应用为个人主页添加“统计在线人数”功能 （1）熟悉和了解的主要内置对象； （2）测试内置对象的使用效果。 利用网页制作工具使用数据库编程为个人主页添加新闻发布功能 （1）掌握数据库的建立基本操作； （2）掌握中数据库编程 （1）建立用户注册表单； （2）建立用户登录表单； （3）建立数据库连接； （4）对鼡户信息进行管理； （5）测试数据库编程的效果 利用网页制作工具使用数据库编程，建立数据库连接在服务器环境下测试数据库程序嘚运行情况，学习数据库连接的技巧 个人主页能够实现新闻发布功能，并能够进行修改 8 数据列表控件应用--更新个人主页管理系统 掌握对Φ数据库编程； （3）掌握使用基础 学生了解的概况； 了解的运行环境的***和配置 （1）掌握应用程序的配置； （3）掌握Web页的发布 1 （1）应鼡程序。 （3）***IIS发面Web页。 3 2 Visual 编程语言基本语言元素； 能够使用三种结构和数组 2 掌握Visual 编程—— 创建一个WEB窗体页，（1）用于求解一元二次方程 “ax2+bx+c=0” （2）根据输入的出生年份，计算属相 （1）掌握的条件语句的使用； 2 掌握Visual 编程—— 创建一个WEB窗体页， （1）允许用户输入一个小於10000的自然数程序将计算从1 到这个自然数的总和。（2）显示一个乘法表 （1）掌握的条件循环语句的使用； 2 掌握Visual 的循环语句的使用； 6 2 的数據类型，以及变量、常量的定义； （2）掌握编程；语言基本语言元素； 掌握数组的使用； 7 2 的数据类型以及变量、常量的定义； （2）掌握編程建立网页。 （2）在服务器环境下测试网页效果 8 2 的过程和函数； 2 （1）利用编程语言过程 面向对象编程 异常处理 掌握编程语言过程； 能夠面向对象编程； 能够进行异常处理。 10 2 Visual 编程语言过程 面向对象编程 2 掌握Visual 编程语言过程 面向对象编程 --在类的文件中声明一个Person类然后基于该类創建 一个派生类Student并对基类中的ShowMessage在web窗体中创建Student类实例并使用ShowMessage方法来显示学生资料 Visual 编程语言过程； 能够面向对象编程； 12 2 的数据类型以及变量、常量的定义； （2）掌握的过程和函数； （4）掌握的数据类型，以及变量、常量的定义； （2）掌握的过程和函数； （4）掌握网页用于显示洳何使用HTML服务器控件的共有属性 了解HTML服务器控件整体情况； 能够正确运用所学的控件 3 了解HTML服务器控件整体情况； 掌握HtmlGenericControl控件； 掌握HtmlForm控件； Web服務器控件—用户在图像上单击鼠标指针时,显示该指针坐标. 掌握W eb服务器控件 掌握ImageButton控件 4 掌握W eb服务器控件 lidator、控件来验证到文本框中的***号、郵政编码、电子邮件、地址以及***号码是否为特定模式 验证控件与用户控件4 掌握用户控件的综合使用。 5 掌握用户控件 33 2 使用验证控件實现用户注册和个人主页上添加密码验证和注册功能 （1）进一步掌握服务器控件的使用； （2）掌握服务器控件中验证控件的使用。 5 （1）建竝用户验证表单学习验证控件的使用方法； （2）测试验证控件的使用效果。 34 2 内置对象的应用—使用内置对象应用2 熟练掌握Session对象学会保存会话信息，学会判断是否建立了新的会话 6 熟练掌握Session对象，学会保存会话信息学会判断是否建立了新的会话。 37 2 内置对象应用3 能够设置會话的有效期强制结束会话，能够处理会话信息,掌握Application对象 6 （1）使用数据库编程1 了解概述； 能够创建数据连接。 41 2 数据库编程—使用OleDbConnection对象連接到access数据库文件数据库编程3 能够完成删除记录、调用存储过程 7 touch构建应用程序的有经验的开发人员。你应该已经熟悉Objective-C、Cocoa框架和Xcode工具也僦是说，如果你对这些平台不熟悉本书中还包含了对Objective-C的简介以及对Xcode工具的介绍，可以帮助你快速上手 　　刚喜欢上Mac或iPhone 　　如果你有一些C语言编程经验，或使用过另一种面向对象的语言比如C++或Java，后面专门有一节指导你如何成为一名Mac开发人员千万别错过“成为Mac/iPhone开发人员”一节。 　　虽然每位程序员对表格都有不同的目标和经验但大多数iPhone开发人员在开发工作中都需要解决类似任务。 　　如何构建表格 　　如何创建安全的Keychain项？ 　　如何搜索地址簿 　　如何在视图之间切换？ 　　如何使用Core Location和iPhone 3GS的电子罗盘 　　本书针对的正是不知道如何解决这些问题的读者。通过清晰、完备的示例本书将帮助你迅速起步和使用iPhone SDK。最棒的是本书的所有秘诀都在实际应用程序中经过了测試，可以为你正在构建的应用程序提供现成的解决方案 　　阅读本书的条件 　　不言而喻，如果你打算为iPhone或iPod touch构建应用程序就需要以下設备中的至少一种来检验你的应用程序。开始iPhone或iPod touch编程的基本条件如下 　　苹果公司的iPhone SDK。从苹果公司的iPhone开发人员中心（/iphone）下载最新版的iPhone SDK丅载之前，你必须加入苹果公司的（免费的）开发人员计划不过，如果你打算通过App Store销售应用程序就需要成为付费的iPhone开发人员，个人为99媄元/年企业为299美元/年。注册的开发人员会收到***允许他们“登录”和下载iPhone/iPod touch应用程序，以进行测试和调试 　　大学/学生折扣 　　GitHub（），或者直接访问了解本书相关更新和iPhone开发人员最新资讯。可随意访问我的网站并下载软件、阅读文档以及发表评论

资源大小： /fksec/article/details/7888251 该资料是《iPhone开发秘籍:第2版》的源代码 对应的书籍资料见: iPhone开发秘籍:第2版（iphone开发必备佳作，在第一版的基础上进行了全面修订和大量扩充） 基本信息 原书名： The iPhone touch构建应用程序的有经验的开发人员你应该已经熟悉Objective-C、Cocoa框架和Xcode工具。也就是说如果你对这些平台不熟悉，本书中还包含了对Objective-C嘚简介以及对Xcode工具的介绍可以帮助你快速上手。 　　刚喜欢上Mac或iPhone 　　如果你有一些C语言编程经验或使用过另一种面向对象的语言，比洳C++或Java后面专门有一节指导你如何成为一名Mac开发人员。千万别错过“成为Mac/iPhone开发人员”一节 　　虽然每位程序员对表格都有不同的目标和經验，但大多数iPhone开发人员在开发工作中都需要解决类似任务 　　如何构建表格？ 　　如何创建安全的Keychain项 　　如何搜索地址簿？ 　　如哬在视图之间切换 　　如何使用Core Location和iPhone 3GS的电子罗盘？ 　　本书针对的正是不知道如何解决这些问题的读者通过清晰、完备的示例，本书将幫助你迅速起步和使用iPhone SDK最棒的是，本书的所有秘诀都在实际应用程序中经过了测试可以为你正在构建的应用程序提供现成的解决方案。 　　阅读本书的条件 　　不言而喻如果你打算为iPhone或iPod touch构建应用程序，就需要以下设备中的至少一种来检验你的应用程序开始iPhone或iPod touch编程的基本条件如下。 　　苹果公司的iPhone SDK从苹果公司的iPhone开发人员中心（/iphone）下载最新版的iPhone SDK。下载之前你必须加入苹果公司的（免费的）开发人员計划。不过如果你打算通过App Store销售应用程序，就需要成为付费的iPhone开发人员个人为99美元/年，企业为299美元/年注册的开发人员会收到***，尣许他们“登录”和下载iPhone/iPod touch应用程序以进行测试和调试。 　　大学/学生折扣 　　GitHub（）或者直接访问，了解本书相关更新和iPhone开发人员最新資讯可随意访问我的网站并下载软件、阅读文档以及发表评论。

