計算機操作系統(tǒng)原理分析

內(nèi)容概要

　　《計算機操作系統(tǒng)原理分析》以單處理器計算機系統(tǒng)的并發(fā)執(zhí)行工作方式為管理、控制對象，介紹計算機操作系統(tǒng)的基本原理和方法，主要包括操作系統(tǒng)引論、操作系統(tǒng)的接口、處理器管理及調度、存儲器管理、文件系統(tǒng)和設備管理共7章。
　　在參考了國、內(nèi)外新近出版的操作系統(tǒng)教材和相關技術資料的基礎上，結合大學本科學生的實際學習特點，本書對計算機操作系統(tǒng)的原理和方法進行了分析和總結，力求內(nèi)容完整、邏輯結構清晰、重點突出。
　　《計算機操作系統(tǒng)原理分析》可作為計算機類各專業(yè)的操作系統(tǒng)課程的教材。

書籍目錄

第1章　引論
　1.1操作系統(tǒng)的概述
　1.1.1計算機系統(tǒng)的組成
　1.1.2操作系統(tǒng)的定義
　1.1.3計算機系統(tǒng)的層次結構
　1.2操作系統(tǒng)的形成
　1.2.1操作系統(tǒng)形成與發(fā)展的主要因素
　1.2.2多道程序設計與操作系統(tǒng)
　1.2.3操作系統(tǒng)的發(fā)展
　1.3操作系統(tǒng)的基本類型
　1.3.1批處理系統(tǒng)及其特征
　1.3.2分時系統(tǒng)及其特征
　1.3.3實時系統(tǒng)及其特征
　1.4計算機操作系統(tǒng)的研究內(nèi)容
　1.4.1操作系統(tǒng)理論
　1.4.2操作系統(tǒng)軟件
　1.4.3操作系統(tǒng)的主要功能
　習題
第2章　操作系統(tǒng)的接口
　2.1操作系統(tǒng)內(nèi)核
　2.1.1處理器指令及工作模式
　2.1.2操作系統(tǒng)內(nèi)核
　2.2操作系統(tǒng)的啟動
　2.2.1固件及其基本功能
　2.2.2基本輸入／輸出系統(tǒng)bios
　2.2.3可擴展固件接口
　2.2.4操作系統(tǒng)的啟動
　2.3操作系統(tǒng)的用戶接口
　2.3.1命令接口
　2.3.2程序接口及系統(tǒng)調用
　2.3.3unix的用戶接口
　習題
第3章　處理器管理
　3.1系統(tǒng)的工作流程
　3.1.1程序及其特點
　3.1.2順序執(zhí)行的工作方式及特征
　3.1.3并發(fā)執(zhí)行的工作方式及特征
　3.2進程的概念
　3.2.1進程的定義
　3.2.2進程的主要特征
　3.3進程的動態(tài)性
　3.3.1進程的基本狀態(tài)
　3.3.2基本狀態(tài)的轉換關系
　3.4進程管理的主要功能
　3.4.1進程控制塊及組成
　3.4.2pcb隊列
　3.4.3進程管理的主要功能
　3.5進程控制
　3.5.1原語
　3.5.2進程控制的含義
　3.5.3進程的創(chuàng)建
　3.5.4進程的撤銷
　3.5.5進程的阻塞
　3.5.6進程的喚醒
　3.6進程同步
　3.6.1并發(fā)進程的關系
　3.6.2間接制約與互斥關系
　3.6.3直接制約與同步關系
　3.6.4進程同步機制
　3.6.5互斥關系與加鎖機制
　3.6.6信號量機制與互斥關系
　3.6.7信號量機制與同步關系
　3.6.8生產(chǎn)者／消費者問題
　3.6.9讀者／寫者問題
　3.7進程通信
　3.7.1進程通信的概
　3.7.2進程通信方式
　3.7.3 消息緩沖通信的設計和實現(xiàn)
　3.7.4 unx消息隊列通信
　3.7.5信箱通信的設計實現(xiàn)
　3.8線程
　3.8.1線程的引入
　3.8.2線程與進程的關系
　3.8.3線程的類型
　3.8.4線程的常用細化方法
　3.8.5java線程及控制實例
　習題
第4章　處理器調度
　4.1操作系統(tǒng)中的調度
　4.1.1調度的定義
　4.1.2操作系統(tǒng)中的調度
　4.1.3調度的性能指標
　4.2作業(yè)調度
　4.2.1作業(yè)狀態(tài)
　4.2.2作業(yè)調度的功能
　4.2.3作業(yè)調度算法
　4.2.4作業(yè)調度算法例子
　4.3進程調度
　4.3.1進程調度的含義
　4.3.2進程調度的功能
　4.3.3進程調度的方式
　4.3.4進程調度算法
　4.3.5實時系統(tǒng)的進程調度算法
　4.4死鎖問題
　4.4.1死鎖的含義
　4.4.2死鎖的解決方法
　4.4.3死鎖預防
　4.4.4死鎖避免
　4.4.5死鎖檢測與恢復
　習題
第5章　存儲器管理
　5.1存儲管理概述
　5.1.1計算機系統(tǒng)的存儲器類型
　5.1.2虛擬地址和物理地址
　5.1.3 重定位
　5.1.4 存儲管理的目的
　5.1.5存儲管理的主要功能
　5.1.6存儲管理方法
　5.2單一連續(xù)區(qū)存儲管理
　5.2.1基本思想
　5.2.2主要特點
　5.3固定分區(qū)存儲管理
　5.3.1基本思想
　5.3.2實現(xiàn)關鍵
　5.3.3主要特點
　5.4可變分區(qū)存儲管理
　5.4.1基本思想
　5.4.2實現(xiàn)關鍵
　5.4.3主要特點
　5.4.4分區(qū)管理總結
　5.4.5對換和覆蓋
　5.5分頁存儲管理
　5.5.1基本思想
　5.5.2靜態(tài)分頁的實現(xiàn)關鍵
　5.5.3靜態(tài)分頁的特點及效率的改進
　5.5.4虛擬存儲器思想
　5.5.5動態(tài)分頁
　5.5.6請求分頁的實現(xiàn)關鍵
　5.5.7分頁存儲管理的主要特點
　5.6分段存儲管理
　5.6.1基本思想
　5.6.2硬件基礎
　5.6.3實現(xiàn)關鍵
　5.6.4分段與分頁的區(qū)別
　5.6.5主要特點
　5.7段頁式存儲管理
　5.7.1基本思想
　5.7.2實現(xiàn)關鍵
　5.7.3主要特點
　習題
第6章　文件系統(tǒng)
　6.1文件系統(tǒng)概述
　6.1.1 文件系統(tǒng)的引人
　6.1.2 文件及分類
　6.1.3文件系統(tǒng)及其主要功能
　6.2文件的邏輯結構
　6.3文件的物理結構
　6.3.1文件存取方式
　6.3.2文件存儲介質
　6.3.3物理結構分類
　6.4文件目錄管理
　6.4.1文件控制塊
　6.4.2文件目錄及其結構
　6.5文件存儲空間管理
　6.5.1磁盤存儲管理方法
　6.5.2空閑塊成組鏈接法
　6.6文件使用
　6.6.1文件系統(tǒng)的命令接口，
　6.6.2文件的系統(tǒng)調用
　6.6.3利用文件通信及其同步控制
　6.7文件的共享
　6.7.1文件共享文法
　6.7.2基本文件目錄法
　6.7.3文件共享語義
　6.8文件的安全性
　6.8.1文件保護及主要方法
　6.8.2文件保密及主要方法
　6.8.3blp安全模型
　6.8.4biba安全模型
　習題
第7章　設備管理
　7.1設備管理概述
　7.1.1設備分類
　7.1.2設備獨立性
　7.1.3設備管理的主要功能
　7.2i／o控制方式
　7.2.1程序查詢方式
　7.2.2中斷方式
　7.2.3dma方式
　7.2.4通道方式
　7.3設備分配
　7.3.1 設備管理的數(shù)據(jù)結構
　7.3.2設備分配原則
　7.3.3設備分配
　7.3.4設備分配的安全性
　7.4緩沖技術
　7.4.1緩沖及其引入的目的
　7.4.2緩沖類型
　7.4.3緩沖池管理
　7.5磁盤驅動調度
　7.5.1磁盤i／o操作的時間組成
　7.5.2磁盤驅動調度
　7.5.3移臂調度算法
　習題
參考文獻
　
　
　　

