操作系统原理（21世纪高等学校规划教材·计算机科学与技术）_韩其睿　主编_9787302327257

　　本书是一本为高等学校师生编写的教材，讲述了当代操作系统的基本原理，全书由7章组成，详细介绍了进程的概念、进程间通信、线程、信号量、消息传递、处理机调度、存储管理、输入/输出设备管理、文件系统等。考虑到实验教学的要求，本书安排了Linux操作系统的一些实例，还配有丰富的习题以及习题答案。
　　本书可作为高等学校计算机技术、软件工程、网络工程专业学生的教材，也可供相关技术人员参考。

　　本书是一本为高等学校师生编写的教材，旨在介绍操作系统的概念、结构和原理，目标是向读者展现操作系统的本质特点。
　　操作系统作为计算机系统软件的核心，无论理论上还是实践上都有着丰富的内容。计算机系统和用途多种多样，包括面向单用户的个人计算机、中等规模的共享系统、大型计算机和超级计算机以及诸如实时系统的专门系统，适应它们的操作系统也在不断地发展。这些操作系统在结构上、原理上和技术上各有不同的特点。
　　虽然操作系统多种多样，但是一些基本概念和原理被广泛使用，构成操作系统的理论基础。本书比较详细地讨论了操作系统原理，包括进程的概念、进程间通信、线程、信号量、消息传递、调度算法、存储管理、输入/输出设备管理、文件系统等。
　　全书共分7章：第1章简要介绍系统硬件结构，操作系统的概念、功能、特征、结构、发展历史、类型等。第2章主要讨论进程和线程的概念，包括进程状态、控制、组织和进程通信。第3章主要讨论处理机管理、调度策略和算法。第4章详细介绍进程的竞争与死锁的处理方法。第5章介绍存储管理的概念和方法。第6章对文件系统做详细介绍，包括磁盘的组织、文件的目录结构、文件保护和文件共享等内容。第7章讨论输入/输出管理，包括I/O控制方式、缓冲技术等。考虑到实验教学的要求，每一章最后都根据本章介绍的原理给出了Linux系统实例。
　　Linux操作系统作为目前一种主流操作系统，具有一系列的优点。Linux系统的一个重要特点是其源代码的开放性，这为操作系统的学习和实践提供了方便。
　　本书第1章由韩其睿编写；第2章第1节至第3节由任淑霞编写，第4节至第7节由姚清爽编写；第3章由王佳欣编写；第4章第1节至第4节、第7节由马洁编写，第5节、第6节由冯堃编写；第5章第1节、第2节由孙学梅编写，第3节至第5节由赵茜编写；第6章由李昕编写；第7章由陈香凝编写。全书由韩其睿负责审阅定稿。
　　编者