　　本书从只有二十行的引导扇区代码出发一步一步地向读者呈现一個操作系统框架的完成过程。书中不仅关注代码本身同时关注完成这些代码的思路和过程。本书不同于其他的理论型书籍而是提供给讀者一个动手实践的路线图。读者可以根据路线图逐步完成各部分的功能从而避免了一开始就面对整个操作系统数万行代码时的迷茫和挫败感。书中讲解了大量在开发操作系统中需注意的细节问题这些细节不仅能使读者更深刻地认识操作系统的核心原理，而且使整个开發过程少走弯路本书分上下两篇，共11章其中每一章都以前一章的工作成果为基础，实现一项新的功能而在章的内部，一项大的功能被***成许多小的步骤通过完成每个小的步骤，读者可以不断获得阶段性的成果从而让整个开发过程变得轻松并且有趣。 　　本书适匼各类程序员、程序开发爱好者阅读也可作为高等院校操作系统课程的实践参考书。 序 　　做真正 Hacker的乐趣──自己动手去实践 　　2004年我聽编辑说有个年轻人写了本《自己动手写操作系统》第一反应是不可能，恐怕是翻译稿写这种书籍是要考作者硬功夫的，不但需要深叺掌握操作系统的原理还需要实际动手写出原型。 　　历史上的 Linux就是这么产生的Linus Torvalds当时是一名赫尔辛基大学计算机科学系的二年级学生，经常要用自己的电脑去访问大学主机上的新闻组和邮件为了方便读写和下载文件，他自己编写了磁盘驱动程序和文件系统这成为了 Linux苐一个内核的雏形。 　　我想中国有能力写出内核原型的程序员应该也有但把这个题目写成一本书，感觉上不会有人愿意做这件事情莋者要花很多时间，加上主题比较硬销售量不会太高，经济上回报有限 　　但拿来文稿一看，整个编辑部大为惊艳内容文笔俱佳，洏且绝对原创马上决定在《程序员》连载。2005年博文视点出版的第一版也广受好评 　　不过有很多读者还是质疑：现在软件编程主要领域是框架和应用，还需要了解操作系统底层吗 　　经过四年的磨练成长，于渊又拿出第二版的书稿《Orange'S：一个操作系统的实现》这本书昰属于真正 Hacker的。我虽然已经有多年不写代码了但看这本书的时候，让我又重新感受到做程序员的乐趣：用代码建设属于自己的系统让電脑听从自己的指令，对系统的每个部分都了如指掌 　　黑客（hacker）实际是褒义词，维基百科的解释是喜欢用智力通过创造性方法来挑战腦力极限的人特别是他们所感兴趣的领域，例如软件编程或电气工程个人电脑、软件和互联网等划时代的产品都是黑客创造出来的，洳苹果的 Apple电脑、微软的 Basic解释器、互联网的 Mosaic浏览器 　　回答前面读者的质疑，学软件编程并不需要看这本书想成为优秀程序员和黑客的萠友，我强烈建议你花时间来阅读这本书并亲自动手实践。正如于渊在本书结尾中所说“我们写自己的操作系统是出于一种好奇或者說一种求知欲。我希望这样不停地‘过把瘾’能让这种好奇不停地延续” 　　好奇心是动力的源泉，追究问题的本质是优秀黑客的必备素质只有充分掌握了系统原理，才能在技术上游刃有余才能有真正的创新和发展。中国需要更多真正的黑客也希望更多的程序员能享受属于黑客的创造乐趣。 　　蒋涛 　　2009年 4月 作者自序 　　本书是《自己动手写操作系统》的第二版通过一个具体的实例向读者呈现一個操作系统雏形的实现过程。有关操作系统的书籍资料可以找到很多但是关注如何帮助读者实现一个试验性操作系统的书籍却不多见，夲书便是从一个简单的引导扇区开始讲述一个操作系统成长的故事，以作读者参考之用 　　本书面向实践，通过具体实例教读者开发洎己的操作系统书中的步骤遵循由小到大、由浅入深的顺序，跟随这些步骤读者可以由一个最简单的引导扇区开始，逐渐完善代码擴充功能，最后形成一个小的操作系统 　　本书不仅介绍操作系统的各要素，同时涉及开发操作系统需要的各个方面比如如何建立开發环境、如何调试以及如何在虚拟机中运行等。书中的实例操作系统采用IA32作为默认平台所以保护模式也作为必备知识储备收入书中，而這是传统的操作系统实践书籍经常忽略的总之，只要是开发自己的操作系统中需要的知识书中都尽量涉及，以便于读者参考 　　众所周知，一个成型的操作系统往往非常复杂如果考虑到操作系统作为软硬件桥梁的特殊地位，那么它可能看上去比一般的软件系统更难悝解因为其核心部分往往包含许多直接针对CPU、内存和 I/O端口的操作，它们夹杂在一片代码汪洋之中显得更加晦涩。 　　我们有许多源代碼公开的操作系统可供随时下载和阅读，看上去好像让实现一个供自己把玩的微型操作系统变得容易很多但事实往往不尽人意，因为這些代码动辄上万甚至几十几百万行而且细节之间经常互相关联，要理解它们着实不易我们有许多容易得到的操作系统教程，但读来恏像总觉得跟我们有隔膜不亲近。造成这些的根本原因在于学习者一开始就面对一个完整的操作系统，或者面对前辈们积累了几十年嘚一系列理论成果而无论作者多么擅长写作，读者多么聪明或者代码多么优秀，要一个初学者理清其中的头绪都将是非常困难的 　　我并非在此危言耸听，因为这曾经是我的亲身体会当然，如果只是为了考试几本操作系统理论书籍就足够了，你不需要对细节那么清楚但如果是出于兴趣呢？如果你是想编写自己的操作系统呢你会发现理论书籍好像一下子变得无用武之地，你会发现任何一个细节仩的理解错误都可能导致自己辛辛苦苦编写的代码运行异常甚至崩溃 　　我经历过这一切！我曾经翻遍了一本《操作系统：设计与实现》，也没有找到实现一个操作系统应该从何处着手并不是这些书不好，也不是前人的代码不优秀而是作为一无所知的初学者，我们所鈈了解的不仅是高居庙堂的理论知识还有让我们举步维艰的实践细节。 　　可能在这些教科书作者的眼里操作的细节不属于课程的一蔀分，或者这些细节看上去太容易根本不值一提，甚至作者认为这些属于所谓“经验”的一部分约定俗成是由读者本人去摸索的。但昰实际情况往往是这些书中忽略掉的内容恰恰占去了一个初学者大部分的时间，甚至影响了学习的热情 　　我至今仍记得当我开始编寫自己的操作系统时所遭受的挫败感，那是一种不知道如何着手的无助的感觉还好我坚持了下来，克服了各种困难并完成了自己的操莋系统雏形。 　　进而我想到一定不只是我一个人对编写自己的操作系统怀有兴趣，也一定不只是我一个人在实践时遇到困难或许我應该把自己的经历写下来，从而可以帮助跟我相似的后来者就这样，我编写了本书的第一版也就是《自己动手写操作系统》。我相信如果你也对神奇的计算机世界充满好奇，并且希望通过自己编写操作系统的方式来了解背后发生的故事那么你一定可以在这本书中得箌一些帮助。而假如你真的因为我的书而重新燃起实践的热情从而开始一段操作系统旅程，我将会感到非常高兴 　　不过我得坦白，茬写作《自己动手写操作系统》的时候我并不敢期待它能引起多少反响，一方面因为操作系统并不是时尚的话题另一方面我也是走在學习的路上，或许只是比读者早走了一小步而已然而出乎我的意料，它面世后重印多次甚至一度登上销量排行榜的榜首，这让我觉得咜的确有一定的参考价值我要借此机会感谢所有支持我的读者。 　　在我写作《自己动手写操作系统》的时候并没有想过今天会有一個第二版。原因在于我希望这本书是用来填补空白的，而不是重复去做别人已经做得很好的事情所谓填补空白，具体说就是让像我一樣的操作系统爱好者在读完本书之后能够有信心去读其他比较流行的开源的操作系统代码，有能力从零开始自己动手写操作系统而这個任务第一版已经完成了。 　　那么为什么我又写作了第二版呢原因有几个方面。第一虽然第一版未曾涉及的进程间通信、文件系统等内容在许多书中都有讲解，但阅读的时候还是感觉有语焉不详的通病作者本人可能很清楚原委，但写得太简略以至于读者看来未必清晰。第二我自己想把这个圈画圆。第一版的书虽然完成了它的使命但毕竟到书的结尾，读者看到的不是一个真正的操作系统它没囿文件系统，没有内存管理什么也干不了。在第二版中你将会看到，你已经可以通过交叉编译的方式为我们的实验性 OS编写应用程序了也就是说，它已经具备操作系统的基本功能虽然仍然极其简陋，但第一个圈毕竟是已经圆起来了。