操作系統(tǒng)原理與實(shí)踐教程

前言

　　操作系統(tǒng)是計算機(jī)系統(tǒng)中最不可缺的系統(tǒng)軟件，它在整個計算機(jī)系統(tǒng)軟件中處于核心地位，操作系統(tǒng)的優(yōu)劣直接決定了計算機(jī)系統(tǒng)的整體性能和用戶使用計算機(jī)的方便程度。因此，計算機(jī)操作系統(tǒng)是計算機(jī)科學(xué)技術(shù)及相關(guān)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課?！　∫粋€新的操作系統(tǒng)往往是計算機(jī)發(fā)展過程中傳統(tǒng)研究成果、技術(shù)以及最新的科研成果的綜合，它最能體現(xiàn)計算機(jī)硬件技術(shù)及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢和方向，這使得操作系統(tǒng)顯得異常復(fù)雜和深奧。而以往的教材或者教程大都選用Linux、MINIX等開放源代碼的操作系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)平臺來研究操作系統(tǒng)各功能模塊，但這些操作系統(tǒng)的源代碼龐大，比如，MINIX雖然小，但它的源代碼也超過了2萬行，且已實(shí)現(xiàn)了操作系統(tǒng)的全部功能，沒有留下合適的練習(xí)，讓讀者自己動手編寫程序以實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的功能。這既不利于操作系統(tǒng)的教學(xué)，也不利于讀者對操作系統(tǒng)原理的理解與掌握。因此，作者從系統(tǒng)原理和實(shí)踐應(yīng)用的角度出發(fā)對操作系統(tǒng)的概念、原理及關(guān)鍵實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行了闡述。為讀者編寫操作系統(tǒng)提供了指導(dǎo)，增加了其學(xué)習(xí)的興趣和成就感，使學(xué)習(xí)變得生動而淺顯易懂，這也是本書與其他著作相比的一大特色?！　∪珪灿?2章，前7章對操作系統(tǒng)原理進(jìn)行了詳細(xì)而完整的介紹，使讀者對操作系統(tǒng)的概念和系統(tǒng)原理有了充分及系統(tǒng)的認(rèn)識，后5章詳細(xì)介紹了一個功能基本齊全的基于Intel 80x86 CPtJ實(shí)模式的多任務(wù)微型操作系統(tǒng)——M（r）S的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)過程，提供了翔實(shí)的源代碼和注解（源代碼兩千余行），以供讀者進(jìn)行實(shí)踐練習(xí)，并對操作系統(tǒng)關(guān)鍵性技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，諸如系統(tǒng)引導(dǎo)與初始化、處理機(jī)與進(jìn)程管理、存儲管理、設(shè)備管理、文件系統(tǒng)、中斷管理等進(jìn)行了系統(tǒng)的設(shè)計，使讀者通過親自編寫操作系統(tǒng)源代碼，將所學(xué)理論知識融會貫通到實(shí)踐中，既加深了對理論知識的理解，也提高了讀者學(xué)習(xí)的興趣和效率。由于本部分內(nèi)容涉及80x86匯編語言程序設(shè)計、C語言程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機(jī)組成原理、微機(jī)原理及軟件工程等多門學(xué)科知識，因此，通過這部分的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，可以將這些課程有機(jī)地整合起來?！　≡诒緯谐榻B操作系統(tǒng)原理和實(shí)踐知識外，還在每一章中給出了該章的內(nèi)容提要、教學(xué)目標(biāo)、小結(jié)、思考與練習(xí)題或?qū)嵺`題等，為教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了幫助?！　”緯?-3章由李紅衛(wèi)編寫，第4-7章由郭慶軍編寫，第8-12章及附錄由李紅衛(wèi)、殷常鴻編寫。全書由李紅衛(wèi)統(tǒng)稿?！　”緯木帉懙玫搅私K技術(shù)師范學(xué)院教務(wù)處、計算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院的大力支持；全書由江蘇技術(shù)師范學(xué)院徐亞平教授審閱，并提出許多寶貴意見和有益的建議；書中還參考、引用了國內(nèi)外一些專家學(xué)者的論著和研究成果。在此一并表示誠摯的感謝。

內(nèi)容概要

本書從實(shí)踐的角度出發(fā)，系統(tǒng)地闡述了計算機(jī)操作系統(tǒng)的基本原理和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，并設(shè)計開發(fā)了一個簡單的基于Intel 80x86 CPU實(shí)模式多任務(wù)微型操作系統(tǒng)——MOS，將理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐應(yīng)用有機(jī)地整合在一起。全書共12章，前7章內(nèi)容包括操作系統(tǒng)概述、進(jìn)程與線程、進(jìn)程同步與死鎖、存儲管理、設(shè)備管理、文件系統(tǒng)和操作系統(tǒng)安全；后5章介紹了MOS微型操作系統(tǒng)的開發(fā)過程，通過編寫操作系統(tǒng)，對系統(tǒng)引導(dǎo)與初始化、處理機(jī)與進(jìn)程管理實(shí)踐、存儲管理實(shí)踐、文件系統(tǒng)實(shí)踐和設(shè)備管理實(shí)踐等方面的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)地分析。    本書既可作為計算機(jī)及相關(guān)專業(yè)本科、高職高專學(xué)生的教材或參考書，又可作為從事信息科學(xué)和計算機(jī)工作的科技人員學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)的參考書，同時也可作為操作系統(tǒng)愛好者學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)原理和實(shí)現(xiàn)技術(shù)的自學(xué)用書。

