操作系統(tǒng)

內(nèi)容概要

　　操作系統(tǒng)課程是計算機及相關專業(yè)的一門主干課程，主要研究操作系統(tǒng)的基本原理和實現(xiàn)方法，是計算機專業(yè)學生知識結構中必不可少的重要組成部分。
　　本書介紹了操作系統(tǒng)的概念、基本原理和核心功能。全書以UNIX為主線進行講解，并對Solaris、Linux、Windows等操作系統(tǒng)進行穿插分析和介紹。全書共分9章：第1—2章介紹了操作系統(tǒng)的基本概念、特征、功能、結構，以及操作系統(tǒng)的服務和設計等：第3—4章詳細闡述了進程和線程的基本概念、同步與通信、調(diào)度與死鎖；第5章介紹了各種存儲管理方式：第6—7章介紹設備管理和文件管理：第8章對操作系統(tǒng)的保護與安全進行了詳細分析與介紹：第9章介紹了網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)與嵌入式實時操作系統(tǒng)。每章安排有適量的習題，部分章節(jié)還安排了實訓。
　　本書體系結構清晰，內(nèi)容深入淺出、循序漸進，適合作為高職高專院校計算機及相關專業(yè)操作系統(tǒng)原理課程的教材，也可供有關技術人員自學或參考。

書籍目錄

第1章　導論
　1．1　操作系統(tǒng)概述
　　1．1．1　操作系統(tǒng)的概念
　　1．1．2　操作系統(tǒng)的目標
　　1．1．3　操作系統(tǒng)的作用
　　1．1．4　研究操作系統(tǒng)的幾種觀點
　1．2　操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史
　　1．2．1　推動操作系統(tǒng)發(fā)展的 動力
　　1．2．2　操作系統(tǒng)的歷史演變
　　1．2．3　操作系統(tǒng)的主要成就
　　1．2．4　現(xiàn)代操作系統(tǒng)類型
　1．3　操作系統(tǒng)的特征和功能
　　1．3．1　操作系統(tǒng)的特征
　　1．3．2　操作系統(tǒng)的功能
　1．4　UNIX操作系統(tǒng)概述
　　1．4．1　UNIX的歷史
　　1．4．2　UNIX的特點
　　1．4．3　UNIX的體系結構
　　1．4．4　UNIX的用戶界面
　小結
　實訓1　安裝Windows 7
　實訓2　Windows 7系統(tǒng)管理
　本章習題
第2章　操作系統(tǒng)結構
　2．1　操作系統(tǒng)服務
　　2．1．1　操作系統(tǒng)的用戶接口
　　2．1．2　操作系統(tǒng)的程序接口
　2．2　操作系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
　　2．2．1　設計目標
　　2．2．2　設計過程
　　2．2．3　設計的實現(xiàn)
　2．3　操作系統(tǒng)結構概述
　　2．3．1　計算機系統(tǒng)組織
　　2．3．2　計算機系統(tǒng)體系結構
　　2．3．3　常見的操作系統(tǒng)結構
　小結
　本章習題
第3章　進程管理
　3．1　進程的基本概念
　　3．1．1　進程的引入
　　3．1．2　進程的定義與特征
　　3．1．3　進程的狀態(tài)及其轉換．
　　3．1．4　進程的組成
　　3．1．5　進程控制塊
　3．2　進程控制
　　3．2．1　進程的創(chuàng)建
　　3．2．2　進程的終止
　　3．2．3　進程的阻塞與喚醒
　　3．2．4　進程的掛起與激活
　3．3　進程同步
　　3．3．1　進程同步的基本概念
　　3．3．2　進程同步機制
　　3．3．3　鎖機制
　3．4　信號量機制
　　3．4．1　信號量機制定義
　　3．4．2　信號量機制實現(xiàn)互斥
　　3．4．3　信號量機制實現(xiàn)同步
　　3．4．4　信號量機制實現(xiàn)資源分配
　　3．5　用信號量機制解決經(jīng)典進程同步問題
　　3．5．1　生產(chǎn)者一消費者問題
　　3．5．2　讀者一寫者問題
　　3．5．3　哲學家進餐問題
　……
第4章　處理機調(diào)試與死銷
第5章　存儲器管理
第6章　設備管理
第7章　文件管理
第8章　操作系統(tǒng)的保護與安全
第9章　典型操作系統(tǒng)介紹
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   4.調(diào)度和資源管理 操作系統(tǒng)的核心任務之一就是管理各種可獲得的資源及合理地調(diào)度它們。任何資源的分配和調(diào)度策略都必須考慮以下因素： （1）公平性。通常希望給競爭資源的進程以平等的訪問權限。 （2）任務優(yōu)先級。操作系統(tǒng)應該區(qū)分具有不同服務請求的不同類型的任務。 （3）效率。在公平和效率的限制下，操作系統(tǒng)最好能有最大吞吐量和最小響應時間。 5.系統(tǒng)結構 隨著計算機硬件復雜性的增加及操作系統(tǒng)性能的增強，操作系統(tǒng)的大小和復雜性也在不斷增加。操作系統(tǒng)的大小及其處理任務的難度導致了許多問題，比如，系統(tǒng)總會有許多潛在的錯誤，或者其性能沒有達到所希望的要求。為了有效管理系統(tǒng)資源和降低操作系統(tǒng)的復雜性，人們開始重視操作系統(tǒng)的軟件結構。 一是軟件必須組件化。這有助于組織軟件、限制診斷任務并定位錯誤；組件間的接口應盡可能簡單，以使系統(tǒng)改進更為容易。二是對大型操作系統(tǒng)，越來越多地使用體系結構分層和信息抽象技術?，F(xiàn)代操作系統(tǒng)的體系結構分層是根據(jù)其復雜性及抽象的水平來分離功能的?？梢詫⑾到y(tǒng)看成一個分層結構，每層完成操作系統(tǒng)要求的一個功能子集，每層都依賴于緊挨著的較低一層的功能，并且為其較高層提供服務。定義不同的層就是為了當某一組件改變時不會影響其他層的內(nèi)容，這樣就將一個問題分解為許多容易解決的子問題。 相關鏈接；操作系統(tǒng)的“奇異點” 隨著計算機的不斷普及，操作系統(tǒng)的功能變得越來越復雜。這種趨勢下，操作系統(tǒng)的發(fā)展面臨兩個方向的選擇，一是向微內(nèi)核方向發(fā)展，二是向大而全的全方位方向發(fā)展。微內(nèi)核的代表有MACH系統(tǒng)。而工業(yè)界更認可多功能、全方位的操作系統(tǒng)，即可靠、可用和安全，并致力于到達“操作系統(tǒng)奇異點”（OS Singularity）。當然每個用戶都有自己的評價標準和理想中的操作系統(tǒng)。 由于大而全的操作系統(tǒng)的管理難度較大，現(xiàn)代操作系統(tǒng)一般都采取模塊化的方式，即一顆小小的內(nèi)核，外面分層加上模塊化的外圍管理功能。例如，最新的Solaris將操作系統(tǒng)劃分為核心內(nèi)核和可裝入模塊兩個部分。而最新的Windows則將操作系統(tǒng)劃分成內(nèi)核（kernel）、執(zhí)行體（executive）、視窗和圖形驅動、可裝入模塊。Windows執(zhí)行劃分為I／O管理、文件系統(tǒng)緩存、對象管理、熱插拔管理器、能源管理器、安全監(jiān)視器、虛擬內(nèi)存、進程與線程、配置管理器、本地過程調(diào)用等。

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