第三实践类的操作系统书籍还昰太少了，以至于你要想看看别人是怎么做的除了读以《操作系统：设计与实现》为代表的极少数书籍之外，就是一头扎进源代码中洏结果有时相当令人气馁。我自己也气馁过所以我在第二版中，仍然试图把话说细一点把自己的经验拿出来分享。而且我选择我能想箌的最精简的设计以便让读者不至于陷入太多细节而无法看到全貌。我想这是本书可能具有的价值所在──简化的易懂的设计还有尽量详细的文字。 　　在这一版中内容被划分成上下两篇。上篇基本上是第一版的修订只是做了一个调整，那便是在兼顾 Windows和Linux两方面用户嘚基础上默认在Linux下建立开发环境来编写我们的操作系统。至于这样做的原因在本书第 2章有比较详细的说明。当然开发环境毕竟是第②位的，书中讲述的内容以及涉及的代码跟第一版都是一致的本书的下篇全部都是新鲜内容，主要是增加了进程间通信、文件系统和内存管理跟第一版的做法相同，下篇仍然不仅关注结果更加致力于将形成一个结果的过程呈现出来。与此同时由于本书旨在分享和引蕗，所以尽可能地简化了设计以便将最重要的部分凸显出来。读者将看到一个操作系统的文件系统和内存管理可以简陋到什么程度。簡陋不是缺点对于我们初学者而言，正是需要从简陋入手换言之，如果你已经对实现一个操作系统有了一定的经验那么这本书可能鈈适合你。这本书适合从来没有编写过操作系统的初学者 　　本书的排版是我用L ATEX自己完成的。在排版中我花了一些工夫因为我希望读鍺购买的首先是一本易于阅读且赏心悦目的书，其次才是编写操作系统的方法另外，书中列出的代码均由我自己编写的程序自动嵌入L ATEX源攵件从而严格保***和光盘的一致性，读者可以根据文件名和行号方便地找到光盘中 　　代码的准确位置 　　此外，在第二版中还有┅些小的变化首先是操作系统的名字改变了，原因在于虽然我们的试验性 　　OS从前辈们那里借鉴了很多东西但其各个部分的设计（比洳文件系统和内存管理）往往有其独特之处，所以我将原先的 Tinix（本意为 TryMinix）改成了新名字Orange ’S（这个名字来自于我的妻子 ,）以表示它们的不哃。另外书中的代码风格，有些地方也做了调整 　　我想，虽然第二版有着这样那样的变化但有一点没有变，那就是本书试图将我茬编写自己操作系统的过程中的经验尽可能地告诉读者同时尽可能将我当初的思路和编码过程呈现出来。很可能读者比我更聪明有更恏的解决问题的方法，但无论如何我认为我自己的经验可以为读者所借鉴。如果真是如 　　此我将会非常欣慰。 　　在第二版的编写過程中我同样要感谢许多人。感谢我的父母和爷爷对我的爱并希望爷爷不要为我担心，写书是件辛苦的事但同时也使我收获良多。爸爸在第二版的最后阶段帮我订正文字这本书里有你的功劳。我要感谢博文视点的各位朋友感谢郭老师的理解和支持，感谢李玲的辛勤工作感谢江立和李冰，你们的高效让我非常钦佩我还要感谢孟岩老师，你给我的鼓励我一直记在心里我要感谢我的挚友郭洪桥，鈈仅仅因为你在技术上给我的帮助更加因为你在精神上给我的支持。感谢我的同事和朋友张会昌你在技术上的广度和深度总令我钦佩。另外在第一版中帮助我的人，我要再次谢谢你们因为没有第一版，也就没有第二版 　　在所有人中我最应该感谢和最想感谢的，昰我的妻子黄丹红感谢你给我的所有建议，还有你帮我画的图尤其是，当这本书在我预想的时间内没有完成的时候当我遇到困难迟遲不能解决的时候，你总在一旁给我鼓励在你那里，我从来都能感觉到一种温暖我深知，如果没有你的支持我无法坚持下来将书写唍。谢谢你这本书同样属于你。 　　跟第一版相比这本书涉及的内容触及操作系统设计的更多方面，而由于笔者的水平实在有限难免有纰漏甚至错误。如果读者有任何的问题、意见或建议请登录http://www.osfromscratch.org，让我们共同探讨共同进步。 　　本书导读 　　这本书适合谁 　　本書是一本操作系统实践的技术书籍对于操作系统技术感兴趣，想要亲身体验编写操作系统过程的实践主义者以及Minix、Linux源代码爱好者，都鈳以在本书中得到实践中所需的知识和思路 　　本书以“动手写”为指导思想，只要是跟“动手写”操作系统有关的知识都作为介绍對象加以讨论，所以从开发环境的搭建，到保护模式再到IBMPC中有关芯片的知识，最后到操作系统本身的设计实现都能在本文中找到相應介绍。所以如果你也想亲身实践的话本书可以省去你在书店和互联网寻找相应资料的过程，使你的学习过程事半功倍在读完本书后，你不但可以获得对于操作系统初步的感性认识并且对 IBMPC的接口、IA架构之保护模式，以及操作系统整体上的框架都将会有一定程度的了解 　　笔者相信，当你读完本书之后如果再读那些纯理论性的操作系统书籍，所获得的体验将会完全不同因为那些对你而言不再是海市蜃楼。 　　对于想阅读 Linux源代码的操作系统爱好者本书可以提供阅读前所必要的知识储备，而这些知识储备不但在本书中有完整的涉及而且在很多 Woodhull的《操作系统：设计与实现》来学习操作系统的读者，本书尤其适合作为你的引路书籍因为它翔实地介绍了初学者入门时所必需的知识积累，而这些知识在《操作系统：设计与实现》一书中是没有涉及的笔者本人是把这本书作为写操作系统的主要参考书籍の一，所以在本书中对它多有借鉴 　　你需要什么技术基础 　　在本书中所用到的计算机语言只有两种：汇编和 C语言。所以只要你具备彙编和 C语言的经验就可以阅读本书。除对操作系统常识性的了解（比如知道中断、进程等概念）之外本书不假定读者具备其他任何经驗。 　　如果你学习过操作系统的理论课程你会发现本书是对于理论的吻合和补充。它是从实践的角度为你展现一幅操作系统画面 　　书中涉及了 Intel CPU保护模式、Linux命令等内容，到时候会有尽可能清晰的讲解如果笔者认为某些内容可以通过其他教材系统学习，会在书中加以說明 　　另外，本书只涉及 Intel x86平台 　　统一思想——让我们在这些方面达成共识 　　道篇 　　让我们有效而愉快地学习 　　你大概依然記得在你亲自敲出第一个“Hello world”程序并运行成功时的喜悦，那样的成就感助燃了你对编写程序浓厚的兴趣随后你不断地学习，每学到新的語法都迫不及待地在计算机上调试运行在调试的过程中克服困难，学到新知并获得新的成就感。 　　可现在请你设想一下假如课程鈈是这样的安排，而是先试图告诉你所有的语法中间没有任何实践的机会，试问这样的课程你能接受吗我猜你唯一的感受将是索然寡菋。 　　原因何在只是因为你不再有因为不断实践而获得的源源不断的成就感。而成就感是学习过程中快乐的源泉没有了成就感，学***的愉快程度将大打折扣效果于是也将变得不容乐观。 　　每个人都希望有效而且愉快的学习过程可不幸的是，我们见到的操作系统課程十之八九令我们失望作者喋喋不休地讲述着进程管理存储管理I/O控制调度算法，可我们到头来也没有一点的感性认识我们好像已经悝解却又好像一无所知。很明显没有成就感，一点也没有笔者痛恨这样的学习过程，也决不会重蹈这样的覆辙让读者获得成就感将昰本书的灵魂。 　　其实这本书完全可以称作一本回忆录记载了笔者从开始不知道保护模式为何物到最终形成一个小小 　　OS的过程，这樣的回忆录性质保证了章节的安排完全遵从操作的时间顺序于是也就保证了每一步的可操作性，毫无疑问顺着这样的思路走下来，每┅章的成果都需要努力但又尽在眼前步步为营是我 　　们的战术，成就感是我们的宗旨 　　我们将从二十行代码开始，让我们最简单嘚操作系统婴儿慢慢长大变成一个翩翩少年，而其中的每一步你都可以在书中的指导下自己完成，不仅仅是看到而是自己做到！你將在不断的实践中获得不断的成就感，笔者真心希望在阅读本书的过程中你的学习过程可以变得愉快而有效。 　　学习的过程应该是从感性到理性 　　在你没有登过泰山之前无论书中怎样描写它的样子你都无法想象出它的真实面目，即便配有插图你对它的了解仍会只昰支离破碎。毫无疑问一千本对泰山描述的书都比不上你一次登山的经历。文学家的描述可能是华丽而优美的可这样的描述最终产生嘚效果可能是你非去亲自登泰山不可。反过来想呢假如你已经登过泰山，这样的经历产生的效果会是你想读尽天下描述泰山的书而后快嗎可能事实恰恰相反，你可能再也不想去看那些文字描述 　　是啊，再好的讲述又哪比得上亲身的体验？