操作系統(tǒng)原理

前言

操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最基本的系統(tǒng)軟件之一，是用戶開發(fā)和使用應(yīng)用軟件不可缺少的支撐環(huán)境。隨著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟硬件規(guī)模的日益擴(kuò)大和性能的不斷提高，用戶與操作系統(tǒng)的聯(lián)系愈加密切，因而操作系統(tǒng)課程通常被列為計(jì)算機(jī)專業(yè)的必修課程之一。本書改變了傳統(tǒng)教材的框架，把操作系統(tǒng)的基本原理與實(shí)踐應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，以原理指導(dǎo)應(yīng)用，又從應(yīng)用中加深對(duì)原理的理解。在介紹操作系統(tǒng)基本原理的同時(shí)，與UNIX、Windows NT等常用的操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)和基本操作相結(jié)合，做到有利于學(xué)生對(duì)這些常用操作系統(tǒng)的理解和實(shí)際操作能力的培養(yǎng)。全書共分為九章，其內(nèi)容覆蓋了學(xué)生學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)課程應(yīng)掌握的基本概念、基本原理、主要技術(shù)和基本操作。其中第一章主要介紹操作系統(tǒng)的基本概念，發(fā)展歷史以及操作系統(tǒng)的分類。第二章首先主要介紹進(jìn)程的概念，然后介紹處理器的分配與管理，最后簡(jiǎn)要地介紹了線程的概念。第三章主要介紹幾種常用的存儲(chǔ)管理方法，如分區(qū)存儲(chǔ)管理、頁(yè)式存儲(chǔ)管理、段式存儲(chǔ)管理、段頁(yè)式存儲(chǔ)管理和虛擬存儲(chǔ)器等原理和實(shí)現(xiàn)方法。第四章介紹文件系統(tǒng)應(yīng)具備的功能，以及研究文件系統(tǒng)中的安全和保護(hù)機(jī)制。第五章以UNIX為背景，以塊設(shè)備和字符設(shè)備為主線來(lái)闡述操作系統(tǒng)如何獲得用戶的輸入輸出請(qǐng)求、怎樣實(shí)現(xiàn)與設(shè)備無(wú)關(guān)、怎樣來(lái)分配設(shè)備，以及如何來(lái)管理和控制輸入／輸出設(shè)備。第六章首先介紹并發(fā)進(jìn)程由于競(jìng)爭(zhēng)資源而產(chǎn)生的制約：互斥和并發(fā)進(jìn)程由于相互協(xié)作而產(chǎn)生的制約一一同步，以及這種互斥和同步的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，接著介紹進(jìn)程之間交換信息的處理方式：進(jìn)程通信，然后介紹多線程的機(jī)制，最后介紹多個(gè)進(jìn)程由于競(jìng)爭(zhēng)資源而產(chǎn)生的死鎖及其防止、避免和解除方法。第七章介紹操作系統(tǒng)的安全性。第八章介紹UNIX操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。第九章介紹Windows NT的實(shí)現(xiàn)。該書各章均有小結(jié)、習(xí)題及上機(jī)實(shí)驗(yàn)題等，便于學(xué)生學(xué)習(xí)和教師授課。參加編寫的人員及分工：第一章、第二章江蘇大學(xué)鞠時(shí)光；第三章、第六章、第八章江蘇大學(xué)詹永照；第四章、第五章南昌大學(xué)邱桃榮；第七章、第九章佛山大學(xué)郭偉剛。全書由江蘇大學(xué)鞠時(shí)光教授主編，南昌大學(xué)邱桃榮副教授、江蘇大學(xué)詹永照教授任副主編。

內(nèi)容概要

本書著重介紹操作系統(tǒng)的基本概念、實(shí)現(xiàn)原理、設(shè)計(jì)方法和基本技巧。主要內(nèi)容包括：操作系統(tǒng)概論、處理器管理、存儲(chǔ)管理、文件系統(tǒng)、設(shè)備管理、進(jìn)程管理、多線程、死鎖、安全操作系統(tǒng)等。同時(shí)，為了使讀者加深對(duì)操作系統(tǒng)的基本概念和基本原理的理解，結(jié)合目前最流行的操作系統(tǒng)，分別對(duì)UNIX操作系統(tǒng)和Windows NT操作系統(tǒng)進(jìn)行了較為詳細(xì)的實(shí)例分析。    本書可作為計(jì)算機(jī)專業(yè)或相關(guān)專業(yè)的操作系統(tǒng)課程教材，也可供從事計(jì)算機(jī)工作的有關(guān)人員閱讀參考。

