計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理分析

內(nèi)容概要

　　《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理分析》以單處理器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的并發(fā)執(zhí)行工作方式為管理、控制對(duì)象，介紹計(jì)算機(jī)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(diào)度、存儲(chǔ)器管理、文件系統(tǒng)和設(shè)備管理共7章。
　　在參考了國(guó)、內(nèi)外新近出版的操作系統(tǒng)教材和相關(guān)技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合大學(xué)本科學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)特點(diǎn)，本書(shū)對(duì)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的原理和方法進(jìn)行了分析和總結(jié)，力求內(nèi)容完整、邏輯結(jié)構(gòu)清晰、重點(diǎn)突出。
　　《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理分析》可作為計(jì)算機(jī)類(lèi)各專(zhuān)業(yè)的操作系統(tǒng)課程的教材。

書(shū)籍目錄

第1章　引論
　1.1操作系統(tǒng)的概述
　1.1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成
　1.1.2操作系統(tǒng)的定義
　1.1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)
　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(shè)計(jì)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(lèi)型
　1.3.1批處理系統(tǒng)及其特征
　1.3.2分時(shí)系統(tǒng)及其特征
　1.3.3實(shí)時(shí)系統(tǒng)及其特征
　1.4計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的研究?jī)?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(xí)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(dòng)
　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(kuò)展固件接口
　2.2.4操作系統(tǒng)的啟動(dòng)
　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(diào)用
　2.3.3unix的用戶接口
　習(xí)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(diǎn)
　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(jìn)程的概念
　3.2.1進(jìn)程的定義
　3.2.2進(jìn)程的主要特征
　3.3進(jìn)程的動(dòng)態(tài)性
　3.3.1進(jìn)程的基本狀態(tài)
　3.3.2基本狀態(tài)的轉(zhuǎn)換關(guān)系
　3.4進(jìn)程管理的主要功能
　3.4.1進(jìn)程控制塊及組成
　3.4.2pcb隊(duì)列
　3.4.3進(jìn)程管理的主要功能
　3.5進(jìn)程控制
　3.5.1原語(yǔ)
　3.5.2進(jìn)程控制的含義
　3.5.3進(jìn)程的創(chuàng)建
　3.5.4進(jìn)程的撤銷(xiāo)
　3.5.5進(jìn)程的阻塞
　3.5.6進(jìn)程的喚醒
　3.6進(jìn)程同步
　3.6.1并發(fā)進(jìn)程的關(guān)系
　3.6.2間接制約與互斥關(guān)系
　3.6.3直接制約與同步關(guān)系
　3.6.4進(jìn)程同步機(jī)制
　3.6.5互斥關(guān)系與加鎖機(jī)制
　3.6.6信號(hào)量機(jī)制與互斥關(guān)系
　3.6.7信號(hào)量機(jī)制與同步關(guān)系
　3.6.8生產(chǎn)者／消費(fèi)者問(wèn)題
　3.6.9讀者／寫(xiě)者問(wèn)題
　3.7進(jìn)程通信
　3.7.1進(jìn)程通信的概
　3.7.2進(jìn)程通信方式
　3.7.3 消息緩沖通信的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
　3.7.4 unx消息隊(duì)列通信
　3.7.5信箱通信的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
　3.8線程
　3.8.1線程的引入
　3.8.2線程與進(jìn)程的關(guān)系
　3.8.3線程的類(lèi)型
　3.8.4線程的常用細(xì)化方法
　3.8.5java線程及控制實(shí)例
　習(xí)題
第4章　處理器調(diào)度
　4.1操作系統(tǒng)中的調(diào)度
　4.1.1調(diào)度的定義
　4.1.2操作系統(tǒng)中的調(diào)度
　4.1.3調(diào)度的性能指標(biāo)
　4.2作業(yè)調(diào)度
　4.2.1作業(yè)狀態(tài)
　4.2.2作業(yè)調(diào)度的功能
　4.2.3作業(yè)調(diào)度算法
　4.2.4作業(yè)調(diào)度算法例子
　4.3進(jìn)程調(diào)度
　4.3.1進(jìn)程調(diào)度的含義
　4.3.2進(jìn)程調(diào)度的功能
　4.3.3進(jìn)程調(diào)度的方式
　4.3.4進(jìn)程調(diào)度算法
　4.3.5實(shí)時(shí)系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度算法
　4.4死鎖問(wèn)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(yù)防
　4.4.4死鎖避免
　4.4.5死鎖檢測(cè)與恢復(fù)
　習(xí)題
第5章　存儲(chǔ)器管理
　5.1存儲(chǔ)管理概述
　5.1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)器類(lèi)型
　5.1.2虛擬地址和物理地址
　5.1.3 重定位
　5.1.4 存儲(chǔ)管理的目的
　5.1.5存儲(chǔ)管理的主要功能
　5.1.6存儲(chǔ)管理方法
　5.2單一連續(xù)區(qū)存儲(chǔ)管理
　5.2.1基本思想
　5.2.2主要特點(diǎn)
　5.3固定分區(qū)存儲(chǔ)管理
　5.3.1基本思想
　5.3.2實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵
　5.3.3主要特點(diǎn)
　5.4可變分區(qū)存儲(chǔ)管理
　5.4.1基本思想
　5.4.2實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵
　5.4.3主要特點(diǎn)
　5.4.4分區(qū)管理總結(jié)
　5.4.5對(duì)換和覆蓋
　5.5分頁(yè)存儲(chǔ)管理
　5.5.1基本思想
　5.5.2靜態(tài)分頁(yè)的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵
　5.5.3靜態(tài)分頁(yè)的特點(diǎn)及效率的改進(jìn)
　5.5.4虛擬存儲(chǔ)器思想
　5.5.5動(dòng)態(tài)分頁(yè)
　5.5.6請(qǐng)求分頁(yè)的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵
　5.5.7分頁(yè)存儲(chǔ)管理的主要特點(diǎn)
　5.6分段存儲(chǔ)管理
　5.6.1基本思想
　5.6.2硬件基礎(chǔ)
　5.6.3實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵
　5.6.4分段與分頁(yè)的區(qū)別
　5.6.5主要特點(diǎn)
　5.7段頁(yè)式存儲(chǔ)管理
　5.7.1基本思想
　5.7.2實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵
　5.7.3主要特點(diǎn)
　習(xí)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(lèi)
　6.1.3文件系統(tǒng)及其主要功能
　6.2文件的邏輯結(jié)構(gòu)
　6.3文件的物理結(jié)構(gòu)
　6.3.1文件存取方式
　6.3.2文件存儲(chǔ)介質(zhì)
　6.3.3物理結(jié)構(gòu)分類(lèi)
　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(jié)構(gòu)
　6.5文件存儲(chǔ)空間管理
　6.5.1磁盤(pán)存儲(chǔ)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(diào)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(yǔ)義
　6.8文件的安全性
　6.8.1文件保護(hù)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(xí)題
第7章　設(shè)備管理
　7.1設(shè)備管理概述
　7.1.1設(shè)備分類(lèi)
　7.1.2設(shè)備獨(dú)立性
　7.1.3設(shè)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(shè)備分配
　7.3.1 設(shè)備管理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
　7.3.2設(shè)備分配原則
　7.3.3設(shè)備分配
　7.3.4設(shè)備分配的安全性
　7.4緩沖技術(shù)
　7.4.1緩沖及其引入的目的
　7.4.2緩沖類(lèi)型
　7.4.3緩沖池管理
　7.5磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)調(diào)度
　7.5.1磁盤(pán)i／o操作的時(shí)間組成
　7.5.2磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)調(diào)度
　7.5.3移臂調(diào)度算法
　習(xí)題
參考文獻(xiàn)
　
　
　　