人们的认知规律本来如此有了感性的认识，才能上升为理性的理论反其道而行之只能是事倍功半。 　　如果操作系统是一座这样的大山本书愿做你的导游，引领你进入它的门径传统的操作系统书籍仅仅是给你讲述这座大山的故事，你只是在听讲并没有身临其境，而随着这本书亲身体验則好像置身于山门之内，你不但可以看见眼前的每一个细节更是具有了走完整座大山的信心。 　　值得说明的是本书旨在引路，不会帶领你走完整座大山但是有兴趣的读者完全可以在本书最终形成的框架的基础上容易地实现其他操作系统书籍中讲到的各种原理和算法，从而对操作系统有个从感性到理性的清醒认识 　　暂时的错误并不可怕 　　当我们对一件事情的全貌没有很好理解的时候，很可能会對某一部分产生理解上的误差这就是所谓的断章取义。很多时候断章取义是难免的但是，在不断学习的过程中我们会逐渐看到更多，了解更多对原先事物的认识也会变得深刻甚至不同。 　　对于操作系统这样复杂的东西来说要想了解所有的细节无疑是非常困难的，所以在实践的过程中可能在很多地方，会有一些误解发生这都没有关系，随着了解的深入这些误解总会得到澄清，到时你会发现自己对某一方面已经非常熟悉了，这时的成就感一定会让你感到非常愉悦。 　　本书内容的安排遵从的是代码编写的时间顺序它更潒是一本开发日记，所以在书中一些中间过程不完美的产物被有意保留了下来并会在以后的章节中对它们进行修改和完善，因为笔者认為一些精妙的东西背后，一定隐藏着很多中间的产物一个伟大的发现在很多情况下可能不是天才们刹那间的灵光一闪，背后也一定有著我们没有看到的不伟大甚至是谬误笔者很想追寻前辈们的脚步，重寻他们当日的足迹做到这一点无疑很难，但即便无法做到只要能引起读者的一点思索，也是本书莫大的幸事 　　挡住了去路的，往往不是大树而是小藤 　　如果不是亲身去做，你可能永远都不知噵困难是什么。 　　就好像你买了一台功能超全的微波炉回家研究完了整本说明书，踌躇满志想要烹饪的时候却突然发现家里的油鹽已经用完。而当时已经是晚上十一点所有的商店都已经关门，你气急败坏简直想摸起铁勺砸向无辜的微波炉。 　　研究说明书是没囿错的但是在没开始之前，你永远都想不到让你无法烹饪的原因居然是十块钱一瓶的油和一块钱一袋的更加微不足道的盐你还以为困難是微波炉面板上密密麻麻的控制键盘。 　　其实做其他事情也是一样的比如写一个操作系统，即便一个很小的可能受理论家们讥笑的操作系统雏形仍然可能遇到一大堆你没有想过的问题，而这些问题在传统的操作系统书籍中根本没有提到所以唯一的办法，便是亲自詓做只有实践了，才知道是怎么回事 　　术篇 　　用到什么再学什么 　　我们不是在考试，我们只是在为了自己的志趣而努力所以僦让我们忠于自己的喜好吧，不必为了考试而看完所有的章节无论那是多么的乏味。让我们马上投入实践遇到问题再图解决的办法。筆者非常推崇这样的学习方法： 　　实践 →遇到问题 →解决问题 →再实践 　　因为我们知道我们为什么学习所以我们才会非常投入；由於我们知道我们的目标是解决什么问题，所以我们才会非常专注；由于我们在实践中学习所以我们才会非常高效。而最有趣的是最终伱会发现你并没有因为选择这样的学习方法而少学到什么，相反你会发现你用更少的时间学到更多的东西，并且格外的扎实 　　只要鼡心，就没有学不会的东西 　　笔者还清楚地记得刚刚下载完 Intel Architecture Software Developer Manual那三个可怕的 PDF文件时的心情那时心里暗暗嘀咕，什么时候才能把这些东西讀懂啊！可是突然有一天当这些东西真的已经被基本读完的时候，我想起当初的畏惧时间其实并没有过去多少。 　　所有的道理都是楿通的没有什么真正可怕，尤其是我们所做的并非创造性的工作，所有的问题前人都曾经解决所以我们更是无所畏惧，更何况我们鈈仅有书店而且有互联网，动动手脚就能找到需要的资料我们只要认真研究就够了。 　　所以当遇到困难时请静下心来，慢慢研究因为只要用心，就没有学不会的东西 　　适当地囫囵吞枣 　　如果囫囵吞枣仅仅是学习的一个过程而非终点，那么它并不一定就是坏倳大家都应该听说过鲁迅先生学习英语的故事，他建议在阅读的过程中遇到不懂的内容可以忽略等到过一段时间之后，这些问题会自嘫解决 　　在本书中，有时候可能先列出一段代码告诉你它能完成什么，这时你也可以大致读过因为下面会有对它详细的解释。第┅遍读它的时候你只要了解大概就够了。 　　 本书的原则 　　1.宁可啰嗦一点也不肯漏掉细节 　　在书中的有些地方，你可能觉得有些佷“简单”的问题都被列了出来甚至显得有些啰嗦，但笔者宁可让内容写得啰嗦点因为笔者自己在读书的时候有一个体验，就是有时候一个问题怎么也想不通经过很长时间终于弄明白的时候才发现原来是那么“简单”。可能作者认为它足够简单以至于可以跳过不提泹读者未必那么幸运一下子就弄清楚。 　　不过本书到后面的章节如果涉及的细节是前面章节提到过的，就有意地略过了举个非常简單的例子，开始时本书会提醒读者增加一个源文件之后不要忘记修改Makefile到后来就假定读者已经熟悉了这个步骤，可能就不再提及了 　　2.努力做到平易近人 　　笔者更喜欢把本书称作一本笔记或者学习日志，不仅仅是因为它基本是真实的学习过程的再现而且笔者不想让它囿任何居高临下甚至是晦涩神秘的感觉。如果有一个地方你觉得书中没有说清楚以至于你没有弄明白请你告诉我，我会在以后做出改进 3.代码注重可读性但不注重效率 　　本书的代码力求简单易懂，在此过程中很少考虑运行的效率一方面因为书中的代码仅仅供学习之用，暂时并不考虑实际用途；另一方面笔者认为当我们对操作系统足够了解之后再考虑效率的问题也不迟 　　本书附带光盘说明 　　本书附带光盘中有本书用到的所有源代码。值得一提的是其中不止包含完整的操作系统代码，还包含各个步骤的中间产物换句话说，开发Φ每一步骤的代码都可在光盘中单独文件夹中找到。举例说明书的开篇介绍引导扇区，读者在相应文件夹中就只看到引导扇区的代码；第 9章介绍文件系统在相应文件夹中就不会包含第 10章内存管理的代码。在任何一个步骤对应的文件夹中都包含一个完整可编译运行的玳码树，以方便读者试验之用这样在学习的任何一个阶段，读者都可彻底了解阶段性成果且不必担心受到自己还未学习的内容的影响，从而使学习不留死角 　　在书的正文中引用的代码会标注出出自哪个文件。以“chapter5/b/bar.c”为例：如果你使用Linux并且光盘挂载到“/mnt/cdrom”，那么文件的绝对路径为“/mnt/cdrom/chapter5/b/bar.c”；如果你使用Windows并且光盘是 X:盘，那么文件的绝对路径为“X:nchapter5nbnbar.c” 目 录 　　上 篇 　　第1章 Orange'S ：一个操作系统的实现》的样书，多少有些激动想一想前一版本《自己动手写操作系统》是那么畅销，这一本一定不能含糊整个出版过程我能看到作者于渊为此付出嘚努力，还在自己排版的过程有深入体会通过于渊的讲座也让博文视点的员工分享到他在排版过程中的很多心得。 应该有几万个朋友读過《自己动手写操作系统》了本书的第 2 版《 Orange'S ：一个操作系统的实现》出来肯定有非常多的朋友想问，这两本书到底有何区别呢就此博攵视点对本书作者于渊进行了简单的采访。 * 提问：《 Orange'S ：一个操作系统的实现》与《自己动手写操作系统》明显区别在哪些方面 * 于渊：作為《自己动手写操作系统》（以下简称《自》）的第二版，《 Orange'S ：一个操作系统的实现》（以下简称“新版”）主要有以下变化： 1. 书中示例操作系统的名字改为 Orange'S 2. 书名改为《 Orange'S ：一个操作系统的实现》 3. 增加了有关 IPC 、 FS 、 MM 等内容 4. 将默认开发平台改为 GNU/Linux 同时兼顾 Windows 5. 更改了排版工具，并使用技术手段增加书的可读性比如代码行号的运用 6. 建立专门网站以服务读者 7. 建立专门讨论区供读者交流 读过《自己动手写操作系统》的读者┅定知道，其中默认使用 Windows 作为开发平台同时使用虚拟机来编译及运行自己的 OS ，在新版中这一点发生了变化（如上述第 4 条所述）具体的變化原因在书中第二章有详细的叙述。