操作系統(tǒng)

前言

“操作系統(tǒng)”課程是計算機科學與技術及相關專業(yè)的必修專業(yè)基礎課。前一版《操作系統(tǒng)》教材是2002年北京市高等教育精品教材建設重點項目之一，2004年由電子工業(yè)出版社出版，2006年評為北京高等教育精品教材。本書是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，在前一版《操作系統(tǒng)》的基礎上認真修訂而成。在修訂時，我們一方面總結(jié)教學中的經(jīng)驗和體會，歸納了眾多師生的反饋意見，學習了兄弟院校的教學大綱和教學經(jīng)驗；另一方面，分析了國內(nèi)外操作系統(tǒng)理論、技術和應用的快速發(fā)展的現(xiàn)狀，了解了各部門、行業(yè)對軟件人員包括畢業(yè)生的需求情況。與前一版相比，本書進行了一系列重大修改，有刪有增。主要修改包括以下幾方面：1將前一版第8章“中斷和信號機制”改為“用戶接口服務”，講述一般操作系統(tǒng)中為用戶提供的三種接口的管理方式及其應用。將中斷和信號機制的內(nèi)容并入第4章。2將前一版第9章“網(wǎng)絡操作系統(tǒng)”改為“嵌入式操作系統(tǒng)”，以適應當代信息技術廣泛應用的潮流。3對前一版的第10、12、13和14各章進行適當壓縮，以縮減篇幅。4在附錄A中提供實驗指導，以加強學生的實踐能力；在附錄B中給出Linux常用系統(tǒng)調(diào)用，供上機編程時參考。全書共分14章：第1章概述操作系統(tǒng)的定義、功能、特征、發(fā)展歷程和結(jié)構(gòu)；第2章至第8章分別講述進程和線程管理、死鎖、調(diào)度、存儲管理、文件系統(tǒng)、輸入/輸出管理和用戶接口服務；第9章介紹嵌入式操作系統(tǒng)；第10章講述分布式操作系統(tǒng)；第11章講述系統(tǒng)的安全性與保護機制；第12章至第14章分別介紹UNIX, Linux和Windows 2000三個常用操作系統(tǒng)的實現(xiàn)技術。三個附錄分別給出實驗指導、Linux常用系統(tǒng)調(diào)用、部分習題參考答案，并為教師提供電子教案。任課老師可登錄華信教育資源網(wǎng)http://www.huaxin.edu.cn免費注冊下載。由于各學校課程設置、學時安排及學生程度等方面存在差異，所以在應用本教材授課時，可以對內(nèi)容酌情進行取舍。如果課時較充分如70個學時左右，可以講授全部內(nèi)容。如果課時較少如50個學時左右，可對各章內(nèi)容重點講解，突出基本內(nèi)容，對于較深入的算法和具體實現(xiàn)可以略講或不講，由學生自學。本書附錄C中給出了各章的部分習題涉及重點、難點問題的參考答案，其出發(fā)點是為了便于自學自測，提高教學效果。請讀者正確使用這部分內(nèi)容，自覺主動地學習，避免對它的依賴性。本書可作為大學本科及專科計算機軟件和計算機應用專業(yè)學生的教科書或考研參考書，以及計算機工作者的自學用書。本書主要由孟慶昌、牛欣源編寫，參加編寫、整理、錄入工作的還有劉振英、孟欣、肖林、袁薇、孟平等。由于編者水平有限，時間又很緊，對廣大讀者的需求尚缺乏廣泛深入的了解，書中難免存在不妥甚至錯誤之處，懇請廣大讀者批評指正，并及時反饋用書信息。

內(nèi)容概要

本書是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，北京高等教育精品教材。全書共分14章，分別介紹操作系統(tǒng)引論，進程和線程，死鎖，調(diào)度，存儲管理，文件系統(tǒng)，輸入/輸出管理，用戶接口服務，嵌入式操作系統(tǒng)，分布式操作系統(tǒng)，安全性與保護機制，實例研究1：UNIX, 實例研究2：Linux和實例研究3：Windows 2000。附錄分別給出實驗指導、Linux常用系統(tǒng)調(diào)用、部分習題參考答案，并為教師免費提供電子教案。    本書可作為大學本科及專科計算機專業(yè)教材或考研參考書，也可作為計算機工作者的自學用書。

