操作系統(tǒng)

內(nèi)容概要

　　《21世紀(jì)重點(diǎn)大學(xué)規(guī)劃教材：操作系統(tǒng)》結(jié)合WindowsXP和Linux實(shí)例，全面系統(tǒng)地介紹操作系統(tǒng)的原理和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。全書共9章，第1～6章介紹操作系統(tǒng)的概念、功能、基本特征，以及處理器管理、存儲器管理、設(shè)備管理、文件管理、死鎖等操作系統(tǒng)的基本內(nèi)容；第7章介紹多處理器、網(wǎng)絡(luò)及分布式操作系統(tǒng)的基本原理；第8章介紹操作系統(tǒng)的安全性；第9章為實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。全書從教學(xué)實(shí)際出發(fā)，章節(jié)安排上盡量滿足讀者的閱讀習(xí)慣，采用通俗易懂的語言，突出基礎(chǔ)，注重應(yīng)用?！　　?1世紀(jì)重點(diǎn)大學(xué)規(guī)劃教材：操作系統(tǒng)》可以作為高等學(xué)校計(jì)算機(jī)本科專業(yè)的操作系統(tǒng)課程教材，也可作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用開發(fā)人員的參考用書。

書籍目錄

出版說明前言第1章 操作系統(tǒng)概論1.1 操作系統(tǒng)的概念1.2 操作系統(tǒng)的主要功能1.3 操作系統(tǒng)的基本特征1.4 操作系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模型1.5 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展1.6 主要操作系統(tǒng)類型1.7 流行操作系統(tǒng)簡介1.7.1 Windows操作系統(tǒng)1.7.2 UNIX操作系統(tǒng)1.7.3 Linux操作系統(tǒng)1.8 操作系統(tǒng)涉及的一些相關(guān)概念簡介1.8.1 中斷和異常1.8.2 系統(tǒng)調(diào)用1.9 習(xí)題第2章 進(jìn)程管理2.1 進(jìn)程的概念2.1.1 進(jìn)程的引入2.1.2 進(jìn)程控制塊2.1.3 進(jìn)程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換2.2 進(jìn)程控制2.2.1 進(jìn)程的創(chuàng)建與撤銷2.2.2 進(jìn)程的阻塞與喚醒2.2.3 進(jìn)程的掛起與激活2.3 進(jìn)程的互斥與同步2.3.1 基本概念2.3.2 實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥的硬件方法2.3.3 實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥的軟件方法2.3.4 信號量機(jī)制2.3.5 經(jīng)典互斥與同步問題2.3.6 管程機(jī)制2.4 進(jìn)程間通信2.4.1 共享內(nèi)存通信方式2.4.2 消息緩沖通信方式2.4.3 信箱通信方式2.4.4 管道通信方式2.5 線程2.5.1 引入線程的目的2.5.2 線程的概念2.5.3 線程與傳統(tǒng)進(jìn)程比較2.5.4 線程實(shí)現(xiàn)機(jī)制2.6 Windows XP中的進(jìn)程和線程管理2.7 Linux中的進(jìn)程管理2.8 習(xí)題第3章 處理器調(diào)度與死鎖3.1 處理器調(diào)度3.1.1 處理器調(diào)度的基本概念3.1.2 選擇調(diào)度算法的原則3.1.3 調(diào)度算法3.1.4 實(shí)時(shí)調(diào)度3.1.5 進(jìn)程切換3.1.6 Windows XP中的處理器調(diào)度3.1.7 Linux中的處理器調(diào)度3.2 死鎖3.2.1 產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件3.2.2 預(yù)防死鎖3.2.3 避免死鎖3.2.4 檢測和解除死鎖3.3 習(xí)題第4章 存儲管理4.1 程序的鏈接和裝入4.1.1 邏輯地址和物理地址4.1.2 程序鏈接4.1.3 程序裝入4.2 分區(qū)式存儲管理4.2.1 單一連續(xù)分區(qū)存儲管理4.2.2 固定分區(qū)存儲管理4.2.3 可變分區(qū)存儲管理4.2.4 覆蓋與交換技術(shù)4.3 分頁式存儲管理4.3.1 分頁式存儲管理的基本原理4.3.2 