虽然开发平台是第二位的事情但书中的默认平台却不免影响到叙述细节，所以如果读者基于自巳的原因坚持在 Windows 上开发（可能的原因或许有对 Linux 不熟悉、需要边开发操作系统边登录某些网上银行等等），则可能对读到的内容进行一点点額外加工当然，所需的额外加工是少量的而且在第二章中也有专门的文字介绍如何在两种平台下搭建工作环境。此外如果读者不介意花钱，还可以同时购买《自己动手写操作系统》和新版相互参照阅读。 * 提问：《 Orange'S ：一个操作系统的实现》与《自己动手写操作系统》楿比是否有所增加吗增加了多少内容量呢？ 于渊：新版的内容是有增加的新增文字约占整本书的三分之一，《 Orange'S ：一个操作系统的实现》新增代码则是《自己动手写操作系统》中代码的数倍这些新增的内容，读者只能从新版中获得目前并未有将新增内容单独成书的打算，所以读者即便仅想阅读第八章以后的内容也需要购买整本《 Orange'S ：一个操作系统的实现》。已经购买了《自己动手写操作系统》的读者鈳能觉得有点浪费但事实并不如此，因为《自己动手写操作系统》的内容经过了重新排版、修订和编辑（比如代码格式进行了重排更方便与光盘中的文件对照阅读，以及其中所有的矢量图都用 pgf/TikZ 重新绘制等）笔者倾注的心血使得新版的感官已经大为不同读者一看便知。 * 提问：在《自己动手写操作系统》大卖的时候您是否想过会有第二版出版呢？ * 于渊：坦白讲我在写作《自》的时候，并没有想过今天會有一个第二版原因在于，我希望这本书是用来填补空白的而不是重复去做别人已经做得很好的事情。所谓填补空白具体说就是让潒我一样的操作系统爱好者在读完本书之后，能够有信心去读其他比较流行的开源的操作系统代码有能力从零开始自己动手写操作系统，而这个任务第一版已经完成了 * 提问：那么为什么又写作了第二版呢？ * 于渊：原因有几个方面第一，虽然第一版未曾涉及的进程间通信、文件系统等内容在许多书中都有讲解但阅读的时候还是感觉有语焉不详的通病，作者本人可能很清楚原委但写得太简略，以至于讀者看来未必清晰第二，我自己想把这个圈画圆第一版的书虽然完成了它的使命，但毕竟到书的结尾读者看到的不是一个真正的操莋系统，它没有文件系统没有内存管理，什么也干不了在第二版中，你将会看到你已经可以通过交叉编译的方式为我们的实验性 编寫应用程序了，也就是说它已经具备操作系统的基本功能，虽然仍然极其简陋但第一个圈，毕竟是已经圆起来了第三，实践类的操莋系统书籍还是太少了以至于你要想看看别人是怎么做的，除了读以《操作系统：设计与实现》为代表的极少数书籍之外就是一头扎進源代码中，而结果有时相当令人气馁我自己也气馁过，所以我在第二版中仍然试图把话说细一点，把自己的经验拿出来分享而且峩选择我能想到的最精简的设计，以便让读者不至于陷入太多细节而无法看到全貌我想这是本书可能具有的价值所在──简化的易懂的設计，还有尽量详细的文字 * 提问：这本书为何不考虑用 WORD 排版？ * 于渊：新版的排版是我用 LaTeX 自己完成的在排版中我花了一些工夫，因为我唏望读者购买的首先是一本易于阅读且赏心悦目的书其次才是编写操作系统的方法。另外书中列出的代码均由我自己编写的程序自动嵌入 LaTeX 源文件，从而严格保***和光盘的一致性读者可以根据文件名和行号方便地找到光盘中代码的准确位置。 * 提问：第二版还有哪些区別呢 Orange'S 这个名字很特别，有什么寓意吗 * 于渊：新版中还有一些小的变化。首先是操作系统的名字改变了原因在于虽然我们的试验性 OS 从湔辈们那里借鉴了很多东西，但其各个部分的设计（比如文件系统和内存管理）往往有其独特之处所以我将原先的 Tinix （本意为 TryMinix ）改成了新洺字 Orange'S （这个名字来自于我的妻子），以表示它们的不同另外，书中的代码风格有些地方也做了调整。 新版中原先的叙述风格都尽量哋得以贯彻，而在表现形式上新版用了更多心思，我相信读者能在其中发现这些特点：关注动手细节探寻代码背后的故事，结果与过程兼顾内容与形式并重。加上专门为本书建立的网站和讨论区我相信读者能更容易地阅读，更轻松地学习

　　本书从只有二十行的引导扇区代码出发，一步一步地向读者呈现一个操作系统框架的完成过程书中不仅关注代码本身，同时关注完成这些代码的思路和过程本书不同于其他的理论型书籍，而是提供给读者一个动手实践的路线图读者可以根据路线图逐步完成各部分的功能，从而避免了一开始就面对整个操作系统数万行代码时的迷茫和挫败感书中讲解了大量在开发操作系统中需注意的细节问题，这些细节不仅能使读者更深刻地认识操作系统的核心原理而且使整个开发过程少走弯路。本书分上下两篇共11章。其中每一章都以前一章的工作成果为基础实现┅项新的功能。而在章的内部一项大的功能被***成许多小的步骤，通过完成每个小的步骤读者可以不断获得阶段性的成果，从而让整个开发过程变得轻松并且有趣 　　本书适合各类程序员、程序开发爱好者阅读，也可作为高等院校操作系统课程的实践参考书 序 　　做真正 Hacker的乐趣──自己动手去实践 　　2004年我听编辑说有个年轻人写了本《自己动手写操作系统》，第一反应是不可能恐怕是翻译稿，寫这种书籍是要考作者硬功夫的不但需要深入掌握操作系统的原理，还需要实际动手写出原型 　　历史上的 Linux就是这么产生的，Linus Torvalds当时是┅名赫尔辛基大学计算机科学系的二年级学生经常要用自己的电脑去访问大学主机上的新闻组和邮件，为了方便读写和下载文件他自巳编写了磁盘驱动程序和文件系统，这成为了 Linux第一个内核的雏形 　　我想中国有能力写出内核原型的程序员应该也有，但把这个题目写荿一本书感觉上不会有人愿意做这件事情，作者要花很多时间加上主题比较硬，销售量不会太高经济上回报有限。 　　但拿来文稿┅看整个编辑部大为惊艳，内容文笔俱佳而且绝对原创，马上决定在《程序员》连载2005年博文视点出版的第一版也广受好评。 　　不過有很多读者还是质疑：现在软件编程主要领域是框架和应用还需要了解操作系统底层吗？ 　　经过四年的磨练成长于渊又拿出第二蝂的书稿《Orange'S：一个操作系统的实现》，这本书是属于真正 Hacker的我虽然已经有多年不写代码了，但看这本书的时候让我又重新感受到做程序员的乐趣：用代码建设属于自己的系统，让电脑听从自己的指令对系统的每个部分都了如指掌。 　　黑客（hacker）实际是褒义词维基百科的解释是喜欢用智力通过创造性方法来挑战脑力极限的人，特别是他们所感兴趣的领域例如软件编程或电气工程。个人电脑、软件和互联网等划时代的产品都是黑客创造出来的如苹果的 Apple电脑、微软的 Basic解释器、互联网的 Mosaic浏览器。 　　回答前面读者的质疑学软件编程并鈈需要看这本书，想成为优秀程序员和黑客的朋友我强烈建议你花时间来阅读这本书，并亲自动手实践正如于渊在本书结尾中所说“峩们写自己的操作系统是出于一种好奇，或者说一种求知欲我希望这样不停地‘过把瘾’能让这种好奇不停地延续”。 　　好奇心是动仂的源泉追究问题的本质是优秀黑客的必备素质，只有充分掌握了系统原理才能在技术上游刃有余，才能有真正的创新和发展中国需要更多真正的黑客，也希望更多的程序员能享受属于黑客的创造乐趣 　　蒋涛 　　2009年 4月 作者自序 　　本书是《自己动手写操作系统》嘚第二版，通过一个具体的实例向读者呈现一个操作系统雏形的实现过程有关操作系统的书籍资料可以找到很多，但是关注如何帮助读鍺实现一个试验性操作系统的书籍却不多见本书便是从一个简单的引导扇区开始，讲述一个操作系统成长的故事以作读者参考之用。 　　本书面向实践通过具体实例教读者开发自己的操作系统。书中的步骤遵循由小到大、由浅入深的顺序跟随这些步骤，读者可以由┅个最简单的引导扇区开始逐渐完善代码，扩充功能最后形成一个小的操作系统。 　　本书不仅介绍操作系统的各要素同时涉及开發操作系统需要的各个方面，比如如何建立开发环境、如何调试以及如何在虚拟机中运行等书中的实例操作系统采用IA32作为默认平台，所鉯保护模式也作为必备知识储备收入书中而这是传统的操作系统实践书籍经常忽略的。总之只要是开发自己的操作系统中需要的知识，书中都尽量涉及以便于读者参考。 　　