操作系統(tǒng)

內(nèi)容概要

　　“操作系統(tǒng)”是計算機專業(yè)的一門必修課程。本書從資源管理的角度出發(fā)，介紹了計算機軟、硬件資源管理的概念、原理和技術。
　　本書共有8章內(nèi)容，第1章是對操作系統(tǒng)的概述；第2章到第5章對計算機中的各種資源(硬件資源：處理機、存儲器、外部設備，軟件資源：文件)管理的策略和技術，做了全面、深入、準確的介紹；第6章講述了正確實現(xiàn)操作系統(tǒng)時必須要面對和解決的問題，這部分內(nèi)容是使計算機充分發(fā)揮效率的關鍵所在；第7章和第8章是對目前流行的兩個操作系統(tǒng)(Windows
XP和Linux)的分析，以便讓讀者對操作系統(tǒng)有一個較為實際的了解。
　　本書的特點是：文筆淺顯流暢，內(nèi)容簡明易懂，描述精煉準確。
　　本書可作為高職高專計算機專業(yè)操作系統(tǒng)課程的教材，也可選作高等學校非計算機專業(yè)本科生的操作系統(tǒng)教材。

書籍目錄

第1章　操作系統(tǒng)概述　
1.1　計算機系統(tǒng)　
1.1.1　硬件與軟件　
1.1.2　操作系統(tǒng)的形成　
1.1.3　操作系統(tǒng)發(fā)展的動力　
1.2　操作系統(tǒng)的定義與功能　
1.2.1　操作系統(tǒng)的定義　
1.2.2　操作系統(tǒng)的功能　
1.3　操作系統(tǒng)的種類　
1.3.1　批處理操作系統(tǒng)　
1.3.2　分時操作系統(tǒng)　
1.3.3　實時操作系統(tǒng)　
1.3.4　網(wǎng)絡操作系統(tǒng)　
1.3.5　分布式操作系統(tǒng)　
1.3.6　嵌入式操作系統(tǒng)　
習題　
第2章　處理機管理　
2.1　進程　
2.1.1　多道程序設計　
2.1.2　進程的定義　
2.1.3　進程的特征　
2.1.4　進程的狀態(tài)及狀態(tài)變遷　
2.2　進程控制塊　
2.2.1　進程的3個組成部分　
2.2.2　進程控制塊　
2.2.3　進程控制塊隊列　
2.3　進程的調(diào)度與管理　
2.3.1　進程調(diào)度算法　
2.3.2　進程管理的基本原語　
2.4　作業(yè)調(diào)度　
2.4.1　用戶與操作系統(tǒng)的兩種接口　
2.4.2　作業(yè)與作業(yè)管理　
2.4.3　作業(yè)的調(diào)度算法　
習題　
第3章　存儲管理　
3.1　存儲管理綜述　
3.1.1　存儲器的層次結構　
3.1.2　高速緩沖存儲器的工作原理　
3.1.3　存儲管理的功能　
3.2　固定分區(qū)存儲管理　
3.2.1　地址重定位　
3.2.2　地址的定位方式和靜態(tài)重定位　
3.2.3　單一連續(xù)分區(qū)存儲管理　
3.2.4　固定分區(qū)存儲管理　
3.3　可變分區(qū)存儲管理　
3.3.1　可變分區(qū)存儲管理的基本思想　
3.3.2　地址動態(tài)重定位的過程　
3.3.3　空閑區(qū)的合并　
3.3.4　分區(qū)的管理與組織方式　
3.3.5　空閑分區(qū)的分配算法　
3.3.6　伙伴系統(tǒng)　
3.4　分頁式存儲管理　
3.4.1　分頁式存儲管理的基本思想　
3.4.2　分頁式存儲管理的地址轉換　
3.4.3　內(nèi)存塊的分配與回收　
3.5　分段式存儲管理　
3.5.1　分段及二維邏輯地址空間　
3.5.2　段表及地址變換過程　
3.5.3　存儲保護與共享　
3.5.4　分段與分頁的區(qū)別　
3.6　虛擬存儲與請求分頁式存儲管理　
3.6.1　虛擬存儲器的概念　
3.6.2　請求分頁式存儲管理的基本思想　
3.6.3　缺頁中斷的處理　
3.6.4　頁面淘汰算法　
習題　
第4章　設備管理　
4.1　設備管理概述　
4.1.1　I/O系統(tǒng)的組織結構　
4.1.2　計算機設備的分類　
4.1.3　設備管理的目標與功能　
4.2　輸入/輸出的處理步驟　
4.2.1　I/O請求的提出　
4.2.2　對I/O請求的管理　
4.2.3　I/O請求的具體實現(xiàn)　
4.3　設備的分配與調(diào)度算法　
4.3.1　管理設備時的數(shù)據(jù)結構　
4.3.2　獨享設備的分配　
4.3.3　共享磁盤的調(diào)度　
4.4　數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞健?br />4.4.1　程序循環(huán)測試方式　
4.4.2　中斷方式　
4.4.3　直接存儲器存取方式　
4.4.4　通道方式　
4.5　設備管理中的若干技術　
4.5.1　I/O緩沖技術　
4.5.2　虛擬設備與SPOOLing技術　
習題　
第5章　文件管理　
5.1　文件的結構　
5.1.1　文件與文件系統(tǒng)　
5.1.2　文件的邏輯結構　
5.1.3　文件的物理結構　
5.1.4　文件的存取　
5.2　磁盤存儲空間的管理　
5.2.1　位示圖　
5.2.2　空閑區(qū)表　
5.2.3　空閑塊鏈　
5.3　文件管理與目錄結構　
5.3.1　文件控制塊與目錄　
5.3.2　目錄的層次結構　
5.3.3　“按名存取”的實現(xiàn)　
5.4　文件的使用　
5.4.1　文件的共享　
5.4.2　文件的保護　
5.4.3　文件的備份　
5.4.4　文件的操作　
習題　
第6章　進程間的制約關系　
6.1　進程間的制約關系　
6.1.1　與時間有關的錯誤　
6.1.2　競爭資源——互斥　
6.1.3　協(xié)同工作——同步　
6.2　信號量與P、V操作　
6.2.1　信號量與P、V操作的定義　
6.2.2　用P、V操作實現(xiàn)互斥　
6.2.3　用P、V操作實現(xiàn)同步　
6.2.4　用P、V操作實現(xiàn)資源分配　
6.2.5　互斥/同步的案例分析　
6.3　死鎖、高級進程通信　
6.3.1　死鎖與產(chǎn)生死鎖的必要條件　
6.3.2　死鎖的預防　
6.3.3　死鎖的避免　
6.3.4　死鎖的檢測并恢復　
6.3.5　高級進程通信　
習題　
第7章　實例分析：Windows XP操作系統(tǒng)　
7.1　Windows XP的處理機管理　
7.1.1　Windows XP的結構　
7.1.2　Windows XP的進程和線程　
7.1.3　Windows XP的線程調(diào)度　
7.1.4　Windows XP的同步機制　
7.2　Windows XP的存儲管理　
7.2.1　Windows XP進程的空間布局　
7.2.2　Windows XP的地址變換機構　
7.2.3　Windows XP對內(nèi)存的管理　
7.2.4　Windows XP的頁面調(diào)度　
7.3　Windows XP的設備管理　
7.3.1　Windows XP設備管理綜述　
7.3.2　Windows XP的I/O處理　
7.3.3　Windows XP兩級中斷處理過程　
7.4　Windows XP的文件管理　
7.4.1　Windows XP文件系統(tǒng)綜述　
7.4.2　Windows XP的NTFS文件系統(tǒng)　
7.4.3　NTFS的主文件表　
7.4.4　NTFS的文件和目錄結構　
7.4.5　NTFS對可恢復性的支持　
習題　
第8章　實例分析：Linux操作系統(tǒng)　
8.1　Linux的處理機管理　
8.1.1　Linux的進程　
8.1.2　Linux的進程調(diào)度　
8.1.3　Linux進程間的通信——消息隊列　
8.2　Linux的存儲管理　
8.2.1　Linux的虛擬存儲空間　
8.2.2　管理虛擬存儲空間的數(shù)據(jù)結構　
8.2.3　管理內(nèi)存空間的數(shù)據(jù)結構　
8.2.4　內(nèi)存區(qū)的分配和頁面淘汰策略　
8.3　Linux的文件管理　
8.3.1　Linux文件系統(tǒng)的構成　
8.3.2　Ext2對磁盤的組織　
8.3.3　Ext2文件的物理結構　
8.3.4　虛擬文件系統(tǒng)VFS的數(shù)據(jù)結構　
8.4　Linux的設備管理　
8.4.1　Linux設備管理概述　
8.4.2　Linux對字符設備的管理　
8.4.3　Linux對塊設備的管理　
習題　
參考文獻　

