計算機操作系統(tǒng)

前言

　　操作系統(tǒng)是配置在計算機上的第一層軟件，是對計算機硬件功能的首次擴充。它是計算機軟件系統(tǒng)的核心和所有計算機系統(tǒng)的基礎和支撐。它管理和控制著計算機系統(tǒng)中的軟硬件資源，可以說操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的靈魂。由于操作系統(tǒng)原理過于抽象，要真正理解操作系統(tǒng)的概念，必須將原理與實踐相結合。本教材將操作系統(tǒng)原理、概念和實例融為一體，使學生通過學習這門課程，對操作系統(tǒng)有一個明確清晰的認識?！　”緯髡吒鶕?jù)多年豐富的教學經驗，參考國內外大量最新教材和相關資料，注重基礎性、系統(tǒng)性、實用性、前沿性和新穎性，結合實際操作系統(tǒng)，深入淺出地闡述了操作系統(tǒng)的概念、原理和實現(xiàn)技術。本書本著有利于培養(yǎng)學生獲取知識的能力、運用知識的能力和科學創(chuàng)新能力的原則安排教材內容，注重對學生創(chuàng)新能力和學生綜合素質的培養(yǎng)，不僅有操作系統(tǒng)原理，更有操作系統(tǒng)實現(xiàn)，把理論知識和實踐應用融為一體，使學生在理解操作系統(tǒng)原理的基礎上，能夠進行操作系統(tǒng)的實驗、測試及設計。本書共分7章，建議總的教學時數(shù)為80學時，其中理論教學60學時，實驗教學20學時?！　〉趌章操作系統(tǒng)概述。主要闡述了操作系統(tǒng)的定義、發(fā)展歷史、分類、功能和特性。重點講述了操作系統(tǒng)的基本概念、功能和特征。建議課堂教學4學時。　　第2章處理機管理。主要介紹了程序的并發(fā)執(zhí)行、進程的引入、進程的概念、進程的基本狀態(tài)及其轉換、進程同步與互斥的概念及其各種實現(xiàn)策略、進程通信、進程調度與死鎖、線程的引入及線程的概念和線程的通信等內容。重點講述了進程和進程同步的概念、同步機制、通信方式、調度算法、死鎖的概念及解決方法、線程的概念、線程與進程的關系；難點是進程同步問題的實現(xiàn)。建議課堂教學時數(shù)為16學時，實驗教學時數(shù)為6學時?！　〉?章存儲器管理。主要介紹了存儲器管理的概念，存儲器管理的目的，存儲器管理的四大基本功能——內存分配與回收、邏輯地址到物理地址的轉換、存儲保護和內存的擴充，以及實存管理和虛存管理的各種策略。重點講述了各種存儲管理方式的實現(xiàn)方法，難點是虛擬存儲器的概念及實現(xiàn)方法。建議課堂教學時數(shù)為14學時，實驗教學時數(shù)為4學時。　　第4章設備管理。主要介紹了設備管理的任務與功能、設備管理的硬件組織與軟件組織、緩沖技術、虛擬設備技術、設備分配管理。重點講述了緩沖技術和設備處理過程。建議課堂教學時數(shù)為8學時，實驗教學時數(shù)為4學時。

內容概要

操作系統(tǒng)是配置在計算機上的最基本的系統(tǒng)軟件，是對計算機硬件功能的首次擴充。本書詳細介紹了計算機操作系統(tǒng)的基本概念、基本原理和典型實現(xiàn)技術，理論學習和實踐應用相結合。全書共分為7章，分別介紹了操作系統(tǒng)的基本概念、功能和特征；闡述了進程的概念和進程管理的各種策略，同時還介紹了現(xiàn)代操作系統(tǒng)中普遍使用的線程的基本知識；闡述了存儲管理的方式和實現(xiàn)的方法；闡述了設備管理分配的方法及設備管理中的重要技術；闡述了操作系統(tǒng)中文件和文件系統(tǒng)的基本概念及文件管理的實現(xiàn)方法；并以Linux操作系統(tǒng)為例，結合前面對操作系統(tǒng)原理的闡述，在進程管理、存儲管理、設備管理和文件管理等方面進行了應用性剖析；在第7章介紹了操作系統(tǒng)使用、維護、保護及安全管理的方法。每章內容均有小結，并配有大量習題供讀者自測。    本書可作為高等學校計算機科學與技術及相關專業(yè)的本科或高職高專的教材，也可作為從事信息科學和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