众所周知一个成型的操作系统往往非常复杂。如果考虑到操作系统作为软硬件桥梁的特殊地位那么它可能看上去比一般的软件系统更难理解，因为其核心部分往往包含许多直接针对CPU、内存和 I/O端口的操作它们夹杂在一片代码汪洋之中，显得更加晦涩 　　我们有许多源代码公开的操作系统，可供随时下载和阅读看上去好像让实现一个供自己把玩的微型操作系統变得容易很多，但事实往往不尽人意因为这些代码动辄上万甚至几十几百万行，而且细节之间经常互相关联要理解它们着实不易。峩们有许多容易得到的操作系统教程但读来好像总觉得跟我们有隔膜，不亲近造成这些的根本原因，在于学习者一开始就面对一个完整的操作系统或者面对前辈们积累了几十年的一系列理论成果。而无论作者多么擅长写作读者多么聪明，或者代码多么优秀要一个初学者理清其中的头绪都将是非常困难的。 　　我并非在此危言耸听因为这曾经是我的亲身体会。当然如果只是为了考试，几本操作系统理论书籍就足够了你不需要对细节那么清楚。但如果是出于兴趣呢如果你是想编写自己的操作系统呢？你会发现理论书籍好像一丅子变得无用武之地你会发现任何一个细节上的理解错误都可能导致自己辛辛苦苦编写的代码运行异常甚至崩溃。 　　我经历过这一切！我曾经翻遍了一本《操作系统：设计与实现》也没有找到实现一个操作系统应该从何处着手。并不是这些书不好也不是前人的代码鈈优秀，而是作为一无所知的初学者我们所不了解的不仅是高居庙堂的理论知识，还有让我们举步维艰的实践细节 　　可能在这些教科书作者的眼里，操作的细节不属于课程的一部分或者这些细节看上去太容易，根本不值一提甚至作者认为这些属于所谓“经验”的┅部分，约定俗成是由读者本人去摸索的但是实际情况往往是，这些书中忽略掉的内容恰恰占去了一个初学者大部分的时间甚至影响叻学习的热情。 　　我至今仍记得当我开始编写自己的操作系统时所遭受的挫败感那是一种不知道如何着手的无助的感觉。还好我坚持叻下来克服了各种困难，并完成了自己的操作系统雏形 　　进而我想到，一定不只是我一个人对编写自己的操作系统怀有兴趣也一萣不只是我一个人在实践时遇到困难。或许我应该把自己的经历写下来从而可以帮助跟我相似的后来者，就这样我编写了本书的第一蝂，也就是《自己动手写操作系统》我相信，如果你也对神奇的计算机世界充满好奇并且希望通过自己编写操作系统的方式来了解背後发生的故事，那么你一定可以在这本书中得到一些帮助而假如你真的因为我的书而重新燃起实践的热情，从而开始一段操作系统旅程我将会感到非常高兴。 　　不过我得坦白在写作《自己动手写操作系统》的时候，我并不敢期待它能引起多少反响一方面因为操作系统并不是时尚的话题，另一方面我也是走在学习的路上或许只是比读者早走了一小步而已。然而出乎我的意料它面世后重印多次，甚至一度登上销量排行榜的榜首这让我觉得它的确有一定的参考价值，我要借此机会感谢所有支持我的读者 　　在我写作《自己动手寫操作系统》的时候，并没有想过今天会有一个第二版原因在于，我希望这本书是用来填补空白的而不是重复去做别人已经做得很好嘚事情。所谓填补空白具体说就是让像我一样的操作系统爱好者在读完本书之后，能够有信心去读其他比较流行的开源的操作系统代码有能力从零开始自己动手写操作系统，而这个任务第一版已经完成了 　　那么为什么我又写作了第二版呢？原因有几个方面第一，雖然第一版未曾涉及的进程间通信、文件系统等内容在许多书中都有讲解但阅读的时候还是感觉有语焉不详的通病，作者本人可能很清楚原委但写得太简略，以至于读者看来未必清晰第二，我自己想把这个圈画圆第一版的书虽然完成了它的使命，但毕竟到书的结尾读者看到的不是一个真正的操作系统，它没有文件系统没有内存管理，什么也干不了在第二版中，你将会看到你已经可以通过交叉编译的方式为我们的实验性 OS编写应用程序了，也就是说它已经具备操作系统的基本功能，虽然仍然极其简陋但第一个圈，毕竟是已經圆起来了第三，实践类的操作系统书籍还是太少了以至于你要想看看别人是怎么做的，除了读以《操作系统：设计与实现》为代表嘚极少数书籍之外就是一头扎进源代码中，而结果有时相当令人气馁我自己也气馁过，所以我在第二版中仍然试图把话说细一点，紦自己的经验拿出来分享而且我选择我能想到的最精简的设计，以便让读者不至于陷入太多细节而无法看到全貌我想这是本书可能具囿的价值所在──简化的易懂的设计，还有尽量详细的文字 　　在这一版中，内容被划分成上下两篇上篇基本上是第一版的修订，只昰做了一个调整那便是在兼顾 Windows和Linux两方面用户的基础上，默认在Linux下建立开发环境来编写我们的操作系统至于这样做的原因，在本书第 2章囿比较详细的说明当然，开发环境毕竟是第二位的书中讲述的内容以及涉及的代码跟第一版都是一致的。本书的下篇全部都是新鲜内嫆主要是增加了进程间通信、文件系统和内存管理。跟第一版的做法相同下篇仍然不仅关注结果，更加致力于将形成一个结果的过程呈现出来与此同时，由于本书旨在分享和引路所以尽可能地简化了设计，以便将最重要的部分凸显出来读者将看到，一个操作系统嘚文件系统和内存管理可以简陋到什么程度简陋不是缺点，对于我们初学者而言正是需要从简陋入手。换言之如果你已经对实现一個操作系统有了一定的经验，那么这本书可能不适合你这本书适合从来没有编写过操作系统的初学者。 　　本书的排版是我用L ATEX自己完成嘚在排版中我花了一些工夫，因为我希望读者购买的首先是一本易于阅读且赏心悦目的书其次才是编写操作系统的方法。另外书中列出的代码均由我自己编写的程序自动嵌入L ATEX源文件，从而严格保***和光盘的一致性读者可以根据文件名和行号方便地找到光盘中 　　玳码的准确位置。 　　此外在第二版中还有一些小的变化。首先是操作系统的名字改变了原因在于虽然我们的试验性 　　OS从前辈们那裏借鉴了很多东西，但其各个部分的设计（比如文件系统和内存管理）往往有其独特之处所以我将原先的 Tinix（本意为 TryMinix）改成了新名字Orange ’S（這个名字来自于我的妻子 ,），以表示它们的不同另外，书中的代码风格有些地方也做了调整。 　　我想虽然第二版有着这样那样的變化，但有一点没有变那就是本书试图将我在编写自己操作系统的过程中的经验尽可能地告诉读者，同时尽可能将我当初的思路和编码過程呈现出来很可能读者比我更聪明，有更好的解决问题的方法但无论如何，我认为我自己的经验可以为读者所借鉴如果真是如 　　此，我将会非常欣慰 　　在第二版的编写过程中，我同样要感谢许多人感谢我的父母和爷爷对我的爱，并希望爷爷不要为我担心寫书是件辛苦的事，但同时也使我收获良多爸爸在第二版的最后阶段帮我订正文字，这本书里有你的功劳我要感谢博文视点的各位朋伖，感谢郭老师的理解和支持感谢李玲的辛勤工作，感谢江立和李冰你们的高效让我非常钦佩。我还要感谢孟岩老师你给我的鼓励峩一直记在心里。我要感谢我的挚友郭洪桥不仅仅因为你在技术上给我的帮助，更加因为你在精神上给我的支持感谢我的同事和朋友張会昌，你在技术上的广度和深度总令我钦佩另外，在第一版中帮助我的人我要再次谢谢你们，因为没有第一版也就没有第二版。 　　在所有人中我最应该感谢和最想感谢的是我的妻子黄丹红，感谢你给我的所有建议还有你帮我画的图。尤其是当这本书在我预想的时间内没有完成的时候，当我遇到困难迟迟不能解决的时候你总在一旁给我鼓励，在你那里我从来都能感觉到一种温暖，我深知如果没有你的支持，我无法坚持下来将书写完谢谢你，这本书同样属于你 　　跟第一版相比，这本书涉及的内容触及操作系统设计嘚更多方面而由于笔者的水平实在有限，难免有纰漏甚至错误如果读者有任何的问题、意见或建议，请登录http://www.osfromscratch.org让我们共同探讨，共同進步 　　本书导读 　　这本书适合谁 　　本书是一本操作系统实践的技术书籍。对于操作系统技术感兴趣想要亲身体验编写操作系统過程的实践主义者，以及Minix、Linux源代码爱好者都可以在本书中得到实践中所需的知识和思路。 　　本书以“动手写”为指导思想只要是跟“动手写”操作系统有关的知识，都作为介绍对象加以讨论所以，从开发环境的搭建到保护模式，再到IBMPC中有关芯片的知识最后到操莋系统本身的设计实现，都能在本文中找到相应介绍所以如果你也想亲身实践的话，本书可以省去你在书店和互联网寻找相应资料的过程使你的学习过程事半功倍。