操作系統(tǒng)原理與實例分析

前言

操作系統(tǒng)是用戶與計算機之間的交互通道，管理和控制著系統(tǒng)資源。只有理解了操作系統(tǒng)，用戶才能方便、靈活地使用計算機；只有掌握了操作系統(tǒng)提供的各種功能強大的系統(tǒng)服務，用戶才能更好地利用系統(tǒng)資源，在操作系統(tǒng)的基礎上建立自己的應用系統(tǒng)，開發(fā)自己的應用軟件。為了達到理論與實踐相結合，突出操作系統(tǒng)各部分關鍵環(huán)節(jié)的概念、功能、原理和方法的目的，本書選擇當前較為流行的、有代表性的操作系統(tǒng)——windows和Linux為實例，深入分析和講解了它們的部分關鍵環(huán)節(jié)的實現(xiàn)技術。此外，由于操作系統(tǒng)所介紹的原理與算法比較抽象，難以理解和掌握，筆者根據多年的教學經驗，將一些典型實例引入本書，使讀者通過實例的分析和應用，充分掌握操作系統(tǒng)的原理與算法思想，提高分析問題、解決問題的能力?？紤]到近年來操作系統(tǒng)在技術與應用上都有了一些較新的進展，在本書中引入了線程、實時調度、多處理機、網絡操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)、嵌入式操作系統(tǒng)等新技術的介紹。本書共分為10章。第1章為緒論，從操作系統(tǒng)的發(fā)展和作用引入操作系統(tǒng)的概念，簡要介紹操作系統(tǒng)的功能，依據操作系統(tǒng)的不同設計目標對操作系統(tǒng)進行了分類介紹；第2章為操作系統(tǒng)的用戶接口，介紹操作系統(tǒng)的兩種接口，重點介紹Linux常用操作命令和系統(tǒng)調用的實現(xiàn)原理；第3章為進程管理，從單道程序和多道程序執(zhí)行的不同特征引入進程的概念，而后介紹進程的基本特征和運行狀態(tài)及操作系統(tǒng)對進程的控制機構，通過實例分析進程的同步與互斥關系的解決方法以及進程通信的常用方式，最后介紹線程的概念和應用環(huán)境；第4章為處理機調度與死鎖，介紹處理機調度級別與常用調度算法的基本思想，并通過實例對不同的算法進行優(yōu)劣比較，包括進程調度與實時調度和多處理機調度；第5章為存儲管理，從存儲管理的內存分配、地址變換、內存擴充與內存保護4個方面分別介紹了分區(qū)式管理、頁式管理、段式管理與段頁式管理四種常用的存儲管理方案；第6章為設備管理，由低到高逐層介紹I／O系統(tǒng)的層次結構的一些關鍵技術；第7章為文件管理，主要講述文件與文件系統(tǒng)、文件的組織和存取以及文件的保護；第8章為Linux內核結構，以目前十分流行的Linux系統(tǒng)為例，主要介紹Linux進程管理、Linux存儲管理、Linux文件管理、Linux設備管理的基本原理；第9章為windows系統(tǒng)模型，主要介紹windows 2000／NT的操作系統(tǒng)模型、進程管理。

內容概要

本書介紹計算機系統(tǒng)中必不可少的重要系統(tǒng)軟件——操作系統(tǒng)(OS)。全書共分為三部分，第一部分為第1～7章，詳細介紹操作系統(tǒng)的基本概念、基本原理與實現(xiàn)技術。第二部分為第8～9章，結合操作系統(tǒng)原理具體分析目前的主流操作系統(tǒng)——Windows和Linux的實現(xiàn)技術和方法。第三部分為第10章，介紹當前操作系統(tǒng)發(fā)展的最新趨勢以及網絡操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)和嵌入式操作系統(tǒng)的基本原理與應用環(huán)境。    本書內容全面，重點突出，在系統(tǒng)介紹經典內容的基礎上，還介紹了近年來操作系統(tǒng)的先進技術及最新發(fā)展動態(tài)，如線程的概念及應用、實時調度的調度算法、多處理機調度技術、分布式操作系統(tǒng)和嵌入式操作系統(tǒng)等。書中列舉了大量實例，力求將抽象的概念簡單化，將復雜的理論與實際聯(lián)系起來。書中還配備了大量習題，其中既有一般概念和基本原理測試題，還包括近年來操作系統(tǒng)等級考試與研究生入學考試的試題。    本書既可作為計算機及相關專業(yè)的教科書，也可作為從事計算機工作的科技人員學習操作系統(tǒng)的參考書。