作者簡(jiǎn)介

鞠時(shí)光，1955年生，博士，教授，博士生導(dǎo)師。1982原江蘇工學(xué)院本科畢業(yè)，1988年南京理工大學(xué)研究生畢業(yè)，1996年獲墨西哥理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)博士學(xué)位。長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)計(jì)算機(jī)可視化技術(shù)，空間數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)安全技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。主持完成了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家863等多項(xiàng)重要科研項(xiàng)目。先后獲得江蘇省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)一次，江蘇省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)一次，機(jī)械部科技進(jìn)步四等獎(jiǎng)一次，能源部國(guó)家工程優(yōu)秀軟件二等獎(jiǎng)一次等。在國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)雜志及國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表論文70多篇。著有《對(duì)象關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)》（科學(xué)出版社）；《操作系統(tǒng)》（機(jī)械工業(yè)出版社）；《大比例尺地形圖全自動(dòng)繪制系統(tǒng)》（測(cè)繪出版社）等?，F(xiàn)任江蘇大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與通信工程學(xué)院院長(zhǎng)，兼任中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)系統(tǒng)軟件專業(yè)委員會(huì)委員；中國(guó)圖象圖形學(xué)會(huì)理事。

書籍目錄

1 操作系統(tǒng)概述 　1.1 操作系統(tǒng)的定義　1.2 操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展 　1.3 操作系統(tǒng)的分類　1.4 操作系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境 　1.5 操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)　1.6 現(xiàn)代操作系統(tǒng) 　習(xí)題與思考題 2 處理器管理 　2.1 中斷系統(tǒng)　　2.2 多道程序與并發(fā)執(zhí)行 　2.3 進(jìn)程　　2.4 線程 　2.5 UNIX中進(jìn)程管理　習(xí)題與思考題 3 存儲(chǔ)器管理 　3.1 存儲(chǔ)管理的功能　3.2 存儲(chǔ)分配的幾種形式與重定位　3.3 單道環(huán)境下的存儲(chǔ)管理　3.4 分區(qū)存儲(chǔ)管理 　3.5 頁(yè)式存儲(chǔ)管理　3.6 段式及段頁(yè)式存儲(chǔ)管理 　習(xí)題與思考題 4 文件管理 　4.1 文件的概念　4.2 文件目錄 　4.3 文件共享與保護(hù)　4.4 文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 　4.5 虛擬文件系統(tǒng)　習(xí)題與思考題 5 設(shè)備管理 　5.1 I／O子系統(tǒng)的層次模型　5.2 I／O硬件結(jié)構(gòu) 　5.3 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 　5.4 核心I／O子系統(tǒng) 　5.5 用戶I／O請(qǐng)求與系統(tǒng)調(diào)用接口　5.6 磁盤調(diào)度 　5.7 虛擬設(shè)備和SPOOL系統(tǒng)　習(xí)題與思考題 6 進(jìn)程管理 　6.1 進(jìn)程管理的背景　6.2 進(jìn)程互斥 　6.3 進(jìn)程同步　6.4 進(jìn)程通信 　6.5 線程的同步與互斥控制　6.6 死鎖 　習(xí)題與思考題 7 操作系統(tǒng)的安全性 　7.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全概述　7.2 保護(hù)機(jī)制 　7.3 安全性　7.4 安全操作系統(tǒng)的研究和開發(fā) 　7.5 UNIX的安全機(jī)制　7.6 Windows NT的安全機(jī)制　習(xí)題與思考題 8 UNIX系統(tǒng)簡(jiǎn)介 　8.1 概述　8.2 UNIX系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 　8.3 UNIX的用戶接口　8.4 UNIX的進(jìn)程管理　8.5 UNIX的存儲(chǔ)管理　8.6 UNIX的文件管理 　8.7 UNIX的設(shè)備管理　習(xí)題與思考題 9 Windows NT操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介 　9.1 Windows NT的發(fā)展歷史及概況　9.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 　9.3 線程調(diào)度　9.4 內(nèi)存管理 　9.5 I／O系統(tǒng) 　9.6 文件系統(tǒng)（NTFS） 　9.7 網(wǎng)絡(luò)功能

章節(jié)摘錄

插圖：4.4.2.3 索引鏈接分配鏈接分配方法雖然解決了連續(xù)分配存在的問(wèn)題，但由于一個(gè)文件所占用的盤塊號(hào)是隨機(jī)地分布在文件分配表中的，局部性原理不再適用。所以鏈接分配方法又產(chǎn)生新的問(wèn)題：不能支持高效地直接存取，并且，文件分配表需占用較大的內(nèi)存空間。索引分配解決了連續(xù)分配和鏈接分配的許多問(wèn)題。索引分配可根據(jù)文件的大小采用一級(jí)索引鏈接分配（或稱單級(jí)索引鏈接分配）、多級(jí)索引鏈接分配等。索引鏈接分配是文件邏輯組織中索引組織的物理實(shí)現(xiàn)。

編輯推薦

《操作系統(tǒng)原理》可作為計(jì)算機(jī)專業(yè)或相關(guān)專業(yè)的操作系統(tǒng)課程教材，也可供從事計(jì)算機(jī)工作的有關(guān)人員閱讀參考。

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