基本信息·出版社：科学出版社 ·页码：342 页 ·出版日期：2003年09月 ·ISBN：9787030117632 ·条形码：9787030117632 ·版本：第1版 ·装帧：平装 ·开 ...
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操作系统原理与分析 |
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操作系统原理与分析 |
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基本信息·出版社：科学出版社
·页码：342 页
·出版日期：2003年09月
·ISBN：9787030117632
·条形码：9787030117632
·版本：第1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
·丛书名：高等院校教材
内容简介 《操作系统原理与分析》从原理与分析两个方面对计算机操作系统进行深入浅出的介绍，同时也涉及操作系统的应用基础。本教材试图从应用到理论，从原理到剖析，建立一个完整立体的操作系统知识体系，使读者对操作系统工作和组成原理有一个理性的认识；书中还通过对Linux操作系统的扼要介绍，使读者对多用户操作系统的使用有一个感性的认识；而对于Linux操作系统完整详细的分析，则为掌握和开发操作系统打下了基础。鉴于计算机科学和技术的迅猛发展，单机操作系统很快将不再是现代操作系统的主流。为此，在书的最后一章，简单介绍了分布式操作系统，以适应未来操作系统发展的需要，也与国际操作系统同类课程的先进水平接轨。本教材各章附有习题与实验，书后给出了各章习题的解答，可帮助学生掌握并巩固所学知识。
为方便使用，本教材配有光盘，内容包括《操作系统原理与分析》的教学课件和习题分析答案及部分实验参考代码，可供选用本教材的教师教学使用。（www.sciencep.com提供下载）。
本教材可作为普通高等院校计算机专业及相关专业操作系统课程教材，可供大学二年级以上学生和教师使用。
编辑推荐 《操作系统原理与分析》特点：
从应用到理论
从原理到剖析
完整立体的操作系统知识架构
Linux操作系统介绍
Linux源代码分析
分布式操作系统基础
准确、翔实、新
教学光盘提供教师
课件、习题分析、答案和实验指导
实验源代码和演示文件
目录 第1章 操作系统引论
1.1 引言
1.1.1 计算机和计算机系统
1.1.2 何谓操作系统
1.1.3 操作系统的地位、功能和构成
1.2 单机操作系统
1.2.1 批处理系统
1.2.2 分时系统
1.2.3 实时系统
1.2.4 基本操作系统的特征
1.3 微机操作系统
1.3.1 MS-DOS
1.3.2 Windows操作系统
1.3.3 UNIX操作系统
1.3.4 Linux操作系统
1.4 多机操作系统
1.4.1 多处理机操作系统
1.4.2 网络操作系统
1.4.3 分布式操作系统
1.5 Linux操作系统概述
1.5.1 Linux的起源和历史
1.5.2 Linux的特点
1.5.3 Linux的基本结构
1.6 本章小结
本章中的基本术语
习题与实验
第2章 操作系统接口
2.1 操作系统与用户的接口
2.1.1 操作系统与用户的接口形式
2.1.2 程序级接口
2.1.3 作业控制语言
2.1.4 操作系统与用户接口的发展和功能
2.2 联机控制
2.2.1 键盘命令
2.2.2 菜单命令
2.2.3 窗口命令
2.2.4 图形命令
2.2.5 对话框和对话窗口
2.3 作业控制
2.3.1 作业的输入方式
2.3.2 作业的状态和状态转换
2.3.3 作业的组织运行
2.3.4 作业调度
2.4 Linux的用户接口
2.4.1 Linux的外壳shell
2.4.2 X Window-Linux的图形窗口界面
2.5 Linux的使用操作简介
2.5.1 Linux的登录和退出
2.5.2 shell的常用命令
2.5.3 shell编程
2.6 本章小结
本章中的基本术语
习题与实验
第3章 进程管理
3.1 中断技术.
3.1.1 中断概念
3.1.2 中断向量和优先级
3.1.3 中断类型
3.1.4 中断过程
3.1.5 UNIX的中断处理
3.1.6 中断处理程序的不同调用形式
3.2 程序的并发执行
3.2.1 资源与共享
3.2.2 程序的顺序执行
3.2.3 程序的并发执行
3.3 进程的概念
3.3.1 进程的定义和特征
3.3.2 进程状态及其转换
3.3.3 进程控制块
3.4 进程同步与进程通信
3.4.1 进程制约
3.4.2 临界区和I临界资源
3.4.3 进程同步与互斥的概念
3.4.4 同步机构
3.4.5 进程互斥
3.4.6 进程同步
3.4.7 进程通信
3.5 进程控制
3.5.1 进程树和进程队列
3.5.2 进程控制原语
3.6 进程调度
3.6.1 进程调度综述
3.6.2 进程调度算法
3.7 死锁
3.7.1 死锁及产生的原因和必要条件
3.7.2 解决死锁的基本方法
3.8 线程
3.8.1 线程的概念
3.8.2 线程与进程的关系
3.8.3 线程的状态
3.8.4 线程类型
3.9 Linux的进程管理
3.9.1 Linux的进程
3.9.2 Linux的进程控制块
3.9.3 Linux的进程状态
3.9.4 Linux的进程调度
3.9.5 Linux的进程控制
3.9.6 Linux的进程通信
3.1 0本章小结
习题与实验
第4章 存储管理
4.1 概述
4.1.1 存储管理的目的和功能