書籍目錄

第1章　操作系統(tǒng)引論　1.1　計算機硬件結(jié)構(gòu)　　1.1.1　處理器　　1.1.2　存儲器　　1.1.3　I／O設備　　1.1.4　總線　1.2　什么是操作系統(tǒng)　　1.2.1　操作系統(tǒng)概念-　　1.2.2　操作系統(tǒng)的主要功能　　1.2.3　操作系統(tǒng)的地位　1.3　操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程　　1.3.1　操作系統(tǒng)的形成　　1.3.2　操作系統(tǒng)的發(fā)展　　1.3.3　推動操作系統(tǒng)發(fā)展的動力　1.4　操作系統(tǒng)的類型　　1.4.1　批處理系統(tǒng)　　1.4.2　分時系統(tǒng)　　1.4.3　實時系統(tǒng)　　1.4.4　網(wǎng)絡操作系統(tǒng)　　1.4.5　分布式操作系統(tǒng)　　1.4.6　其他操作系統(tǒng)　1.5　操作系統(tǒng)的特征　1.6　操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計　　1.6.1　整體結(jié)構(gòu)　　1.6.2　層次結(jié)構(gòu)　　1.6.3　虛擬機結(jié)構(gòu)　　1.6.4　客戶，服務器結(jié)構(gòu)　1.7　本章小結(jié)　習題1第2章　進程和線程　2.1　進程概念　　2.1.1　多道程序設計　　2.1.2　進程概念　2.2　進程的狀態(tài)和組成　　2.2.1　進程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換　　2.2.2　進程描述　　2.2.3　進程隊列　2.3　進程管理　　2.3.1　進程圖　　2.3.2　進程創(chuàng)建　　2.3.3　進程終止　　2.3.4　進程阻塞　　2.3.5　進程喚醒　2.4　線程　　2.4.1　線程概念　　2.4.2　線程的實現(xiàn)　2.5　進程的同步和通信　　2.5.1　進程的同步與互斥　　2.5.2　臨界資源和臨界區(qū)　　2.5.3　互斥實現(xiàn)方式　　2.5.4　信號量　　2.5.5　信號量的一般應用　2.6　經(jīng)典進程同步問題　2.7　管程　2.8　進程通信　　2.8.1　消息傳遞系統(tǒng)　　2.8.2　客戶，服務器系統(tǒng)中的通信  2.9 本章小結(jié) 習題2第3章　死鎖  3.1　資源　　3.1.1　資源使用模式　　3.1.2　可剝奪資源與不可剝奪資源  3.2　死鎖概念　　3.2.1　什么是死鎖　　3.2.2　死鎖的條件　　3.2.3　資源分配圖　……第4章　調(diào)度第5章　存儲管理第6章　文件系統(tǒng)第7章　輸入/輸出管理第8章　用戶接口服務第9章　嵌入式操作系統(tǒng)第10章　分布式操作系統(tǒng)第11章　安全性與保護機制第12章　案例研究1：UNIX第13章　實例研究2：Linux第14章  實例研究3：Windows 2000附錄A  實驗指導附錄B  Linux常用系統(tǒng)調(diào)用附錄C  部分習題參考答案

章節(jié)摘錄

插圖：為選中的作業(yè)分配內(nèi)存和外設等資源。④為選中的作業(yè)建立相應的進程，并把該進程放入就緒隊列中。何時創(chuàng)建新進程一般由多道程序決定，因為創(chuàng)建的進程越多，每個進程占用CPU的百分比就越小。為了給當前的一組進程提供良好的服務，作業(yè)調(diào)度程序要限制多道程序度。⑤作業(yè)結(jié)束后進行善后處理工作，如輸出必要的信息，收回該作業(yè)所占用的全部資源，撤銷與該作業(yè)相關的全部進程和該作業(yè)的JCB。實際上，內(nèi)存和外設的分配與釋放分別由存儲管理程序和設備管理程序完成，通過作業(yè)調(diào)度程序調(diào)用它們來實現(xiàn)。作業(yè)概念主要用于批處理系統(tǒng)，這類系統(tǒng)的設計目標是最大限度地發(fā)揮各種資源的利用率和保持系統(tǒng)內(nèi)各種活動的充分并行。用戶不能直接和系統(tǒng)交互作用，他們要把用某種高級語言或匯編語言編寫的源程序和數(shù)據(jù)穿成卡片，或者存放在磁帶上，然后把它們連同操作說明書（控制卡或作業(yè)說明書）一起交給操作員。用戶提交的作業(yè)進入系統(tǒng)后，由系統(tǒng)根據(jù)操作說明書來控制作業(yè)的運行。這種技術雖然依據(jù)優(yōu)先級做出響應，但基本目標是最大限度減少因大量作業(yè)并行、交叉使用硬件所帶來的開銷。這種多道程序技術的成功取決于選擇且對資源需求不同的作業(yè)進行合理搭配。為使系統(tǒng)中各部分資源得到均衡使用，應做到處于并行狀態(tài)的作業(yè)是不同類別的作業(yè)。

編輯推薦

《操作系統(tǒng)(第2版)》：普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，北京高等教育精品教材，高等學校計算機規(guī)劃教材

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