系統(tǒng)編程與操作系統(tǒng)

內(nèi)容概要

本書分為系統(tǒng)編程與操作系統(tǒng)兩大部分。第1部分介紹了語言處理程序、語言處理程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、掃描與分析、匯編程序、宏與宏處理程序、編譯程序和解釋程序、連接程序和軟件工具等內(nèi)容；第2部分介紹了操作系統(tǒng)功能的演化、進程、調(diào)度、死鎖、進程同步、進程間通信、存儲器管理、IO組織和IO編程、文件系統(tǒng)、保護和安全以及分布式操作系統(tǒng)等內(nèi)容。本書內(nèi)容全面、豐富，覆蓋了系統(tǒng)編程與操作系統(tǒng)的主要內(nèi)容，既有基礎(chǔ)理論，又有大量精選的實例，結(jié)構(gòu)嚴謹，邏輯性強，深入淺出，易于理解，并且反映了計算機科學基礎(chǔ)理論的研究成果與最新進展。    本書可以作為大學計算機本科專業(yè)高年級學生相關(guān)課程的教學參考書及研究生的教材，也可以作為計算機及相關(guān)專業(yè)工程技術(shù)人員學習計算機基礎(chǔ)理論和應(yīng)用的參考資料。

書籍目錄

第一部分 系統(tǒng)編程 第1章 語言處理程序  1.1 引言  1.2 語言處理工作    1.2.1 程序生成    1.2.2 程序執(zhí)行  1.3 語言處理的基礎(chǔ)    1.3.1 簡易的編譯程序  1.4 語言規(guī)格基本說明    1.4.1 程序設(shè)計語言的語法  練習1.4    1.4.2 約束和約束時刻  1.5 語言處理程序開發(fā)工具    1.5.1 LEX    1.5.2 YACC  參考文獻 第2章 語言處理程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)  2.1 查找型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)    2.1.1 表的組織    2.1.2 鏈表和樹型結(jié)構(gòu)組織形式  練習2.1  2.2 分配型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)    2.2.1 棧    2.2.2 堆  參考文獻 第3章 掃描與分析  3.1 掃描  練習3.1  3.2 分析    3.2.1 自頂向下的分析  練習3.2.1    3.2.2 自底向上的分析  練習3.2  參考文獻 第4章 匯編程序  4.1 匯編程序要素    4.1.1 匯編語言語句    4.1.2 匯編程序的優(yōu)點  4.2 簡單的匯編模式  4.3 匯編程序的遍掃描結(jié)構(gòu)  4.4 兩遍掃描匯編程序的設(shè)計    4.4.1 高級的匯編指示語句  練習4.4.1    4.4.2 匯編程序的第1遍掃描    4.4.3 中間代碼形式    4.4.4 祈使語句的中間代碼    4.4.5 說明語句與匯編程序指示語句的處理  練習4.4        4.4.6 匯編程序的第2遍掃描    4.4.7 列表和錯誤信息報告  練習4.4.7  4.4.8 有關(guān)組織結(jié)構(gòu)的一些話題  練習4.4.8  4.5 用于IBM PC機的單遍掃描匯編程序    4.5.1 Intel 8088微處理器的體系結(jié)構(gòu)    4.5.2 Intel 8088的指令    4.5.3 Intel 8088匯編語言    4.5.4 單遍掃描匯編程序的問題    4.5.5 匯編程序設(shè)計  參考文獻 第5章 宏與宏處理程序  5.1 宏定義與宏調(diào)用  5.2 宏擴展  5.3 嵌套的宏調(diào)用語句  5.4 高級宏設(shè)施    5.4.1 條件擴展    5.4.2 用于擴展時循環(huán)的其他設(shè)施    5.4.3 語義擴展  練習5.4  5.5 宏預處理程序的設(shè)計    5.5.1 設(shè)計概述    5.5.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)    5.5.3 宏定義的處理    5.5.4 宏擴展    5.5.5 嵌套的宏調(diào)用  練習5.5    5.5.6 宏-匯編程序的設(shè)計  練習5.5  參考文獻 第6章 編譯程序和解釋程序  6.1 組成編譯的各個方面  6.2 內(nèi)存分配    6.2.1 靜態(tài)和動態(tài)內(nèi)存分配    6.2.2 體結(jié)構(gòu)語言的內(nèi)存分配    6.2.3 數(shù)組的分配與訪問  練習6.2  6.3 表達式編譯    6.3.1 一個用于表達式的代碼生成器  練習6.3.1    6.3.2 表達式的中間代碼  練習6.3.2  6.4 對控制結(jié)構(gòu)的編譯  練習6.4  6.5 代碼優(yōu)化    6.5.1 