UNIX操作系統(tǒng)教程

前言

本書是2003年1月出版的《UNIX操作系統(tǒng)教程》的第2版，與第1版相比，主要增加了UNIX系統(tǒng)并行處理中新的管理機制，包括對進程管理、線程控制策略的改進，進一步充實了shell程序的概念及shell編程技術(shù)的描述，擴展了進程通信技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)進程管理和實用技術(shù)的描述。這些內(nèi)容包容了UNIX系統(tǒng)近年來發(fā)展的新趨勢，以及它在個人機上發(fā)展的主要內(nèi)容。本書是一本以介紹UNIX應(yīng)用技術(shù)為起點，進而描述UNIX核心技術(shù)和實現(xiàn)策略的綜合性教材。UNIX操作系統(tǒng)的發(fā)展充滿了傳奇性，雖然她經(jīng)歷了近半個世紀(jì)的風(fēng)雨，但今天當(dāng)我們學(xué)習(xí)其內(nèi)核技術(shù)時，依然會被其中精湛的技術(shù)特點和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)南到y(tǒng)結(jié)構(gòu)所震撼。UNIX操作系統(tǒng)知識在操作系統(tǒng)原理和計算機體系結(jié)構(gòu)教學(xué)中依然占有很大的比重，在計算機科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域也依然是軟件系統(tǒng)平臺的一個標(biāo)準(zhǔn)。事實上，當(dāng)初貝爾實驗室最先完成的UNIX系統(tǒng)技術(shù)已不僅僅在影響著UNIX系統(tǒng)本身的發(fā)展，而是影響著操作系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展。如今，我們可以在各種操作系統(tǒng)設(shè)計中找到UNIX系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)的蹤影，包括通用操作系統(tǒng)平臺和嵌入式操作系統(tǒng)平臺。本書的第1版問世后，在多所大學(xué)得到了使用，收到了良好的效果和反響。同時在教材的使用中也收到了許多師生的反饋意見，這中間包含大量的肯定和鼓勵，也有許多中肯的批評意見。隨著計算機技術(shù)的推廣和應(yīng)用，人們對UNIX系統(tǒng)技術(shù)的關(guān)注程度在提升，操作系統(tǒng)理論和UNIX系統(tǒng)技術(shù)也在技術(shù)的演化中不斷進步，尤其是近年來UNIX系統(tǒng)在個人機上有了長足的發(fā)展。開放平臺和公開源碼的軟件發(fā)展策略對uNIx技術(shù)的發(fā)展起到了極大的推動作用，人們可以通過對UNIX系統(tǒng)知識的理解，進而著手實現(xiàn)自己軟件平臺的構(gòu)建計劃。因此，為了適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，滿足人們學(xué)習(xí)UNIX系統(tǒng)知識和掌握應(yīng)用技術(shù)的要求，我們在第1版的基礎(chǔ)上進行了內(nèi)容的補充和調(diào)整，加入了UNIX的新技術(shù)，修正了第1版中的錯誤。

內(nèi)容概要

本書全面實用地介紹了UNIX操作系統(tǒng)。全書共分三部分，首先介紹UNIX系統(tǒng)的常用命令和使用方法；然后講述了UNIX的核心設(shè)計技術(shù)，對UNIX中的文件系統(tǒng)、設(shè)備管理以及進程與存儲管理進行全面講述；最后介紹UNIX的擴展知識，如UNIX中的Internet技術(shù)等。本書可作為大學(xué)計算機專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的教材或參考書，也可供有關(guān)技術(shù)人員閱讀參考。

作者簡介

張紅光，女，1955年生，畢業(yè)于武漢大學(xué)計算數(shù)學(xué)專業(yè)，現(xiàn)為南開大學(xué)信息學(xué)院副教授，碩士生導(dǎo)師。長期從事計算機專業(yè)的本科、研究生教學(xué)和系統(tǒng)軟件及應(yīng)用軟件的研究工作，曾多次參加或承擔(dān)多項國家重點項目中的軟件設(shè)計與開發(fā)工作。在系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計、高級語言編譯系統(tǒng)設(shè)計、操作系統(tǒng)移植及基礎(chǔ)軟件開發(fā)平臺構(gòu)建領(lǐng)域中有較深造詣，并多次獲國家和省部級獎勵。目前正在從事具有自主知識產(chǎn)權(quán)的嵌入式系統(tǒng)軟件研究工作。     李福才，男，1951年生，畢業(yè)于國防科技大學(xué)計算機科學(xué)專業(yè)，現(xiàn)為南開大學(xué)信息學(xué)院高級工程師，碩士生導(dǎo)師。長期從事國家重大科研項目中的計算機系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及超大規(guī)模電路的設(shè)計與研究，特別是在SOC、CPU、MCU等核心技術(shù)領(lǐng)域中有過突出建樹，并多次獲得國家、省部級科技進步獎。目前正在從事具有自主知識產(chǎn)權(quán)的SRP嵌入式系統(tǒng)內(nèi)核技術(shù)及體系結(jié)構(gòu)研究。