書籍目錄

前言第1章　操作系統(tǒng)概述　1.1　計算機(jī)系統(tǒng)概述　1.2　操作系統(tǒng)概述　1.3　操作系統(tǒng)的發(fā)展　1.4　操作系統(tǒng)的分類　1.5　操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　1.6　操作系統(tǒng)的特性及性能評價　小結(jié)　思考與練習(xí)題第2章　進(jìn)程與線程　2.1　進(jìn)程概述　2.2　進(jìn)程的狀態(tài)和進(jìn)程控制塊　2.3　進(jìn)程控制　2.4　線程　2.5　處理機(jī)調(diào)度　小結(jié)　思考與練習(xí)題第3章　進(jìn)程同步與死鎖　3.1　進(jìn)程的互斥與同步　3.2　進(jìn)程通信　3.3　死鎖　小結(jié)　思考與練習(xí)題第4章　存儲管理　4.1　存儲管理概述　4.2　分區(qū)存儲管理　4.3　覆蓋與交換　4.4　分頁式存儲管理　4.5　請求頁式存儲管理　4.6　分段式存儲管理　4.7　段頁式存儲管理　小結(jié)　思考與練習(xí)題第5章　設(shè)備管理　5.1　I/O系統(tǒng)的硬件　5.2　I/O系統(tǒng)的軟件　5.3　緩沖技術(shù)　5.4　設(shè)備分配　5.5　I/O控制　5.6　虛擬設(shè)備　5.7　硬盤管理　小結(jié)　思考與練習(xí)題第6章　文件系統(tǒng)　6.1　文件系統(tǒng)概述　6.2　文件的結(jié)構(gòu)與存取方法　6.3　輔存空間管理　6.4　文件目錄管理　6.5　文件的共享與保護(hù)　6.6　文件系統(tǒng)的用戶接口　小結(jié)　思考與練習(xí)題第7章  操作系統(tǒng)安全第8章  引導(dǎo)程序的設(shè)計第9章  進(jìn)程管理實(shí)踐第10章  存儲管理實(shí)踐第11章  文件系統(tǒng)實(shí)踐第12章  設(shè)備管理實(shí)踐附錄主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　操作系統(tǒng)概述　　內(nèi)容提要　　本章首先對計算機(jī)硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)進(jìn)行了簡要的概述，然后重點(diǎn)介紹了操作系統(tǒng)的基本概念、功能、發(fā)展歷史、多道程序設(shè)計概念及操作系統(tǒng)的分類，最后對操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特性及性能評價進(jìn)行了論述?！　〗虒W(xué)目標(biāo)　　1.了解操作系統(tǒng)在整個計算機(jī)系統(tǒng)中的地位和作用?！　?.掌握操作系統(tǒng)的概念，現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征、功能和多道程序設(shè)計概念?！　?.了解操作系統(tǒng)發(fā)展史及發(fā)展趨勢。　　4.掌握批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)和實(shí)時系統(tǒng)的特點(diǎn)。　　5.了解操作系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)，理解操作系統(tǒng)的設(shè)計結(jié)構(gòu)?！　≡谟嬎銠C(jī)系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)（Operating System，OS）是最基本的系統(tǒng)軟件，它控制計算機(jī)系統(tǒng)中所有資源并為用戶使用計算機(jī)提供一個方便靈活、安全可靠的工作環(huán)境，是其他所有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的運(yùn)行基礎(chǔ)，因此對操作系統(tǒng)的概念、理論和方法的研究及對它的設(shè)計、分析、開發(fā)、使用，歷來是計算機(jī)科學(xué)研究的最基本內(nèi)容。　　1.1　計算機(jī)系統(tǒng)概述　　計算機(jī)是一種能存儲程序和數(shù)據(jù)，并能自動處理各種數(shù)字化信息的機(jī)器。一個完整的計算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的?！　?.1.1　計算機(jī)硬件系統(tǒng)　　計算機(jī)硬件系統(tǒng)是由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成的，如圖1.1所示?！　?.運(yùn)算器和控制器　　運(yùn)算器是對信息進(jìn)行加工、運(yùn)算的部件，它的速度幾乎決定了計算機(jī)的計算速度。運(yùn)算器的主要功能是對二進(jìn)制碼進(jìn)行算術(shù)或邏輯運(yùn)算。控制器是整個計算機(jī)的控制指揮中心，它的任務(wù)是從內(nèi)存儲器讀取指令，經(jīng)過分析譯碼產(chǎn)生操作命令（控制信號），控制各功能部件協(xié)調(diào)一致地工作。　　……

編輯推薦

　　《21世紀(jì)應(yīng)用型高等院校規(guī)劃教材·操作系統(tǒng)原理與實(shí)踐教程》前7章對操作系統(tǒng)原理進(jìn)行了詳細(xì)而完整的介紹，使讀者對操作系統(tǒng)的概念和系統(tǒng)原理有了充分及系統(tǒng)的認(rèn)識，后5章詳細(xì)介紹了一個功能基本齊全的基于Intel 80x86 CPU實(shí)模式的多任務(wù)微型操作系統(tǒng)——MOS的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)過程，提供了翔實(shí)的源代碼和注解（源代碼兩千余行），以供讀者進(jìn)行實(shí)踐練習(xí)，并對操作系統(tǒng)關(guān)鍵性技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，諸如系統(tǒng)引導(dǎo)與初始化、處理機(jī)與進(jìn)程管理、存儲管理、設(shè)備管理、文件系統(tǒng)、中斷管理等進(jìn)行了系統(tǒng)的設(shè)計，使讀者通過親自編寫操作系統(tǒng)源代碼，將所學(xué)理論知識融會貫通到實(shí)踐中，既加深了對理論知識的理解，也提高了讀者學(xué)習(xí)的興趣和效率。

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