書籍目錄

第1章  緒論  1.1  操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展    1.1.1  操作系統(tǒng)發(fā)展的基礎    1.1.2  操作系統(tǒng)的發(fā)展過程  1.2  什么是操作系統(tǒng)  1.3  操作系統(tǒng)的功能和特性    1.3.1  操作系統(tǒng)的功能    1.3.2  操作系統(tǒng)的基本特征  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  個人計算機上的操作系統(tǒng)    1.4.5  網絡操作系統(tǒng)    1.4.6  分布式操作系統(tǒng)    1.4.7  嵌入式操作系統(tǒng)  習題第2章  用戶接口  2.1  命令控制界面接口    2.1.1  聯(lián)機命令的類型    2.1.2  聯(lián)機命令的操作方式  2.2  Linux系統(tǒng)的命令控制界面    2.2.1  登錄Shell    2.2.2  命令句法    2.2.3  常用的基本命令    2.2.4  重定向與管道命令    2.2.5  通信命令    2.2.6  后臺命令  2.3  程序接口    2.3.1  系統(tǒng)調用    2.3.2  系統(tǒng)調用的類型    2.3.3  系統(tǒng)調用的實現(xiàn)    2.3.4  Linux系統(tǒng)調用    2.3.5  Windows應用編程接口  習題第3章  進程管理第4章  處理機調度與死鎖第5章  存儲管理第6章  設備管理第7章  文件管理第8章  Linux系統(tǒng)內核結構第9章  Windows操作系統(tǒng)第10章  網絡、分布式和嵌入式操作系統(tǒng)參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第2章 用戶接口用戶接口是用戶與計算機系統(tǒng)交互的環(huán)境和方式。為了方便用戶使用計算機系統(tǒng)，操作系統(tǒng)向用戶提供了直接使用計算機系統(tǒng)的手段，通常稱為用戶接口。用戶通過操作系統(tǒng)提供的接口與計算機系統(tǒng)交互，即用戶通過一定的方式和途徑，將自己的要求告訴計算機，而計算機根據用戶不同的要求完成相應的操作和處理。通常操作系統(tǒng)為用戶提供兩類接口。一類是系統(tǒng)為用戶提供的各種命令控制界面接口，用戶利用這些操作命令來組織和控制程序的執(zhí)行或管理計算機系統(tǒng)；另一類接口是程序接口，編程人員在程序中通過程序接口來請求操作系統(tǒng)提供服務。本章主要討論操作系統(tǒng)為用戶提供的命令控制界面接口和程序接口。2。1 命令控制界面接口在當今幾乎所有的操作系統(tǒng)中，都向用戶提供了各種聯(lián)機的命令控制接口界面。用戶通過輸入設備（鍵盤、鼠標、觸摸屏、聲音等）發(fā)出一系列命令，交互地組織和控制程序的執(zhí)行或管理計算機系統(tǒng)。2。1。1 聯(lián)機命令的類型為了能向用戶提供多方面的服務，通常操作系統(tǒng)都向用戶提供了幾十條甚至上百條的聯(lián)機命令。根據這些命令所完成的功能不同，可把它們分成以下幾類：（1）系統(tǒng)訪問。在多用戶系統(tǒng)中，為了保證系統(tǒng)的安全性，都設置了系統(tǒng)訪問命令，即注冊命令Login。用戶每次使用某個終端時，都須先使用該命令，使系統(tǒng)能識別該用戶。當用戶退出系統(tǒng)時，使用注銷命令Logout退出系統(tǒng)。（2）目錄和文件管理。該類命令被用來管理和控制終端用戶文件或目錄文件。例如，復制、移動和刪除某個文件或目錄文件，或者顯示和查找某個文件或目錄。（3）編譯和鏈接裝配。用戶使用這類命令把用戶輸入的源程序文件編譯鏈接成可執(zhí)行程序。（4）維護管理命令。這類命令一般為管理員使用，該類命令主要用于系統(tǒng)維護、開機、關機、增加和減少用戶、計時收費等。

編輯推薦

《等學校教材?計算機科學技術?操作系統(tǒng)原理與實例分析》選擇當前較為流行的、有代表性的操作系統(tǒng)—一Windows和Linux為實例，深入分析和講解了它們的部分關鍵環(huán)節(jié)的實現(xiàn)技術。此外，由于操作系統(tǒng)所介紹的原理與算法比較抽象，難以理解和掌握，筆者根據多年的教學經驗，將一些典型實例引入《等學校教材?計算機科學技術?操作系統(tǒng)原理與實例分析》，使讀者通過實例的分析和應用，充分掌握操作系統(tǒng)的原理與算法思想，提高分析問題、解決問題的能力。

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