計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)

前言

操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，是計(jì)算機(jī)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的必修課程。隨著我國(guó)高等教育改革的深入和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近幾年來(lái)，計(jì)算機(jī)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)發(fā)生了很大的變化，對(duì)傳統(tǒng)的課程內(nèi)容及其課時(shí)進(jìn)行了精簡(jiǎn)，并設(shè)置了許多新的課程，如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、分布式處理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)及信息安全、UNIX操作系統(tǒng)、Linux操作系統(tǒng)和大型計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)等。為了適應(yīng)教學(xué)改革，操作系統(tǒng)課程的課時(shí)從過(guò)去的近80學(xué)時(shí)降到68學(xué)時(shí)，再降到現(xiàn)在的48學(xué)時(shí)，課程內(nèi)容和教學(xué)大綱內(nèi)容也進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整，并增設(shè)了20學(xué)時(shí)的操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)。針對(duì)這些變化，現(xiàn)在操作系統(tǒng)課堂授課內(nèi)容主要圍繞操作系統(tǒng)的管理功能展開(kāi)，除進(jìn)程與線(xiàn)程管理、存儲(chǔ)器管理、設(shè)備管理、文件管理和用戶(hù)接口外，傳統(tǒng)操作系統(tǒng)教程中的內(nèi)容，如網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)和操作系統(tǒng)安全等內(nèi)容，基本不包括在操作系統(tǒng)課程教學(xué)中，而分別設(shè)置在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、分布式處理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)及信息安全、Linux操作系統(tǒng)和UNIX操作系統(tǒng)課程中。本書(shū)的內(nèi)容組織和編寫(xiě)正是為了適應(yīng)操作系統(tǒng)課程的變化。本書(shū)的內(nèi)容在完全圍繞操作系統(tǒng)的處理器管理、存儲(chǔ)器管理、設(shè)備管理、文件管理和用戶(hù)接口功能的基礎(chǔ)上，將操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)作為獨(dú)立的章節(jié)。這樣，既體現(xiàn)了課程授課內(nèi)容，又體現(xiàn)了操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容。為了適應(yīng)計(jì)算機(jī)新技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)，特別是多核處理器的出現(xiàn)，本書(shū)擴(kuò)大了線(xiàn)程管理和多處理器調(diào)度等內(nèi)容。在操作系統(tǒng)課程學(xué)習(xí)中，學(xué)生普遍感到學(xué)習(xí)內(nèi)容太抽象，許多原理難以掌握。本書(shū)在介紹重要的概念和原理之后，針對(duì)實(shí)際操作系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行了實(shí)例分析。

內(nèi)容概要

　　操作系統(tǒng)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中必不可少的重要系統(tǒng)軟件，也是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的必修課程。本書(shū)深入淺出地對(duì)操作系統(tǒng)的基本原理進(jìn)行了描述，并以UNIX和Windows操作系統(tǒng)為例，分析了操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)思想?！　∪珪?shū)共分為11章。主要內(nèi)容包括操作系統(tǒng)的基本概念和作用、不同操作系統(tǒng)的特點(diǎn)，進(jìn)程和線(xiàn)程的基本概念、處理器調(diào)度、進(jìn)程的同步與通信、死鎖，傳統(tǒng)存儲(chǔ)器管理和虛擬存儲(chǔ)器管理，設(shè)備管理，文件管理和磁盤(pán)管理，用戶(hù)接口，操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等?！　”緯?shū)的內(nèi)容符合計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)“計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)”教學(xué)大綱要求，并涵蓋2009年碩士研究生全國(guó)統(tǒng)一入學(xué)考試大綱的內(nèi)容?！　”緯?shū)可作為計(jì)算機(jī)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教材，也可供初學(xué)者學(xué)習(xí)參考。