前言第1章  操作系統(tǒng)概述  1.1  操作系統(tǒng)的概念  1.2  操作系統(tǒng)的發(fā)展  1.3  操作系統(tǒng)的分類  1.4  操作系統(tǒng)的特征  1.5  操作系統(tǒng)的功能  1.6  小結  習題1第2章  處理機管理  2.1  進程的引入  2.2  進程控制  2.3  進程同步與互斥  2.4  進程通信  2.5  進程調度  2.6  死鎖  2.7  線程  2.8  小結  習題2第3章  存儲器管理  3.1  概述  3.2  連續(xù)分配存儲管理  3.3  分頁存儲管理方式  3.4  分段存儲管理方式  3.5  段頁式存儲管理方式  3.6  虛擬存儲器  3.7  小結  習題3第4章  設備管理  4.1  設備管理概述  4.2  輸入／輸出硬件組織  4.3  輸入／輸出軟件組織  4.4  虛擬設備和緩沖技術  4.5  設備分配與回收  4.6  I／O磁盤調度  4.7  小結  習題4第5章  文件管理  5.1  文件系統(tǒng)概述  5.2  文件的邏輯結構  5.3  外存分配方式  5.4  文件的目錄管理  5.5  文件存儲空間的管理  5.6  文件的使用和文件的存取控制  5.7  文件的共享與安全  5.8  文件系統(tǒng)性能的改善  5.9  小結  習題5第6章  Linux操作系統(tǒng)分析  6.1  Linux概述  6.2  Linux的進程管理  6.3  Linux的存儲管理  6.4  Linux的文件管理  6.5  Linux的設備管理  6.6  Linux的Shell  6.7  小結  習題6第7章  操作系統(tǒng)管理  7.1  操作系統(tǒng)使用  7.2  操作系統(tǒng)維護  7.3  操作系統(tǒng)保護  7.4  操作系統(tǒng)安全  7.5  小結  習題7參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1．文件存儲空間的管理　　所有的系統(tǒng)文件和用戶文件都存放在外部存儲設備上。文件存儲空間管理的任務是為新建文件分配存儲空間，在一個文件被刪除后應及時釋放其所占用的空間。文件存儲空間管理的目標是提高文件存儲空間的利用率，并提高文件系統(tǒng)的工作速度?！　?．目錄管理　　為了使用戶能方便地在外部存儲器上找到自己所需要的文件，通常由系統(tǒng)為每個文件建立一個目錄項。目錄項包括文件名、文件屬性、文件在外部存儲器上的物理位置等。由若干個目錄項又可構成一個目錄文件。目錄管理的主要任務，是為每個文件建立其目錄項，并對眾多的目錄項進行有效的組織，以實現(xiàn)方便的按名存取，即用戶只須提供文件名，即可對該文件進行存取。其次，目錄管理還應能實現(xiàn)文件共享，這樣只需在外部存儲器上保留一份該共享文件的副本。此外，還應能提供快速的目錄查詢手段，以提高對文件的檢索速度?！　?．文件讀，寫管理　　文件讀，寫管理是文件管理的最基本的功能。文件系統(tǒng)根據(jù)用戶給出的文件名去查找文件目錄，從中得到文件在文件存儲器上的位置，然后利用文件讀、寫函數(shù)，對文件進行讀、寫操作?！　?．文件存取控制　　為了防止系統(tǒng)中的文件被非法竊取或破壞，文件系統(tǒng)應建立有效的保護機制，以保證文件系統(tǒng)的安全性，實現(xiàn)防止未經授權的用戶存取文件，防止冒名頂替存取文件，防止不正確的方式使用文件等?！　?．5．5用戶接口　　為了方便用戶使用操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)必須為用戶或程序員提供相應的接口，通過這些接口達到方便地使用計算機的目的?！　?．命令接口　　命令接口分聯(lián)機命令接口和脫機命令接口。聯(lián)機命令接口是為聯(lián)機用戶提供的，它由一組鍵盤命令及其解釋程序組成。當用戶在終端或控制臺上輸入一條命令后，系統(tǒng)便自動轉入命令解釋程序，對該命令進行解釋并執(zhí)行。在完成指定操作后，控制又返回到終端或控制臺，等待接收用戶的下一條命令。這樣，用戶可通過不斷地輸入不同的命令，達到控制自己作業(yè)的目的?！　∶摍C命令接口是為批處理系統(tǒng)用戶提供的。在批處理系統(tǒng)中，用戶不直接與自己的作業(yè)進行交互，而是使用作業(yè)控制語言（JCL），將用戶對其作業(yè)控制意圖寫成作業(yè)說明書，然后將作業(yè)說明書連同作業(yè)一起提交給系統(tǒng)。當系統(tǒng)調度該作業(yè)時，通過解釋程序對作業(yè)說明書進行逐條解釋并執(zhí)行。這樣，作業(yè)一直在作業(yè)說明書的控制下運行，直到遇到作業(yè)結束語句時，系統(tǒng)停止該作業(yè)的執(zhí)行。

編輯推薦

　　《計算機操作系統(tǒng)》是21世紀高等學校規(guī)劃教材之一。

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