操作系列原理與設(shè)計(jì)

前言

操作系統(tǒng)課程是計(jì)算機(jī)學(xué)科最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，對(duì)提高學(xué)生基本素質(zhì)與專業(yè)技能的培養(yǎng)意義重大。隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)改革的深入，要求操作系統(tǒng)課程的教學(xué)也必須遵循本科計(jì)算機(jī)教學(xué)改革的精神，在內(nèi)容上既要全面覆蓋基本原理、基本知識(shí)，也要適當(dāng)反映操作系統(tǒng)的新發(fā)展。編寫思想本書結(jié)合教育部最新的教學(xué)內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)分布來組織教材內(nèi)容。原理介紹部分強(qiáng)化從整體到局部的思路，使讀者能遵循一個(gè)合理的邏輯來學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容。操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)部分通過一個(gè)開源操作系統(tǒng)的示例來全面展現(xiàn)操作系統(tǒng)的原理、設(shè)計(jì)思路與實(shí)現(xiàn)技術(shù)，使讀者具有較強(qiáng)的感性認(rèn)識(shí)。體系結(jié)構(gòu)本書強(qiáng)調(diào)原理、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)并重。原理等內(nèi)容的組織遵循從整體到局部、逐步求精的思路：示例部分圍繞一個(gè)完整的源碼級(jí)的具體示例來介紹操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。內(nèi)容組織本書盡量全面覆蓋操作系統(tǒng)課程的所有基礎(chǔ)知識(shí)，強(qiáng)調(diào)基本原理與主要知識(shí)點(diǎn)的介紹。同時(shí)，原理、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)并重；使學(xué)生能在掌握基本原理知識(shí)的同時(shí)，通過對(duì)操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)與具體實(shí)現(xiàn)的剖析進(jìn)一步加深對(duì)操作系統(tǒng)基礎(chǔ)的理解。

內(nèi)容概要

本書的內(nèi)容盡量全面覆蓋操作系統(tǒng)課程的所有基礎(chǔ)知識(shí)，主要內(nèi)容包括操作系統(tǒng)概論、進(jìn)程管理、內(nèi)存管理、輸入輸出管理、文件管理、操作系統(tǒng)示例分析等。全書在強(qiáng)調(diào)基本原理與主要知識(shí)點(diǎn)的介紹的同時(shí)，力求原理、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)并重；使學(xué)生能在掌握基本原理之后，通過對(duì)設(shè)計(jì)與具體實(shí)現(xiàn)的學(xué)習(xí)進(jìn)一步加深對(duì)操作系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解。　　本書既可作為高等學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)本、?？平滩?，也可作為非計(jì)算機(jī)專業(yè)的操作系統(tǒng)課程教材，同時(shí)也適合廣大學(xué)生自學(xué)和考研復(fù)習(xí)使用。

作者簡(jiǎn)介

曹先彬博士，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師；1996年獲中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)信號(hào)與信息處理專業(yè)博士學(xué)位；多年來一直承擔(dān)《操作系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)》、《計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)安全》、《分布式操作系統(tǒng)》、《計(jì)算智能》等課程的主講工作；主持過多項(xiàng)國(guó)家自然科

