操作系統(tǒng)

內(nèi)容概要

　　“操作系統(tǒng)”是計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)軟、硬件資源管理的概念、原理和技術(shù)。
　　本書共有8章內(nèi)容，第1章是對(duì)操作系統(tǒng)的概述；第2章到第5章對(duì)計(jì)算機(jī)中的各種資源(硬件資源：處理機(jī)、存儲(chǔ)器、外部設(shè)備，軟件資源：文件)管理的策略和技術(shù)，做了全面、深入、準(zhǔn)確的介紹；第6章講述了正確實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)時(shí)必須要面對(duì)和解決的問題，這部分內(nèi)容是使計(jì)算機(jī)充分發(fā)揮效率的關(guān)鍵所在；第7章和第8章是對(duì)目前流行的兩個(gè)操作系統(tǒng)(Windows
XP和Linux)的分析，以便讓讀者對(duì)操作系統(tǒng)有一個(gè)較為實(shí)際的了解。
　　本書的特點(diǎn)是：文筆淺顯流暢，內(nèi)容簡(jiǎn)明易懂，描述精煉準(zhǔn)確。
　　本書可作為高職高專計(jì)算機(jī)專業(yè)操作系統(tǒng)課程的教材，也可選作高等學(xué)校非計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(dòng)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(shí)操作系統(tǒng)　
1.3.3　實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)　
1.3.4　網(wǎng)絡(luò)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(xí)題　
第2章　處理機(jī)管理　
2.1　進(jìn)程　
2.1.1　多道程序設(shè)計(jì)　
2.1.2　進(jìn)程的定義　
2.1.3　進(jìn)程的特征　
2.1.4　進(jìn)程的狀態(tài)及狀態(tài)變遷　
2.2　進(jìn)程控制塊　
2.2.1　進(jìn)程的3個(gè)組成部分　
2.2.2　進(jìn)程控制塊　
2.2.3　進(jìn)程控制塊隊(duì)列　
2.3　進(jìn)程的調(diào)度與管理　
2.3.1　進(jìn)程調(diào)度算法　
2.3.2　進(jìn)程管理的基本原語(yǔ)　
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(xí)題　
第3章　存儲(chǔ)管理　
3.1　存儲(chǔ)管理綜述　
3.1.1　存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)　
3.1.2　高速緩沖存儲(chǔ)器的工作原理　
3.1.3　存儲(chǔ)管理的功能　
3.2　固定分區(qū)存儲(chǔ)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(chǔ)管理　
3.2.4　固定分區(qū)存儲(chǔ)管理　
3.3　可變分區(qū)存儲(chǔ)管理　
3.3.1　可變分區(qū)存儲(chǔ)管理的基本思想　
3.3.2　地址動(dòng)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(yè)式存儲(chǔ)管理　
3.4.1　分頁(yè)式存儲(chǔ)管理的基本思想　
3.4.2　分頁(yè)式存儲(chǔ)管理的地址轉(zhuǎn)換　
3.4.3　內(nèi)存塊的分配與回收　
3.5　分段式存儲(chǔ)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(chǔ)保護(hù)與共享　
3.5.4　分段與分頁(yè)的區(qū)別　
3.6　虛擬存儲(chǔ)與請(qǐng)求分頁(yè)式存儲(chǔ)管理　
3.6.1　虛擬存儲(chǔ)器的概念　
3.6.2　請(qǐng)求分頁(yè)式存儲(chǔ)管理的基本思想　
3.6.3　缺頁(yè)中斷的處理　
3.6.4　頁(yè)面淘汰算法　
習(xí)題　
第4章　設(shè)備管理　
4.1　設(shè)備管理概述　
4.1.1　I/O系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)　
4.1.2　計(jì)算機(jī)設(shè)備的分類　
4.1.3　設(shè)備管理的目標(biāo)與功能　
4.2　輸入/輸出的處理步驟　
4.2.1　I/O請(qǐng)求的提出　
4.2.2　對(duì)I/O請(qǐng)求的管理　
4.2.3　I/O請(qǐng)求的具體實(shí)現(xiàn)　
4.3　設(shè)備的分配與調(diào)度算法　
4.3.1　管理設(shè)備時(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　
4.3.2　獨(dú)享設(shè)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(cè)試方式　
4.4.2　中斷方式　
4.4.3　直接存儲(chǔ)器存取方式　
4.4.4　通道方式　
4.5　設(shè)備管理中的若干技術(shù)　
4.5.1　I/O緩沖技術(shù)　
4.5.2　虛擬設(shè)備與SPOOLing技術(shù)　
習(xí)題　
第5章　文件管理　
5.1　文件的結(jié)構(gòu)　
5.1.1　文件與文件系統(tǒng)　
5.1.2　文件的邏輯結(jié)構(gòu)　
5.1.3　文件的物理結(jié)構(gòu)　
5.1.4　文件的存取　
5.2　磁盤存儲(chǔ)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(jié)構(gòu)　
5.3.1　文件控制塊與目錄　
5.3.2　目錄的層次結(jié)構(gòu)　
5.3.3　“按名存取”的實(shí)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(hù)　
5.4.3　文件的備份　
5.4.4　文件的操作　
習(xí)題　
第6章　進(jìn)程間的制約關(guān)系　
6.1　進(jìn)程間的制約關(guān)系　
6.1.1　與時(shí)間有關(guān)的錯(cuò)誤　
6.1.2　競(jìng)爭(zhēng)資源——互斥　
6.1.3　協(xié)同工作——同步　
6.2　信號(hào)量與P、V操作　
6.2.1　信號(hào)量與P、V操作的定義　
6.2.2　用P、V操作實(shí)現(xiàn)互斥　
6.2.3　用P、V操作實(shí)現(xiàn)同步　
6.2.4　用P、V操作實(shí)現(xiàn)資源分配　
6.2.5　互斥/同步的案例分析　
6.3　死鎖、高級(jí)進(jìn)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(yù)防　
6.3.3　死鎖的避免　
6.3.4　死鎖的檢測(cè)并恢復(fù)　
6.3.5　高級(jí)進(jìn)程通信　
習(xí)題　
第7章　實(shí)例分析：Windows XP操作系統(tǒng)　
7.1　Windows XP的處理機(jī)管理　
7.1.1　Windows XP的結(jié)構(gòu)　
7.1.2　Windows XP的進(jìn)程和線程　
7.1.3　Windows XP的線程調(diào)度　
7.1.4　Windows XP的同步機(jī)制　
7.2　Windows XP的存儲(chǔ)管理　
7.2.1　Windows XP進(jìn)程的空間布局　
7.2.2　Windows XP的地址變換機(jī)構(gòu)　
7.2.3　Windows XP對(duì)內(nèi)存的管理　
7.2.4　Windows XP的頁(yè)面調(diào)度　
7.3　Windows XP的設(shè)備管理　
7.3.1　Windows XP設(shè)備管理綜述　
7.3.2　Windows XP的I/O處理　
7.3.3　Windows XP兩級(jí)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(jié)構(gòu)　
7.4.5　NTFS對(duì)可恢復(fù)性的支持　
習(xí)題　
第8章　實(shí)例分析：Linux操作系統(tǒng)　
8.1　Linux的處理機(jī)管理　
8.1.1　Linux的進(jìn)程　
8.1.2　Linux的進(jìn)程調(diào)度　
8.1.3　Linux進(jìn)程間的通信——消息隊(duì)列　
8.2　Linux的存儲(chǔ)管理　
8.2.1　Linux的虛擬存儲(chǔ)空間　
8.2.2　管理虛擬存儲(chǔ)空間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　
8.2.3　管理內(nèi)存空間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　
8.2.4　內(nèi)存區(qū)的分配和頁(yè)面淘汰策略　
8.3　Linux的文件管理　
8.3.1　Linux文件系統(tǒng)的構(gòu)成　
8.3.2　Ext2對(duì)磁盤的組織　
8.3.3　Ext2文件的物理結(jié)構(gòu)　
8.3.4　虛擬文件系統(tǒng)VFS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　
8.4　Linux的設(shè)備管理　
8.4.1　Linux設(shè)備管理概述　
8.4.2　Linux對(duì)字符設(shè)備的管理　
8.4.3　Linux對(duì)塊設(shè)備的管理　
習(xí)題　
參考文獻(xiàn)　