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：     這個(gè)時(shí)期最具代表性的是，在1969—1971年期間，貝爾實(shí)驗(yàn)室的專(zhuān)家肯尼思·湯普森（Ken Thompson）在小型計(jì)算機(jī)DPD—11上用匯編語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的UNIX。隨后，貝爾實(shí)驗(yàn)室的專(zhuān)家丹尼斯·里奇（Dennis Ritchie），用他本人設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的C語(yǔ)言重寫(xiě)了UNIX。在UNIX的基礎(chǔ)上，許多公司和研究機(jī)構(gòu)研制開(kāi)發(fā)了各自的UNIX操作系統(tǒng)產(chǎn)品。 后來(lái)，人們把這些操作系統(tǒng)的出現(xiàn)，作為計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)形成的標(biāo)志，并對(duì)這些操作系統(tǒng)進(jìn)行分析，總結(jié)得到操作系統(tǒng)的基本類(lèi)型，即批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)。 批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)系統(tǒng)的出現(xiàn)標(biāo)志著計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的形成。 1.2.3 操作系統(tǒng)的發(fā)展 自20世紀(jì)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(lèi)型的操作系統(tǒng)。下面從單計(jì)算機(jī)和多計(jì)算機(jī)的觀點(diǎn)來(lái)介紹操作系統(tǒng)的發(fā)展。 1.個(gè)人微型計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng) 隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，出現(xiàn)了個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer,PC），在20世紀(jì)80年代至20世紀(jì)90年代中期的整整十多年時(shí)間里，全球范圍個(gè)人計(jì)算機(jī)安裝的主要是DOS操作系統(tǒng)。DOS操作系統(tǒng)是一個(gè)單用戶、單任務(wù)的操作系統(tǒng)，可以說(shuō)是一個(gè)最小的操作系統(tǒng)。雖然如此，在當(dāng)時(shí)，DOS的應(yīng)用范圍、市場(chǎng)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(jìn)而來(lái)的。 2.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 對(duì)于多計(jì)算機(jī)而言，一種組織方式是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，在硬件上將多臺(tái)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)通過(guò)物理線路連接起來(lái)形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)資源共享和通信，相應(yīng)地出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)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(luò)操作系統(tǒng)。 3.分布式操作系統(tǒng) 對(duì)于多計(jì)算機(jī)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(tái)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)通過(guò)物理線路連接起來(lái)形成的一個(gè)系統(tǒng)，用戶使用起來(lái)能夠像使用單計(jì)算機(jī)一樣。在硬件上，分布式系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有多大區(qū)別，不同的是管理這些計(jì)算機(jī)的軟件即分布式操作系統(tǒng)（Distributed Operating Systems）。 與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)相比，分布式操作系統(tǒng)具有如下優(yōu)點(diǎn)。

編輯推薦

《21世紀(jì)高等學(xué)校規(guī)劃教材?計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù):計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)原理分析》是《21世紀(jì)高等學(xué)校規(guī)劃教材》系列之一，可作為計(jì)算機(jī)類(lèi)各專(zhuān)業(yè)的操作系統(tǒng)課程的教材。

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