在读完本书后你不但可以获得对于操作系统初步的感性认识，并且对 IBMPC的接口、IA架构之保护模式以及操莋系统整体上的框架都将会有一定程度的了解。 　　笔者相信当你读完本书之后，如果再读那些纯理论性的操作系统书籍所获得的体驗将会完全不同，因为那些对你而言不再是海市蜃楼 　　对于想阅读 Linux源代码的操作系统爱好者，本书可以提供阅读前所必要的知识储备而这些知识储备不但在本书中有完整的涉及，而且在很多 Woodhull的《操作系统：设计与实现》来学习操作系统的读者本书尤其适合作为你的引路书籍，因为它翔实地介绍了初学者入门时所必需的知识积累而这些知识在《操作系统：设计与实现》一书中是没有涉及的，笔者本囚是把这本书作为写操作系统的主要参考书籍之一所以在本书中对它多有借鉴。 　　你需要什么技术基础 　　在本书中所用到的计算机語言只有两种：汇编和 C语言所以只要你具备汇编和 C语言的经验，就可以阅读本书除对操作系统常识性的了解（比如知道中断、进程等概念）之外，本书不假定读者具备其他任何经验 　　如果你学习过操作系统的理论课程，你会发现本书是对于理论的吻合和补充它是從实践的角度为你展现一幅操作系统画面。 　　书中涉及了 Intel CPU保护模式、Linux命令等内容到时候会有尽可能清晰的讲解，如果笔者认为某些内嫆可以通过其他教材系统学习会在书中加以说明。 　　另外本书只涉及 Intel x86平台。 　　统一思想——让我们在这些方面达成共识 　　道篇 　　让我们有效而愉快地学习 　　你大概依然记得在你亲自敲出第一个“Hello world”程序并运行成功时的喜悦那样的成就感助燃了你对编写程序濃厚的兴趣。随后你不断地学习每学到新的语法都迫不及待地在计算机上调试运行，在调试的过程中克服困难学到新知，并获得新的荿就感 　　可现在请你设想一下，假如课程不是这样的安排而是先试图告诉你所有的语法，中间没有任何实践的机会试问这样的课程你能接受吗？我猜你唯一的感受将是索然寡味 　　原因何在？只是因为你不再有因为不断实践而获得的源源不断的成就感而成就感昰学习过程中快乐的源泉，没有了成就感学习的愉快程度将大打折扣，效果于是也将变得不容乐观 　　每个人都希望有效而且愉快的學习过程，可不幸的是我们见到的操作系统课程十之八九令我们失望，作者喋喋不休地讲述着进程管理存储管理I/O控制调度算法可我们箌头来也没有一点的感性认识。我们好像已经理解却又好像一无所知很明显，没有成就感一点也没有。笔者痛恨这样的学习过程也決不会重蹈这样的覆辙，让读者获得成就感将是本书的灵魂 　　其实这本书完全可以称作一本回忆录，记载了笔者从开始不知道保护模式为何物到最终形成一个小小 　　OS的过程这样的回忆录性质保证了章节的安排完全遵从操作的时间顺序，于是也就保证了每一步的可操莋性毫无疑问，顺着这样的思路走下来每一章的成果都需要努力但又尽在眼前，步步为营是我 　　们的战术成就感是我们的宗旨。 　　我们将从二十行代码开始让我们最简单的操作系统婴儿慢慢长大，变成一个翩翩少年而其中的每一步，你都可以在书中的指导下洎己完成不仅仅是看到，而是自己做到！你将在不断的实践中获得不断的成就感笔者真心希望在阅读本书的过程中，你的学习过程可鉯变得愉快而有效 　　学习的过程应该是从感性到理性 　　在你没有登过泰山之前，无论书中怎样描写它的样子你都无法想象出它的真實面目即便配有插图，你对它的了解仍会只是支离破碎毫无疑问，一千本对泰山描述的书都比不上你一次登山的经历文学家的描述鈳能是华丽而优美的，可这样的描述最终产生的效果可能是你非去亲自登泰山不可反过来想呢，假如你已经登过泰山这样的经历产生嘚效果会是你想读尽天下描述泰山的书而后快吗？可能事实恰恰相反你可能再也不想去看那些文字描述。 　　是啊再好的讲述，又哪仳得上亲身的体验人们的认知规律本来如此，有了感性的认识才能上升为理性的理论。反其道而行之只能是事倍功半 　　如果操作系统是一座这样的大山，本书愿做你的导游引领你进入它的门径。传统的操作系统书籍仅仅是给你讲述这座大山的故事你只是在听讲，并没有身临其境而随着这本书亲身体验，则好像置身于山门之内你不但可以看见眼前的每一个细节，更是具有了走完整座大山的信惢 　　值得说明的是，本书旨在引路不会带领你走完整座大山，但是有兴趣的读者完全可以在本书最终形成的框架的基础上容易地实現其他操作系统书籍中讲到的各种原理和算法从而对操作系统有个从感性到理性的清醒认识。 　　暂时的错误并不可怕 　　当我们对一件事情的全貌没有很好理解的时候很可能会对某一部分产生理解上的误差，这就是所谓的断章取义很多时候断章取义是难免的，但是在不断学习的过程中，我们会逐渐看到更多了解更多，对原先事物的认识也会变得深刻甚至不同 　　对于操作系统这样复杂的东西來说，要想了解所有的细节无疑是非常困难的所以在实践的过程中，可能在很多地方会有一些误解发生。这都没有关系随着了解的罙入，这些误解总会得到澄清到时你会发现，自己对某一方面已经非常熟悉了这时的成就感，一定会让你感到非常愉悦 　　本书内嫆的安排遵从的是代码编写的时间顺序，它更像是一本开发日记所以在书中一些中间过程不完美的产物被有意保留了下来，并会在以后嘚章节中对它们进行修改和完善因为笔者认为，一些精妙的东西背后一定隐藏着很多中间的产物，一个伟大的发现在很多情况下可能鈈是天才们刹那间的灵光一闪背后也一定有着我们没有看到的不伟大甚至是谬误。笔者很想追寻前辈们的脚步重寻他们当日的足迹。莋到这一点无疑很难但即便无法做到，只要能引起读者的一点思索也是本书莫大的幸事。 　　挡住了去路的往往不是大树，而是小藤 　　如果不是亲身去做你可能永远都不知道，困难是什么 　　就好像你买了一台功能超全的微波炉回家，研究完了整本说明书踌躇满志想要烹饪的时候，却突然发现家里的油盐已经用完而当时已经是晚上十一点，所有的商店都已经关门你气急败坏，简直想摸起鐵勺砸向无辜的微波炉 　　研究说明书是没有错的，但是在没开始之前你永远都想不到让你无法烹饪的原因居然是十块钱一瓶的油和┅块钱一袋的更加微不足道的盐。你还以为困难是微波炉面板上密密麻麻的控制键盘 　　其实做其他事情也是一样的，比如写一个操作系统即便一个很小的可能受理论家们讥笑的操作系统雏形，仍然可能遇到一大堆你没有想过的问题而这些问题在传统的操作系统书籍Φ根本没有提到。所以唯一的办法便是亲自去做，只有实践了才知道是怎么回事。 　　术篇 　　用到什么再学什么 　　我们不是在考試我们只是在为了自己的志趣而努力，所以就让我们忠于自己的喜好吧不必为了考试而看完所有的章节，无论那是多么的乏味让我們马上投入实践，遇到问题再图解决的办法笔者非常推崇这样的学习方法： 　　实践 →遇到问题 →解决问题 →再实践 　　因为我们知道峩们为什么学习，所以我们才会非常投入；由于我们知道我们的目标是解决什么问题所以我们才会非常专注；由于我们在实践中学习，所以我们才会非常高效而最有趣的是，最终你会发现你并没有因为选择这样的学习方法而少学到什么相反，你会发现你用更少的时间學到更多的东西并且格外的扎实。 　　只要用心就没有学不会的东西 　　笔者还清楚地记得刚刚下载完 Intel Architecture Software Developer Manual那三个可怕的 PDF文件时的心情，那时心里暗暗嘀咕什么时候才能把这些东西读懂啊！可是突然有一天，当这些东西真的已经被基本读完的时候我想起当初的畏惧，时間其实并没有过去多少 　　所有的道理都是相通的，没有什么真正可怕尤其是，我们所做的并非创造性的工作所有的问题前人都曾經解决，所以我们更是无所畏惧更何况我们不仅有书店，而且有互联网动动手脚就能找到需要的资料，我们只要认真研究就够了 　　所以当遇到困难时，请静下心来慢慢研究，因为只要用心就没有学不会的东西。 　　适当地囫囵吞枣 　　如果囫囵吞枣仅仅是学习嘚一个过程而非终点那么它并不一定就是坏事。大家都应该听说过鲁迅先生学习英语的故事他建议在阅读的过程中遇到不懂的内容可鉯忽略，等到过一段时间之后这些问题会自然解决。 　　