優(yōu)化變換    6.5.2 局部優(yōu)化    6.5.3 全局優(yōu)化  練習6.5  6.6 解釋程序    6.6.1 解釋程序縱觀    6.6.2 一個小(型)解釋程序    6.6.3 解釋程序與不純解釋程序  練習6.6  參考文獻 第7章 連接程序  7.1 重定位和連接的概念    7.1.1 程序的重定位        7.1.2 連接    7.1.3 目標模塊  7.2 連接程序的設(shè)計    7.2.1 段尋址的重定位和連接需求    7.2.2 重定位算法    7.2.3 連接需求  練習7.2  7.3 自(身)重定位程序  練習7.3  7.4 一個適用于MS DOS的連接程序  練習7.4  7.5 覆蓋塊的連接  練習7.5  7.6 裝入程序  練習7.6  參考文獻 第8章 軟件工具  8.1 程序開發(fā)軟件工具    8.1.1 程序設(shè)計和編碼    8.1.2 程序輸入和編輯    8.1.3 程序測試與調(diào)試    8.1.4 提高程序性能    8.1.5 程序文檔編制    8.1.6 設(shè)計軟件工具  8.2 編輯器    8.2.1 屏幕編輯器    8.2.2 文字處理器    8.2.3 結(jié)構(gòu)編輯器    8.2.4 設(shè)計編輯器  8.3 調(diào)試監(jiān)視程序  8.4 編程環(huán)境  練習8.4  8.5 用戶界面    8.5.1 命令對話    8.5.2 數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)    8.5.3 聯(lián)機幫助    8.5.4 用戶界面的結(jié)構(gòu)    8.5.5 用戶界面管理系統(tǒng)  練習8.5  參考文獻第二部分 操作系統(tǒng) 第9章 操作系統(tǒng)功能的演化  9.1 操作系統(tǒng)的功能    9.1.1 資源分配及相關(guān)功能    9.1.2 用戶接口相關(guān)功能  9.2 操作系統(tǒng)功能演化  9.3 批處理系統(tǒng)    9.3.1 用戶服務(wù)    9.3.2 批監(jiān)控程序的功能    9.3.3 支持批處理的特殊特征  練習9.3  9.4 多道程序系統(tǒng)    9.4.1 多道程序管理的結(jié)構(gòu)支持    9.4.2 用戶服務(wù)    9.4.3 多道程序管理程序的功能  練習9.4  9.5 分時系統(tǒng)    9.5.1 調(diào)度    9.5.2 存儲器管理  練習9.5  9.6 實時操作系統(tǒng)  練習9.6  9.7 操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)  參考文獻 第10章 進程  10.1 進程定義  練習10.1  10.2 進程控制    10.2.1 進程創(chuàng)立    10.2.2 進程狀態(tài)    10.2.3 與進程相關(guān)的事件    10.2.4 進程控制塊    10.2.5 進程調(diào)度    10.2.6 進程終止    10.2.7 總結(jié)  10.3 進程交互    10.3.1 同步控制    10.3.2 數(shù)據(jù)訪問同步    10.3.3 進程間通信  練習10.3  10.4 實現(xiàn)進程交互    10.4.1 Fork-Join    10.4.2 Parbegin-Parend    10.4.3 Unix中的進程  10.5 線程  練習10.5  參考文獻 第11章 調(diào)度  11.1 調(diào)度策略    11.1.1 非搶占調(diào)度  練習11.1.1    11.1.2 搶占調(diào)度  練習11.1.2  11.2 作業(yè)調(diào)度  11.3 進程調(diào)度    11.3.1 事件監(jiān)視    11.3.2 進程調(diào)度機構(gòu)    11.3.3 多道程序設(shè)計中的進程調(diào)度    11.3.4 分時系統(tǒng)中的進程調(diào)度    11.3.5 多級調(diào)度  練習11.3  11.4 Unix中的進程管理  練習11.4  11.5 多處理器操作系統(tǒng)中的調(diào)度    11.5.1 主-從配置    11.5.2 對稱多處理器  練習11.5  參考文獻 第12章 死鎖  12.1 定義  12.2 建立資源狀態(tài)模型    12.2.1 資源請求和分配圖及等待圖中的路徑    12.2.2 死鎖的條件  12.3 處理死鎖  12.4 檢測和解決死鎖    12.4.1 死鎖檢測算法    12.4.2 死鎖解決  12.5 避免死鎖    12.5.1 所有的請求在一起提出    12.5.2 資源分級    12.5.3 銀行家算法  12.6 死鎖處理的混合方式  練習12.6  參考文獻 