4.1.2 存储分配的方式和策略
4.1.3 虚拟存储器的概念
4.1.4 地址重定位技术
4.2 基本存储管理技术
4.2.1 单一连续区分配
4.2.2 固定分区管理
4.2.3 可变分区管理
4.2.4 可重定位分区和紧凑技术
4.2.5 存储保护
4.2.6 分区管理技术的优缺点分析
4.2.7 交换技术
4.3 分页存储管理
4.3.1 分页存储管理的基本思想
4.3.2 简单分页存储管理
4.3.3 简单分页存储管理的相关技术
4.3.4 请求分页存储管理
4.3.5 页面替换算法
4.3.6 优缺点分析
4.4 段式存储管理
4.4.1 基本原理
4.4.2 段式管理的存储保护措施
4.4.3 段式存储管理的优缺点分析
4.4.4 段页式存储管理
4.5 Linux的虚拟内存管理
4.5.1 Linux虚拟内存管理概述
4.5.2 Linux中的页目录和页面表
4.5.3 物理内存页面的分配和回收
4.5.4 内存映射
4.5.5 请页机制
4.5.6 缓冲机制
4.5.7 交换机制
4.6 本章小结
本章中的基本术语
习题与实验
第5章 设备管理
第6章 文件管理
第7章 分布式操作系统
……
序言 操作系统是信息科学、计算机软件的核心和基础学科，对它的掌握程度，决定着计算机学习者的发展水平及方向。操作系统与软硬件密切联系，其软件本身的优秀设计和经典思路是计算机科学知识的荟精集萃，会给计算机专业的人们以激浊扬清的思考。操作系统课程已成为计算机专业人士能力提高的必修之课；经典的操作系统研发思路也为计算机软件开发人员提供了不断创新的方法和钥匙。然而，操作系统也以其核心学科的性质具有相当的学习难度。
主要原因有三：
1.费解没有一台计算机不安装操作系统，却不一定每位用户都知道操作系统具有哪些功能，这些功能又是如何实现的。学习者很难掌握操作系统这只黑匣子的内情，因而倍感费解。
2.抽象计算机专业课程都强调上机实习，而学习操作系统却难以实习，这与操作系统结构的复杂和涉及知识的广泛性密切相关。
3.变异诸多学科无法与计算机知识的更新速度同日而语，而操作系统的变异又处于计算机知识更新的首位。因此，由于操作系统教材内容变化快，所以操作系统自然成了高校难讲的重点课。
为了解决这些问题，本书作者集20多年操作系统教学经验，在广泛汲取国内外优秀教材特色和操作系统研究论著精粹的基础上进行编著。整个教材根据学生的理解能力和知识储备，在梳理整合中循序渐进、分散难点、详述重点，力求深入浅出、化难为易，使编著适合时代需求。其中，关于Linux系统分析部分，作者根据多年教学经验，反复分析Linux源代码的最新版本，推敲把握Linux的设计思想，力求分析准确、叙述明细详实，成为本书独树一帜的精妙之处。
本书从计算机操作系统原理和分析两个方面入手，建立一个完整立体的操作系统架构。为使读者对操作系统有一个理性的认识，对操作系统的工作原理和组成原理给予了擘肌分理的剖析以便读者学习和理解；为适合高校教学的需要，补充多用户操作系统使用的感性认识；对Linux系统的使用方法进行了简要介绍，并对Linux操作系统的内核做了详细的分析，这为掌握和开发操作系统打下了坚实的基础。另外，单机操作系统将很快不再是现代操作系统的主流，为适应未来操作系统的发展，完成传统向现代操作系统的过渡，整合操作系统的思路和发展趋势，与国际操作系统同类课程的先进水平进行接轨，在本书的最后一章，加入了分布式操作系统简介。
文摘 插图：
（3）系统调用接口
在应用程序中，可通过系统调用来调用操作系统内核中特定的过程，以实现特定的服务。例如在程序中安排一条创建进程的系统调用，则操作系统内核便会为之创建一个新进程。
系统调用本身也是由若干条指令构成的过程。但它与一般的过程不同，系统调用是运行在内核态（或称系统态），而一般过程是运行在用户态。在Linux中，系统调用是内核代码的一部分，也是核内和核外部分的惟一的界面。
（4）Linux内核
这是本书要介绍的重点。内核是操作系统的灵魂，它负责管理磁盘上的文件、内存，负责启动并运行程序，负责从网络上接收和发送数据包等。简言之，内核实际是抽象的资源操作到具体硬件操作细节之间的接口。
（5）硬件平台
这一层包括了Linux安装时需要的所有可能的物理设备。例如CPU、内存、硬盘、网络硬件等。
上面的这种划分把整个Linux系统分为4个层次。把用户进程也纳入系统的范围内是因为用户进程的运行和操作系统密切相关，而系统调用接口可以说是操作系统内核的扩充，硬件则是操作系统内核赖以生存的物质条件。这4个层次的依赖关系表现为上层依赖下层。
2.Linux内核的组成
Linux内核主要由以下几个子系统组成。
（1）进程调度（SCHED）
进程调度子系统控制着进程对CPU访问。当需要选择下一个进程运行时，由调度程序选择最值得运行的进程。可运行进程实际是仅等待CPU资源的进程，如果某个进程在等待其他资源，则该进程是不可运行进程。Linux使用了比较简单的基于优先级的进程调度算法选择新的进程。
（2）内存管理（MM）
内存管理子系统允许多个进程安全地共享主内存区域。Linux的内存管理支持请求分页式虚拟内存，即在计算机中运行的程序，其代码、数据和堆栈的总量可以超过实际物理内存的大小，操作系统只将当前使用的程序页保留在内存中，其余的程序页则保留在磁盘上。必要时，操作系统负责在磁盘和内存之问交换程序页。
（3）虚拟文件系统（VFS：Virtual File System）
VFS隐藏了各种不同硬件的具体细节，为所有设备各提供了统一的接口，VFS还支持多达数十种不同的文件系统，这也是Linux较有特色的一部分。
虚拟文件系统可以映射到逻辑文件系统。逻辑文件系统指Linux所支持的文件系统，如ext2，fat等。