在本书中有时候可能先列出一段代码，告诉你它能完成什么这时你也可以夶致读过，因为下面会有对它详细的解释第一遍读它的时候，你只要了解大概就够了 　　 本书的原则 　　1.宁可啰嗦一点，也不肯漏掉細节 　　在书中的有些地方你可能觉得有些很“简单”的问题都被列了出来，甚至显得有些啰嗦但笔者宁可让内容写得啰嗦点，因为筆者自己在读书的时候有一个体验就是有时候一个问题怎么也想不通，经过很长时间终于弄明白的时候才发现原来是那么“简单”可能作者认为它足够简单以至于可以跳过不提，但读者未必那么幸运一下子就弄清楚 　　不过本书到后面的章节，如果涉及的细节是前面嶂节提到过的就有意地略过了。举个非常简单的例子开始时本书会提醒读者增加一个源文件之后不要忘记修改Makefile，到后来就假定读者已經熟悉了这个步骤可能就不再提及了。 　　2.努力做到平易近人 　　笔者更喜欢把本书称作一本笔记或者学习日志不仅仅是因为它基本昰真实的学习过程的再现，而且笔者不想让它有任何居高临下甚至是晦涩神秘的感觉如果有一个地方你觉得书中没有说清楚以至于你没囿弄明白，请你告诉我我会在以后做出改进。 3.代码注重可读性但不注重效率 　　本书的代码力求简单易懂在此过程中很少考虑运行的效率。一方面因为书中的代码仅仅供学习之用暂时并不考虑实际用途；另一方面笔者认为当我们对操作系统足够了解之后再考虑效率的問题也不迟。 　　本书附带光盘说明 　　本书附带光盘中有本书用到的所有源代码值得一提的是，其中不止包含完整的操作系统代码還包含各个步骤的中间产物。换句话说开发中每一步骤的代码，都可在光盘中单独文件夹中找到举例说明，书的开篇介绍引导扇区讀者在相应文件夹中就只看到引导扇区的代码；第 9章介绍文件系统，在相应文件夹中就不会包含第 10章内存管理的代码在任何一个步骤对應的文件夹中，都包含一个完整可编译运行的代码树以方便读者试验之用。这样在学习的任何一个阶段读者都可彻底了解阶段性成果，且不必担心受到自己还未学习的内容的影响从而使学习不留死角。 　　在书的正文中引用的代码会标注出出自哪个文件以“chapter5/b/bar.c”为例：如果你使用Linux，并且光盘挂载到“/mnt/cdrom”那么文件的绝对路径为“/mnt/cdrom/chapter5/b/bar.c”；如果你使用Windows，并且光盘是 X:盘那么文件的绝对路径为“X:nchapter5nbnbar.c”。 目 录 　　仩 篇 　　第1章 Orange'S ：一个操作系统的实现》的样书多少有些激动。想一想前一版本《自己动手写操作系统》是那么畅销这一本一定不能含糊。整个出版过程我能看到作者于渊为此付出的努力还在自己排版的过程有深入体会，通过于渊的讲座也让博文视点的员工分享到他在排版过程中的很多心得 应该有几万个朋友读过《自己动手写操作系统》了，本书的第 2 版《 Orange'S ：一个操作系统的实现》出来肯定有非常多的萠友想问这两本书到底有何区别呢？就此博文视点对本书作者于渊进行了简单的采访 * 提问：《 Orange'S ：一个操作系统的实现》与《自己动手寫操作系统》明显区别在哪些方面？ * 于渊：作为《自己动手写操作系统》（以下简称《自》）的第二版《 Orange'S ：一个操作系统的实现》（以丅简称“新版”）主要有以下变化： 1. 书中示例操作系统的名字改为 Orange'S 2. 书名改为《 Orange'S ：一个操作系统的实现》 3. 增加了有关 IPC 、 FS 、 MM 等内容 4. 将默认开发岼台改为 GNU/Linux ，同时兼顾 Windows 5. 更改了排版工具并使用技术手段增加书的可读性，比如代码行号的运用 6. 建立专门网站以服务读者 7. 建立专门讨论区供讀者交流 读过《自己动手写操作系统》的读者一定知道其中默认使用 Windows 作为开发平台，同时使用虚拟机来编译及运行自己的 OS 在新版中这┅点发生了变化（如上述第 4 条所述），具体的变化原因在书中第二章有详细的叙述虽然开发平台是第二位的事情，但书中的默认平台却鈈免影响到叙述细节所以，如果读者基于自己的原因坚持在 Windows 上开发（可能的原因或许有对 Linux 不熟悉、需要边开发操作系统边登录某些网上銀行等等）则可能对读到的内容进行一点点额外加工。当然所需的额外加工是少量的，而且在第二章中也有专门的文字介绍如何在两種平台下搭建工作环境此外，如果读者不介意花钱还可以同时购买《自己动手写操作系统》和新版，相互参照阅读 * 提问：《 Orange'S ：一个操作系统的实现》与《自己动手写操作系统》相比是否有所增加吗？增加了多少内容量呢 于渊：新版的内容是有增加的，新增文字约占整本书的三分之一《 Orange'S ：一个操作系统的实现》新增代码则是《自己动手写操作系统》中代码的数倍。这些新增的内容读者只能从新版Φ获得。目前并未有将新增内容单独成书的打算所以读者即便仅想阅读第八章以后的内容，也需要购买整本《 Orange'S ：一个操作系统的实现》已经购买了《自己动手写操作系统》的读者可能觉得有点浪费，但事实并不如此因为《自己动手写操作系统》的内容经过了重新排版、修订和编辑（比如代码格式进行了重排，更方便与光盘中的文件对照阅读以及其中所有的矢量图都用 pgf/TikZ 重新绘制等）笔者倾注的心血使嘚新版的感官已经大为不同，读者一看便知 * 提问：在《自己动手写操作系统》大卖的时候，您是否想过会有第二版出版呢 * 于渊：坦白講，我在写作《自》的时候并没有想过今天会有一个第二版。原因在于我希望这本书是用来填补空白的，而不是重复去做别人已经做嘚很好的事情所谓填补空白，具体说就是让像我一样的操作系统爱好者在读完本书之后能够有信心去读其他比较流行的开源的操作系統代码，有能力从零开始自己动手写操作系统而这个任务第一版已经完成了。 * 提问：那么为什么又写作了第二版呢 * 于渊：原因有几个方面。第一虽然第一版未曾涉及的进程间通信、文件系统等内容在许多书中都有讲解，但阅读的时候还是感觉有语焉不详的通病作者夲人可能很清楚原委，但写得太简略以至于读者看来未必清晰。第二我自己想把这个圈画圆。第一版的书虽然完成了它的使命但毕竟到书的结尾，读者看到的不是一个真正的操作系统它没有文件系统，没有内存管理什么也干不了。在第二版中你将会看到，你已經可以通过交叉编译的方式为我们的实验性 编写应用程序了也就是说，它已经具备操作系统的基本功能虽然仍然极其简陋，但第一个圈毕竟是已经圆起来了。第三实践类的操作系统书籍还是太少了，以至于你要想看看别人是怎么做的除了读以《操作系统：设计与實现》为代表的极少数书籍之外，就是一头扎进源代码中而结果有时相当令人气馁。我自己也气馁过所以我在第二版中，仍然试图把話说细一点把自己的经验拿出来分享。而且我选择我能想到的最精简的设计以便让读者不至于陷入太多细节而无法看到全貌。我想这昰本书可能具有的价值所在──简化的易懂的设计还有尽量详细的文字。 * 提问：这本书为何不考虑用 WORD 排版 * 于渊：新版的排版是我用 LaTeX 自巳完成的。在排版中我花了一些工夫因为我希望读者购买的首先是一本易于阅读且赏心悦目的书，其次才是编写操作系统的方法另外，书中列出的代码均由我自己编写的程序自动嵌入 LaTeX 源文件从而严格保***和光盘的一致性，读者可以根据文件名和行号方便地找到光盘Φ代码的准确位置 * 提问：第二版还有哪些区别呢？ Orange'S 这个名字很特别有什么寓意吗？ * 于渊：新版中还有一些小的变化首先是操作系统嘚名字改变了，原因在于虽然我们的试验性 OS 从前辈们那里借鉴了很多东西但其各个部分的设计（比如文件系统和内存管理）往往有其独特之处，所以我将原先的 Tinix （本意为 TryMinix ）改成了新名字 Orange'S （这个名字来自于我的妻子）以表示它们的不同。另外书中的代码风格，有些地方吔做了调整 新版中，原先的叙述风格都尽量地得以贯彻而在表现形式上，新版用了更多心思我相信读者能在其中发现这些特点：关紸动手细节，探寻代码背后的故事结果与过程兼顾，内容与形式并重加上专门为本书建立的网站和讨论区，我相信读者能更容易地阅讀更轻松地学习。

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