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：第一對(duì)車輪踏上了該軌道電路，于是調(diào)用創(chuàng)建進(jìn)程原語(yǔ)，創(chuàng)建一個(gè)“扳道岔”進(jìn)程，該進(jìn)程將根據(jù)勾車進(jìn)路表里的記錄，對(duì)軌道實(shí)施扳動(dòng)。若“巡回檢測(cè)”進(jìn)程發(fā)現(xiàn)某個(gè)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(duì)車輪踏上了該軌道電路，于是調(diào)用創(chuàng)建進(jìn)程原語(yǔ)，創(chuàng)建一個(gè)“出清道岔”進(jìn)程，它的功能是清除這勾車在進(jìn)路表里的相關(guān)信息，調(diào)用撤銷進(jìn)程原語(yǔ)，將相應(yīng)的“扳道岔”進(jìn)程撤銷，然后撤銷自己。巡查時(shí)，若“巡回檢測(cè)”進(jìn)程發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)第一個(gè)道岔進(jìn)入方向的軌道電路被置位，那么除了需要?jiǎng)?chuàng)建“扳道岔”進(jìn)程外，還要?jiǎng)?chuàng)建“雷達(dá)測(cè)長(zhǎng)”、“雷達(dá)測(cè)速”以及“緩行器控制”3個(gè)進(jìn)程?！熬徯衅骺刂啤边M(jìn)程創(chuàng)建后就處于阻塞狀態(tài)，它要等待“雷達(dá)測(cè)長(zhǎng)”和“雷達(dá)測(cè)速”兩個(gè)進(jìn)程發(fā)來的消息?！袄走_(dá)測(cè)長(zhǎng)”和“雷達(dá)測(cè)速”兩個(gè)進(jìn)程在獲取數(shù)據(jù)、并向“緩行器控制”進(jìn)程發(fā)送后，就自行撤銷。“緩行器控制”進(jìn)程只有在獲得了所需的兩個(gè)消息時(shí)，才被喚醒。它將根據(jù)傳送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，以確定是否需要對(duì)緩行器進(jìn)行必要的控制。完成控制后，進(jìn)程自行撤銷。在整個(gè)駝峰溜放現(xiàn)場(chǎng)，一個(gè)“巡回檢測(cè)”進(jìn)程、多個(gè)“雷達(dá)測(cè)長(zhǎng)”、“雷達(dá)測(cè)速”、“緩行器控制”以及“扳道岔”進(jìn)程并發(fā)地工作著，它們共享和爭(zhēng)奪著系統(tǒng)中的所有資源。這就是多道程序設(shè)計(jì)，這就是進(jìn)程在多道程序設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)技術(shù)。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(duì)操作系統(tǒng)的基本原理進(jìn)行詳細(xì)介紹，分析進(jìn)程之間的相互制約關(guān)系.最后分析目前流行的兩個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)例給讀者一個(gè)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(jì)算機(jī)軟、硬件資源管理的概念、原理和技術(shù)，文筆淺顯流暢，內(nèi)容簡(jiǎn)明易懂，描述精煉準(zhǔn)確。

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