分頁式存儲管理的地址變換機(jī)構(gòu)4.3.3 兩級頁表和多級頁表4.3.4 內(nèi)存塊的分配與回收4.4 分段式存儲管理4.4.1 分段式存儲管理的基本原理4.4.2 分段式存儲管理的地址變換機(jī)構(gòu)4.4.3 段的共享與保護(hù)4.4.4 分段式存儲管理與分頁式存儲管理的區(qū)別4.5 段頁式存儲管理4.5.1 段頁式存儲管理的基本原理4.5.2 段頁式存儲管理的地址變換機(jī)構(gòu)4.6 虛擬存儲管理4.6.1 虛擬存儲器的概念4.6.2 請求分頁虛擬存儲管理4.6.3 請求分段虛擬存儲管理4.6.4 請求段頁式虛擬存儲管理4.7 Windows XP中的存儲管理4.8 Linux中的存儲管理4.9 習(xí)題第5章 設(shè)備管理5.1 輸入／輸出系統(tǒng)5.1.1 計(jì)算機(jī)設(shè)備分類5.1.2 設(shè)備控制器5.1.3 通道5.2 輸入／輸出控制方式5.2.1 程序直接輸入／輸出控制方式5.2.2 中斷輸入／輸出控制方式5.2.3 DMA輸入／輸出控制方式5.2.4 通道輸入／輸出控制方式5.3 緩沖技術(shù)5.3.1 單緩沖和雙緩沖5.3.2 循環(huán)緩沖5.3.3 緩沖池5.4 設(shè)備分配5.4.1 用于設(shè)備分配的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)5.4.2 設(shè)備分配策略5.5 輸入／輸出軟件5.5.1 用戶層輸入／輸出軟件5.5.2 設(shè)備無關(guān)軟件5.5.3 設(shè)備驅(qū)動程序5.5.4 輸入／輸出中斷處理程序5.6 虛擬設(shè)備5.7 磁盤存儲器管理5.7.1 存儲設(shè)備概述5.7.2 磁盤調(diào)度5.7.3 獨(dú)立磁盤冗余陣列5.7.4 提高磁盤輸入／輸出速度的方法5.8 Linux中的設(shè)備管理5.9 Windows XP中的設(shè)備管理5.1 0習(xí)題第6章 文件管理6.1 概述6.1.1 文件和文件系統(tǒng)6.1.2 文件分類6.1.3 文件操作6.2 文件數(shù)據(jù)的組織和存儲6.2.1 文件的邏輯結(jié)構(gòu)6.2.2 文件的物理結(jié)構(gòu)6.3 文件目錄6.3.1 文件控制塊6.3.2 索引節(jié)點(diǎn)6.3.3 目錄結(jié)構(gòu)6.3.4 目錄檢索技術(shù)6.4 文件存儲空間管理6.4.1 空閑區(qū)表法6.4.2 空閑塊鏈表法6.4.3 位示圖法6.4.4 成組鏈接法6.5 文件共享6.6 文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一致性6.7 Linux的文件系統(tǒng)6.8 WindowsXP的文件系統(tǒng)6.9 習(xí)題第7章 多處理器、網(wǎng)絡(luò)和分布式操作系統(tǒng)7.1 多處理器操作系統(tǒng)7.1.1 多處理器系統(tǒng)概述7.1.2 多處理器調(diào)度7.1.3 多處理器同步7.2 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)7.2.1 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)概述7.2.2 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)實(shí)例介紹7.3 分布式操作系統(tǒng)7.3.1 分布式操作系統(tǒng)概述7.3.2 分布式資源管理7.3.3 分布式進(jìn)程通信7.3.4 分布式進(jìn)程的互斥與同步7.3.5 分布式文件系統(tǒng)7.3.6 進(jìn)程遷移7.3.7 分布式系統(tǒng)中的死鎖7.4 習(xí)題第8章 操作系統(tǒng)的安全性8.1 系統(tǒng)安全性概述8.1.1 系統(tǒng)安全性的內(nèi)涵8.1.2 影響系統(tǒng)安全的因素8.2 操作系統(tǒng)的安全機(jī)制8.2.1 身份鑒別8.2.2 存取控制8.2.3 最小特權(quán)管理8.2.4 硬件保護(hù)8.2.5 安全審計(jì)8.2.6 入侵檢測8.2.7 數(shù)據(jù)加密技術(shù)8.3 系統(tǒng)安全評測標(biāo)準(zhǔn)8.4 Linux的安全機(jī)制8.5 Windows XP的安全機(jī)制8.6 習(xí)題第9章 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)9.1 實(shí)驗(yàn)1進(jìn)程的控制與通信9.2 實(shí)驗(yàn)2進(jìn)程調(diào)度與銀行家算法9.3 實(shí)驗(yàn)3虛擬存儲器管理9.4 實(shí)驗(yàn)4文件管理9.5 實(shí)驗(yàn)5Linux操作系統(tǒng)下的設(shè)備管理附錄Linux常用命令參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：1.