書籍目錄

前言第一部分　操作系統(tǒng)概論　第1章　操作系統(tǒng)概述　　1.1　操作系統(tǒng)的概念    　1.1.1　操作系統(tǒng)層次模型　    1.1.2　操作系統(tǒng)的含義  　  1.1.3　操作系統(tǒng)的目的　    1.1.4　操作系統(tǒng)的功能　  1.2　操作系統(tǒng)的特點(diǎn)  　  1.2.1  操作系統(tǒng)的研究觀點(diǎn)　    1.2.2　操作系統(tǒng)的特征  　1.3　操作系統(tǒng)的發(fā)展與類型    　1.3.1　操作系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)力　    1.3.2　操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程  　  1.3.3　操作系統(tǒng)的類型　  1.4　操作系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境  　  1.4.1　操作系統(tǒng)運(yùn)行的硬件環(huán)境組成    　1.4.2　操作系統(tǒng)運(yùn)行涉及的硬件支持　  1.5　操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法  　  1.5.1　模塊接口法    　1.5.2　有序分層法　    1.5.3　微核法  　1.6　本章小結(jié)　  習(xí)題第二部分　進(jìn)程管理　第2章　進(jìn)程與線程　　2.1  多道程序設(shè)計(jì)與進(jìn)程概念    　2.1.1  多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)　    2.1.2　程序的順序執(zhí)行與并發(fā)執(zhí)行  　  2.1.3　進(jìn)程的概念　    2.1.4　進(jìn)程特征　　2.2　進(jìn)程的狀態(tài)與轉(zhuǎn)換　    2.2.1　三狀態(tài)模型及其轉(zhuǎn)換  　  2.2.2　五狀態(tài)模型及其轉(zhuǎn)換　    2.2.3　七狀態(tài)模型及其轉(zhuǎn)換　　　2.3　進(jìn)程控制    　2.3.1　操作系統(tǒng)內(nèi)核　    2.3.2　進(jìn)程控制手段  　  2.3.3　主要進(jìn)程控制原語　　2.4　進(jìn)程組織    　2.4.1　進(jìn)程控制塊　    2.4.2　進(jìn)程的組織方式  　  2.4.3　進(jìn)程組織示例　　2.5　進(jìn)程通信    　2.5.1　進(jìn)程通信概述　    2.5.2  消息傳遞系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)　　2.6　線程基礎(chǔ)    　2.6.1　線程引入　    2.6.2　線程的定義與特征  　  2.6.3　線程的實(shí)現(xiàn)　  2.7　本章小結(jié)  　習(xí)題　第3章　進(jìn)程同步　　3.1　進(jìn)程同步的基本概念　　……　第4章　進(jìn)程調(diào)度與死鎖　第5章　用戶接口與作業(yè)管理第三部分　內(nèi)存管理　第6章　存儲(chǔ)管理基礎(chǔ)　第7章　虛擬內(nèi)存管理第四部分　輸入輸出管理　第8章　I/O管理第五部分　文件管理　第9章　文件管理基礎(chǔ)　第10章　文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)第六部分　操作系統(tǒng)示例分析　第11章　Linux示例分析第七部分　操作系統(tǒng)的擴(kuò)展內(nèi)容　第12章　操作系統(tǒng)的安全　第13章　分布式操作系統(tǒng)基礎(chǔ)　第14章　多核操作系統(tǒng)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第一部分操作系統(tǒng)概論第1章操作系統(tǒng)概述操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中來認(rèn)識(shí)操作系統(tǒng)可以更全面地掌握其知識(shí)點(diǎn)，深化對(duì)它的學(xué)習(xí)與理解。本章以單處理器操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，從操作系統(tǒng)的層次化模型出發(fā)，介紹操作系統(tǒng)的基本概念、研究觀點(diǎn)、特點(diǎn)以及發(fā)展與類型等特性；然后結(jié)合操作系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境，介紹計(jì)算機(jī)硬件對(duì)操作系統(tǒng)運(yùn)行的支持；最后介紹操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。1.1 操作系統(tǒng)的概念1.1.1 操作系統(tǒng)層次模型1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成操作系統(tǒng)（Operating System，OS）是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中一個(gè)重要的系統(tǒng)軟件。為了全面理解操作系統(tǒng)這一特殊軟件本身的組成、功能以及在整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中所處的地位和作用，我們首先回顧一下計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)。1945年，美籍科學(xué)家馮·諾依曼（von Neumann）提出了存儲(chǔ)程序的設(shè)計(jì)思想。至今，單處理器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要仍然以馮·諾依曼結(jié)構(gòu)為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。按照這一結(jié)構(gòu)體系，一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)兩部分。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)的所有物理部件，按照一定的方式組成的集合。其中的組成方式就是系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。馮·諾依曼將計(jì)算機(jī)分成5大基本部分：存儲(chǔ)器、運(yùn)算器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。

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