書(shū)籍目錄

第1章　導(dǎo)論　　1.1　操作系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)　　　1.1.1　計(jì)算機(jī)的組織結(jié)構(gòu)　　　1.1.2　操作系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)　　　1.1.3　操作系統(tǒng)的概念和使用操作系統(tǒng)的目的　　1.2　操作系統(tǒng)的功能和特征　　　1.2.1　操作系統(tǒng)的功能　　1.2.2　操作系統(tǒng)的特征　　1.3　操作系統(tǒng)的發(fā)展　　　1.3.1　早期的系統(tǒng)　　　1.3.2　批處理系統(tǒng)　　　1.3.3　多道程序系統(tǒng)　　　1.3.4　分時(shí)操作系統(tǒng)　　　1.3.5　實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)　　　1.3.6　個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)　　　1.3.7　網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)　　　1.3.8　分布式操作系統(tǒng)　　1.3.9　嵌入式操作系統(tǒng)　　1.4　IBM計(jì)算機(jī)與操作系統(tǒng)　　　1.4.1　早期的IBM計(jì)算機(jī)　　　1.4.2　具有批處理系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)　　　1.4.3　IBM 360家族　　　1.4.4　IBM AS400　　　1.4.5　IBM大型主機(jī)　　1.5　本章小結(jié)　　練習(xí)1　第2章　進(jìn)程的描述與控制　　2.1　進(jìn)程描述　　　2.1.1　進(jìn)程概念和特征　　　2.1.2　進(jìn)程的基本狀態(tài)及轉(zhuǎn)換　　　2.1.3　具有掛起功能的進(jìn)程狀態(tài)和轉(zhuǎn)換　　　2.1.4　進(jìn)程的描述　　2.2　進(jìn)程控制　　　2.2.1　進(jìn)程創(chuàng)建　　　2.2.2　進(jìn)程的結(jié)束　　　2.2.3　進(jìn)程阻塞和喚醒　　　2.2.4　進(jìn)程的掛起和激活　　　2.2.5　執(zhí)行的模式　　　2.2.6　操作系統(tǒng)的運(yùn)行　　2.3　前趨圖　　2.4　UNIX操作系統(tǒng)的進(jìn)程描述和控制　　　2.4.1　UNIX操作系統(tǒng)的進(jìn)程狀態(tài)　　　2.4.2　UNIX操作系統(tǒng)進(jìn)程的描述和控制　　　2.4.3　UNIX操作系統(tǒng)的多級(jí)進(jìn)程關(guān)系　　2.5　線(xiàn)程的描述與控制　　　2.5.1　線(xiàn)程及其特征　　　2.5.2　線(xiàn)程的狀態(tài)與控制　　　2.5.3　線(xiàn)程庫(kù)　　　2.5.4　線(xiàn)程的實(shí)現(xiàn)　　　2.5.5　線(xiàn)程模型　　2.6　Solaris操作系統(tǒng)線(xiàn)程　　　2.6.1　Solaris系統(tǒng)中的進(jìn)程與線(xiàn)程　　　2.6.2　Solaris系統(tǒng)中的線(xiàn)程狀態(tài)　　2.7　本章小結(jié)　　練習(xí)2　第3章　處理器調(diào)度　　3.1　處理器調(diào)度的層次　　　3.1.1　高級(jí)調(diào)度　　　3.1.2　中級(jí)調(diào)度　　　3.1.3　低級(jí)調(diào)度　　3.2　評(píng)價(jià)調(diào)度算法的準(zhǔn)則　　3.3　調(diào)度算法　　　3.3.1　作業(yè)調(diào)度算法　　　3.3.2　進(jìn)程調(diào)度算法　　3.4　線(xiàn)程調(diào)度　　3.5　實(shí)時(shí)調(diào)度　　　3.5.1　實(shí)時(shí)調(diào)度需要滿(mǎn)足的條件　　　3.5.2　實(shí)時(shí)調(diào)度算法　　3.6　多處理器調(diào)度　　　3.6.1　多處理器中同步的粒度　　　3.6.2　多處理器調(diào)度的設(shè)計(jì)要點(diǎn)　　　3.6.3　線(xiàn)程調(diào)度策略　　3.7　Windows 2000/XP系統(tǒng)的處理器調(diào)度　　　3.7.1　Windows 2000/XP中的線(xiàn)程調(diào)度　　　3.7.2　Windows 2000/XP中線(xiàn)程調(diào)度的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　　3.7.3　Windows 2000/XP線(xiàn)程調(diào)度的相關(guān)問(wèn)題　　　3.7.4　對(duì)稱(chēng)多處理器系統(tǒng)上的線(xiàn)程調(diào)度　　3.8　本章小結(jié)　　練習(xí)3　第4章　進(jìn)程同步與進(jìn)程通信　第5章　死鎖　第6章　存儲(chǔ)器管理　第7章　虛擬存儲(chǔ)器管理　第8章　輸入/輸出設(shè)備管理　第9章　文件管理　第10章　用戶(hù)接口　第11章　操作系統(tǒng)的性能指標(biāo)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　

章節(jié)摘錄

插圖：2.4.1 UNIX操作系統(tǒng)的進(jìn)程狀態(tài)不同的操作系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際描述進(jìn)程的需要可以定義進(jìn)程的各種狀態(tài)。在UNIX操作系統(tǒng)中，進(jìn)程的狀態(tài)及狀態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系如圖2.10所示。與一般的進(jìn)程狀態(tài)比較，UNIX的進(jìn)程描述劃分更細(xì)，有9個(gè)進(jìn)程狀態(tài)。（1）創(chuàng)建狀態(tài)：進(jìn)程的初始狀態(tài)，進(jìn)程未進(jìn)入就緒狀態(tài)之前的情形。（2）內(nèi)存就緒狀態(tài)：進(jìn)程己具備執(zhí)行條件，等待系統(tǒng)調(diào)度程序調(diào)度進(jìn)程執(zhí)行。（3）換出就緒狀態(tài)：為了節(jié)約內(nèi)存，將處于內(nèi)存就緒狀態(tài)的進(jìn)程換出到外存，相當(dāng)于進(jìn)程的掛起就緒狀態(tài)。換出就緒進(jìn)程需要換入內(nèi)存，成為內(nèi)存就緒狀態(tài)后才能被調(diào)度執(zhí)行。（4）核心態(tài)執(zhí)行：處于執(zhí)行狀態(tài)的進(jìn)程，此時(shí)進(jìn)程執(zhí)行的是操作系統(tǒng)核心程序。如果用戶(hù)程序中出現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用，則系統(tǒng)調(diào)用部分切換到核心態(tài)下執(zhí)行。

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