破壞“請求和保持”條件要破壞“請求和保持”條件，可以采用資源預(yù)分配策略，即要求每個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行之前必須一次性申請它運(yùn)行所需要的全部資源；此時(shí)，只要系統(tǒng)具有足夠的資源，就分配該進(jìn)程所需的全部資源，這樣做的好處是，進(jìn)程執(zhí)行過程中不會再申請資源，從而使請求條件不成立；但只要系統(tǒng)有一種資源不能滿足進(jìn)程要求，即使其他資源空閑，也一個(gè)資源都不分配給該進(jìn)程，而讓它等待；由于進(jìn)程等待時(shí)沒有占用任何資源，所以保持條件也不成立。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是安全、簡單、容易實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)是：①系統(tǒng)資源嚴(yán)重浪費(fèi)，這是因?yàn)楸M管進(jìn)程一次性獲得了需要的全部資源，但可能這些資源的使用時(shí)間很少，在不使用的那段時(shí)間內(nèi)，這些資源被浪費(fèi)掉了；②由于進(jìn)程只有獲得了全部資源后才能運(yùn)行，因而可能導(dǎo)致一些進(jìn)程長時(shí)間得不到運(yùn)行。2.破壞“不剝奪”條件要破壞“不剝奪”條件，可以采用以下資源分配策略：進(jìn)程執(zhí)行過程中，根據(jù)需要逐個(gè)提出資源請求，當(dāng)一個(gè)已經(jīng)占有了某些資源的進(jìn)程，又提出新的資源請求而暫時(shí)得不到滿足時(shí)，它必須釋放原來已獲得的全部資源，進(jìn)入等待狀態(tài)，待以后需要時(shí)再重新申請。由于進(jìn)程在等待時(shí)已釋放了它占有的全部資源，于是可以認(rèn)為該進(jìn)程占有的資源被剝奪了，從而破壞了不剝奪條件。這種預(yù)防死鎖方法實(shí)現(xiàn)起來比較復(fù)雜，且代價(jià)太大。這是因?yàn)橐粋€(gè)資源在使用一段時(shí)間后又強(qiáng)行剝奪，有可能造成前段時(shí)間的工作失效，即使采取一些補(bǔ)救措施，也有可能前后兩次的執(zhí)行結(jié)果不連續(xù)。例如，某進(jìn)程在利用打印機(jī)輸出了一些信息后，因申請其他資源未成功而放棄了打印機(jī)，該打印機(jī)隨后被分配給其他進(jìn)程輸出，當(dāng)該進(jìn)程重新獲得打印機(jī)輸出時(shí)，前后兩次的打印結(jié)果不會連續(xù)。此外，進(jìn)程反復(fù)申請和釋放資源，還會使進(jìn)程推進(jìn)緩慢，甚至可能導(dǎo)致進(jìn)程執(zhí)行被無限期推遲，這不但延長了系統(tǒng)的周轉(zhuǎn)時(shí)間，而且增加了系統(tǒng)開銷，降低了系統(tǒng)性能。3.破壞“循環(huán)等待”條件要破壞“循環(huán)等待”條件，可以采用資源有序分配策略，即將系統(tǒng)中的資源按照大多數(shù)進(jìn)程使用資源的順序進(jìn)行編號，例如，將輸入機(jī)、磁帶機(jī)、打印機(jī)、磁盤分別編號為1、2、3、4，每個(gè)進(jìn)程只能嚴(yán)格按照編號遞增的順序申請資源。若采用這種分配策略，進(jìn)程在獲得某個(gè)資源后，下一次只能申請較高編號的資源，不能再申請低編號資源，于是，任何時(shí)候，在申請資源的諸進(jìn)程中，總有一個(gè)進(jìn)程占據(jù)了具有較高編號的資源，它繼續(xù)申請的資源必然是空閑的，以至于在對應(yīng)的資源分配圖上，不可能形成進(jìn)程一資源循環(huán)等待環(huán)路，從而破壞了循環(huán)等待條件。這種預(yù)防死鎖策略與前兩種策略相比，系統(tǒng)的資源利用率和吞吐量有明顯改善。但也存在以下不足：①進(jìn)程實(shí)際使用資源的順序不一定與編號的順序一致，本分配策略會造成資源浪費(fèi)；②資源的編號必須相對穩(wěn)定，當(dāng)系統(tǒng)新增設(shè)備后，處理起來比較麻煩；③這種嚴(yán)格的資源分配順序使用戶編程的自主性受到限制。

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