第13章 進程同步  13.1 實現(xiàn)控制同步  練習13.1  13.2 臨界區(qū)    13.2.1 臨界段實現(xiàn)的特性    13.2.2 實現(xiàn)臨界段的歷史    13.2.3 用臨界段實現(xiàn)進程同步        13.2.4 臨界段的算法實現(xiàn)  練習13.2  13.3 經(jīng)典的進程同步問題    13.3.1 有限長度緩沖區(qū)的生產(chǎn)者消費者問題     13.3.2 讀者和寫者    13.3.3 哲學家進餐  13.4 進程同步語言特征的演化  13.5 信號量    13.5.1 實現(xiàn)信號量    13.5.2 使用信號量的生產(chǎn)者消費者    13.5.3 使用信號量的讀者和寫者  練習13.5  13.6 臨界區(qū)  13.7 條件臨界區(qū)  練習13.7  13.8 管程    13.8.1 抽象    13.8.2 封裝    13.8.3 管程特性    13.8.4 磁盤調(diào)度器：實例分析  練習13.8  13.9 Ada中的并行程序設(shè)計    13.9.1 Ada中的任務(wù)    13.9.2 Ada中的實時程序設(shè)計  練習13.9  參考文獻 第14章 進程間通信  14.1 進程間消息  14.2 關(guān)于實現(xiàn)的問題    14.2.1 命名    14.2.2 消息傳送協(xié)議    14.2.3 進程間消息的緩沖    14.2.4 進程間消息的傳送  練習14.2  14.3 郵箱    14.3.1 一個郵箱的實現(xiàn)    14.3.2 使用郵箱的好處  練習14.3  14.4 UNIX環(huán)境下的進程間消息  練習14.4  14.5 MACH中的進程間消息  練習14.5  參考文獻 第15章 存儲器管理  15.1 內(nèi)存分配的基礎(chǔ)知識    15.1.1 內(nèi)存重用    15.1.2 內(nèi)存分配模型  15.2 連續(xù)內(nèi)存分配    15.2.1 內(nèi)存保護    15.2.2 程序重定位    15.2.3 內(nèi)存碎片    15.2.4 程序初始裝入  練習15.2  15.3 不連續(xù)內(nèi)存分配  15.4 虛擬內(nèi)存頁式管理    15.4.1 頁、頁塊和地址轉(zhuǎn)換    15.4.2 請求分頁式存儲管理    15.4.3 分頁硬件  練習15.4    15.4.4 分頁軟件    15.4.5 頁面淘汰    15.4.6 控制程序的內(nèi)存分配    15.4.7 頁共享  練習15.4    15.4.8 Ｕnix內(nèi)存管理  15.5 虛擬內(nèi)存段式管理    15.5.1 組織多段程序    15.5.2 管理物理內(nèi)存    15.5.3 保護和共享    15.5.4 段頁式    15.5.5 實例研究  練習15.5  參考文獻 第16章 IO組織和IO編程  16.1 IO組織  16.2 IO設(shè)備  練習16.2  16.3 物理輸入輸出控制系統(tǒng)(PIOCS)    16.3.1 PIOCS的功能        16.3.2 PIOCS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)    16.3.3 PIOCS功能的實現(xiàn)    16.3.4 設(shè)備驅(qū)動程序  練習16.3  16.4 基本文件組織    16.4.1 順序文件組織    16.4.2 直接文件組織    16.4.3 索引順序文件組織  練習16.4  16.5 高級IO程序設(shè)計    16.5.1 記錄的緩沖    16.5.2 記錄塊  練習16.5  16.6 邏輯IOCS    16.6.1 LIOCS函數(shù)    16.6.2 LIOCS模塊    16.6.3 LIOCS數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)    16.6.4 LIOCS功能的實現(xiàn)  練習16.6  16.7 處理UNIX中的文件  練習16.7  參考文獻 第17章 文件系統(tǒng)  17.1 目錄結(jié)構(gòu)  練習17.1  17.2 文件保護  17.3 分配磁盤空間  17.4 實現(xiàn)文件訪問    17.4.1 打開文件時FS的活動    17.4.2 文件操作時的FCB的活動    17.4.3 FS在文件關(guān)閉時的活動  練習17.4  17.5 文件共享  17.6 文件系統(tǒng)的可靠性    17.6.1 FS完整性的丟失    17.6.2 FS可靠性技術(shù)  練習17.6  17.7 UNIX文件系統(tǒng)  練習17.7  參考文獻

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