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：第一對車輪踏上了該軌道電路，于是調(diào)用創(chuàng)建進程原語，創(chuàng)建一個“扳道岔”進程，該進程將根據(jù)勾車進路表里的記錄，對軌道實施扳動。若“巡回檢測”進程發(fā)現(xiàn)某個道岔出清方向的軌道電路被置位，則表示有一勾車的最后一對車輪踏上了該軌道電路，于是調(diào)用創(chuàng)建進程原語，創(chuàng)建一個“出清道岔”進程，它的功能是清除這勾車在進路表里的相關信息，調(diào)用撤銷進程原語，將相應的“扳道岔”進程撤銷，然后撤銷自己。巡查時，若“巡回檢測”進程發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場第一個道岔進入方向的軌道電路被置位，那么除了需要創(chuàng)建“扳道岔”進程外，還要創(chuàng)建“雷達測長”、“雷達測速”以及“緩行器控制”3個進程?！熬徯衅骺刂啤边M程創(chuàng)建后就處于阻塞狀態(tài)，它要等待“雷達測長”和“雷達測速”兩個進程發(fā)來的消息?！袄走_測長”和“雷達測速”兩個進程在獲取數(shù)據(jù)、并向“緩行器控制”進程發(fā)送后，就自行撤銷?！熬徯衅骺刂啤边M程只有在獲得了所需的兩個消息時，才被喚醒。它將根據(jù)傳送來的數(shù)據(jù)進行計算，以確定是否需要對緩行器進行必要的控制。完成控制后，進程自行撤銷。在整個駝峰溜放現(xiàn)場，一個“巡回檢測”進程、多個“雷達測長”、“雷達測速”、“緩行器控制”以及“扳道岔”進程并發(fā)地工作著，它們共享和爭奪著系統(tǒng)中的所有資源。這就是多道程序設計，這就是進程在多道程序設計環(huán)境下所起的作用。

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《操作系統(tǒng)(第3版)》介紹操作系統(tǒng)的主要功能、基本原理和設計技術。闡述操作系統(tǒng)的定義、類型及功能，并從資源管理的角度出發(fā)，對操作系統(tǒng)的基本原理進行詳細介紹，分析進程之間的相互制約關系.最后分析目前流行的兩個操作系統(tǒng)實例給讀者一個較為完整的操作系統(tǒng)概念。從資源管理的角度出發(fā)，分析流行的操作系統(tǒng)，介紹計算機軟、硬件資源管理的概念、原理和技術，文筆淺顯流暢，內(nèi)容簡明易懂，描述精煉準確。

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