書籍目錄

前言
第一部分 UNIX系統(tǒng)基礎(chǔ)篇
第1章 UNIX系統(tǒng)緒論
第2章 UNIX系統(tǒng)技術(shù)入門
第3章 UNIX系統(tǒng)編輯器
第4章 shell及shell編程
第二部分  UNIX系統(tǒng)核心技術(shù)篇
第5章 UNIX文件系統(tǒng)      
第6章 UNIX進程調(diào)度及進程存儲
第7章 UNIX系統(tǒng)的進程通信
第8章 UNIX系統(tǒng)的設(shè)備管理
第三部分 UNIX系統(tǒng)技術(shù)擴展篇
第9章 UNIX系統(tǒng)多線程環(huán)境
第10章 UNIX網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及Internet技術(shù)
第11章  X-Window及其他實用程序
附錄A UNIX系統(tǒng)中的常系統(tǒng)調(diào)用
附錄B Linux系統(tǒng)安裝與環(huán)境設(shè)置
附錄C 習(xí)題解答與綜合測試
參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：不同版本的UNIX系統(tǒng)其進程上下文的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可能略有不同，但它們的基本內(nèi)容和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)中的作用是相似的。其中proc和user結(jié)構(gòu)形成了操作系統(tǒng)管理中的進程控制塊PCB。進程的正文段中包含的是進程的程序代碼和進程運行中使用的常量，它是可以被多個進程訪問的共享區(qū)域。數(shù)據(jù)段中包含的是進程的私有信息，是用戶態(tài)進程訪問的區(qū)域。系統(tǒng)棧是進程在系統(tǒng)態(tài)下完成子程序嵌套和中斷處理時使用的信息保留區(qū)，它只能被系統(tǒng)態(tài)進程所使用。而用戶棧的作用與系統(tǒng)棧類似，只是其中包含的內(nèi)容是進程在用戶態(tài)下完成子程序嵌套和中斷處理時使用的信息。下面分別對UNIX進程管理中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和控制信息作進一步的說明。操作系統(tǒng)為了管理進程，在系統(tǒng)中設(shè)立了進程管理表以記載進程的基本情況，proc結(jié)構(gòu)中保存的內(nèi)容就是每個進程在系統(tǒng)進程管理表中的登記信息。因為進程表是常駐內(nèi)存的，所以proc結(jié)構(gòu)也常駐在內(nèi)存中，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中包括了系統(tǒng)要了解和管理進程的最基本的信息。例如：進程的狀態(tài)進程狀態(tài)是表示進程在生命周期每個階段的特征信息，UNIXSystem的進程可以有9種狀態(tài)，具體內(nèi)容在7．4．1節(jié)中描述。進程的用戶標(biāo)識用戶的標(biāo)識符（uid）指明進程屬于哪個用戶，系統(tǒng)可以使用此標(biāo)識確定進程的訪問權(quán)限。例如，可以規(guī)定在具有相同uid的進程之間能夠相互發(fā)送信號等?！みM程的標(biāo)識進程標(biāo)識符（pid）是在系統(tǒng)中能惟一標(biāo)識一個進程的信息，是系統(tǒng)感知進程存在的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。進程在存儲區(qū)中的位置與大小在進程調(diào)度管理中，執(zhí)行進程的換入，換出及狀態(tài)轉(zhuǎn)換時需要使用該信息。進程調(diào)度參數(shù)這些參數(shù)包括進程優(yōu)先級、CPU使用情況以及用戶設(shè)置的優(yōu)先級偏置數(shù)等。軟中斷信號項產(chǎn)生系統(tǒng)調(diào)用管理的相關(guān)信息。

媒體關(guān)注與評論

書評自誕生以來，UNIX操作系統(tǒng)已經(jīng)歷了近半個世紀(jì)的風(fēng)雨，并成為當(dāng)今計算機操作系統(tǒng)的典范。事實上，UNIX操作系統(tǒng)在學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界同時取得了巨大的成功，并在繼續(xù)快速發(fā)展。本書是一本以介紹UNIX應(yīng)用技術(shù)為起點，進而描述UNIX核心技術(shù)和實現(xiàn)策略的綜合性教材。通過學(xué)習(xí)本書，讀者可以對UNIX操作系統(tǒng)建立起一個全面的、系統(tǒng)的認(rèn)知體系，并可將UNIX操作系統(tǒng)理論與實際的應(yīng)用和設(shè)計技術(shù)相結(jié)合，對研究與開發(fā)Linux、UNIX甚或Windows都極為有益。    本書第2版加入了UNIX新技術(shù)，修正了第1版中的錯誤，增加了配套實驗，更加方便教學(xué)。    本書可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的操作系統(tǒng)課程教材，也可為在UNIX系統(tǒng)環(huán)境下從事相關(guān)軟件設(shè)計與開發(fā)的人員提供有益的參考。

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