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：     這個時期最具代表性的是，在1969—1971年期間，貝爾實驗室的專家肯尼思·湯普森（Ken Thompson）在小型計算機DPD—11上用匯編語言開發(fā)的UNIX。隨后，貝爾實驗室的專家丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie），用他本人設計開發(fā)的C語言重寫了UNIX。在UNIX的基礎上，許多公司和研究機構研制開發(fā)了各自的UNIX操作系統(tǒng)產(chǎn)品。 后來，人們把這些操作系統(tǒng)的出現(xiàn)，作為計算機操作系統(tǒng)形成的標志，并對這些操作系統(tǒng)進行分析，總結得到操作系統(tǒng)的基本類型，即批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)和實時系統(tǒng)。 批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)和實時系統(tǒng)的出現(xiàn)標志著計算機操作系統(tǒng)的形成。 1.2.3 操作系統(tǒng)的發(fā)展 自20世紀60年代中期操作系統(tǒng)形成后，操作系統(tǒng)不斷向前發(fā)展，出現(xiàn)了很多類型的操作系統(tǒng)。下面從單計算機和多計算機的觀點來介紹操作系統(tǒng)的發(fā)展。 1.個人微型計算機操作系統(tǒng) 隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，出現(xiàn)了個人計算機（Personal Computer,PC），在20世紀80年代至20世紀90年代中期的整整十多年時間里，全球范圍個人計算機安裝的主要是DOS操作系統(tǒng)。DOS操作系統(tǒng)是一個單用戶、單任務的操作系統(tǒng)，可以說是一個最小的操作系統(tǒng)。雖然如此，在當時，DOS的應用范圍、市場生命力和用戶比例，可以與現(xiàn)在的Windows系列的操作系統(tǒng)相提并論，并且Windows的最早版本就是由DOS操作系統(tǒng)改進而來的。 2.網(wǎng)絡操作系統(tǒng) 對于多計算機而言，一種組織方式是計算機網(wǎng)絡，在硬件上將多臺獨立的計算機通過物理線路連接起來形成一個網(wǎng)絡，實現(xiàn)資源共享和通信，相應地出現(xiàn)了網(wǎng)絡操作系統(tǒng)（NetwOrk Operating Systems），如Windows XP及其后續(xù)版本的產(chǎn)品、Linux等都是目前普遍使用的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。 3.分布式操作系統(tǒng) 對于多計算機而言，另一種組織方式是分布式系統(tǒng)。分布式系統(tǒng)是由多臺獨立的計算機通過物理線路連接起來形成的一個系統(tǒng)，用戶使用起來能夠像使用單計算機一樣。在硬件上，分布式系統(tǒng)與計算機網(wǎng)絡沒有多大區(qū)別，不同的是管理這些計算機的軟件即分布式操作系統(tǒng)（Distributed Operating Systems）。 與網(wǎng)絡操作系統(tǒng)相比，分布式操作系統(tǒng)具有如下優(yōu)點。

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