第1章　计算机系统概述
1.1计算机硬件结构
1.1.1基本构成
1.1.2处理器
1.1.3存储设备
1.1.4I/O结构
1.2操作系统的概念
1.2.1操作系统的定义与地位
1.2.2如何理解操作系统
1.2.3操作系统的特征
1.2.4操作系统的功能
1.3操作系统的发展和分类
1.3.1操作系统的发展
1.3.2操作系统的分类
1.4操作系统的结构
1.4.1简单模块组合结构
1.4.2层次结构
1.4.3微内核结构
1.5UNIX操作系统
1.5.1UNIX操作系统的历史
1.5.2UNIX操作系统的结构
1.6Linux操作系统
1.6.1Linux操作系统的历史
1.6.2Linux操作系统的特点
1.6.3Linux操作系统的结构
1.7Windows操作系统
1.7.1Windows操作系统的历史
1.7.2Windows操作系统的结构
1.7.3Windows 2000/XP的特点
本章　小结
习题1
第2章　进程与线程
2.1进程的概念
2.1.1多道程序设计
2.1.2进程的概念
2.2进程的状态与转换
2.2.1进程的状态
2.2.2进程状态的转换
2.3进程的描述与控制
2.3.1进程的描述
2.3.2进程的控制
2.4进程的组织
2.4.1进程的组成
2.4.2PCB的组织方式
2.5进程的通信
2.5.1共享存储器系统
2.5.2消息传递系统
2.5.3管道通信
2.6线程
2.6.1线程的概念
2.6.2线程与进程的比较
2.6.3线程的实现与模型
2.7Linux系统中的进程
2.7.1Linux中进程的概念
2.7.2Linux的进程控制
2.7.3Linux中进程的通信
本章　小结
习题2
第3章　处理机调度
3.1调度类型
3.2进程调度
3.2.1引起进程调度的原因
3.2.2进程调度的方式
3.3调度准则
3.4调度算法
3.4.1先来先服务法
3.4.2短作业优先法
3.4.3最短剩余时间优先法
3.4.4高响应比优先法
3.4.5优先级调度
3.4.6时间片轮转法
3.4.7多级队列法
3.4.8多级反馈队列法
3.5线程调度
3.6多处理器调度
3.7实时调度
3.7.1实时任务类型
3.7.2实时调度算法
3.8Linux系统进程调度
3.8.1Linux的进程调度
3.8.2Linux进程调度时机
3.8.3Linux进程调度策略
本章　小结
习题3
第4章　进程同步与死锁
4.1进程同步的基本概念
4.1.1并发性
4.1.2与时间有关的错误
4.1.3进程的同步与互斥
4.1.4临界资源和临界区
4.2互斥实现方法
4.2.1硬件方法
4.2.2软件方法
4.3信号量
4.3.1整型信号量机制
4.3.2记录型信号量机制
4.3.3AND型信号量机制
4.4经典的进程同步问题
4.4.1生产者?消费者问题
4.4.2读者?写者问题
4.4.3哲学家进餐问题
4.4.4打瞌睡的理发师问题
4.5管程
4.5.1使用信号的管程
4.5.2使用通知和广播的管程
4.6死锁
4.6.1死锁的概念
4.6.2死锁的处理策略
4.6.3死锁的预防与避免
4.6.4死锁的检测与恢复
4.6.5处理死锁的综合方式
4.7Linux系统的进程同步和死锁
本章　小结
习题4
第5章　存储管理
5.1存储管理的概念
5.1.1地址空间
5.1.2程序装入与链接
5.1.3重定位
5.2内存管理
5.2.1固定分区
5.2.2动态分区
5.2.3覆盖和交换技术
5.2.4分页存储管理
5.2.5分段存储管理
5.2.6段页式存储管理
5.3虚拟存储器管理
5.3.1虚拟存储的概念
5.3.2虚拟页式存储管理
5.3.3虚拟段式存储管理
5.3.4虚拟段页式存储管理
5.4页面置换算法
5.4.1最优页面置换算法
5.4.2最近最少使用页面置换算法
5.4.3先进先出页面置换算法
5.4.4时钟页面置换算法
5.4.5抖动和工作集
5.4.6局部分配策略和全局分配策略
5.4.7页面置换算法小结
5.5Linux内存管理
5.5.1基本概念和特点
5.5.2Linux内存管理基本思想和实现
5.5.3Linux中的分页管理机制
5.5.4Linux中的虚存段式管理机制
本章　小结
习题5
第6章　文件管理
6.1磁盘组织与管理
6.1.1磁盘结构
6.1.2磁盘调度算法
6.1.3常见的磁盘管理任务
6.2文件和文件系统
6.2.1文件和文件系统的概念
6.2.2文件的分类
6.3文件的结构和组织
6.3.1文件的逻辑结构
6.3.2文件的物理结构
6.4文件的目录
6.4.1一级目录
6.4.2二级目录
6.4.3多级目录
6.4.4图形目录
6.5文件的共享
6.5.1共享动机
6.5.2共享方式
6.6文件保护
6.6.1访问类型
6.6.2访问控制
6.7存取方式和存储空间的管理
6.7.1空闲区表
6.7.2位示图
6.7.3空闲块链
6.7.4成组链接
6.8文件系统实现
6.8.1文件系统层次结构
6.8.2目录实现
6.8.3文件实现
6.9文件系统的安全与可靠性
6.9.1文件系统的安全
6.9.2文件系统的可靠性
6.10Linux系统的文件管理
本章　小结
习题6
第7章　输入/输出管理
7.1I/O管理概述
7.1.1I/O设备分类
7.1.2I/O设备管理功能
7.1.3设备控制器与I/O通道
7.2I/O软件层次
7.2.1中断处理程序
7.2.2设备驱动程序
7.2.3与设备无关的I/O软件
7.2.4用户空间的I/O软件
7.3输入/输出控制方式
7.3.1程序直接控制方式
7.3.2中断控制方式
7.3.3直接内存存取控制方式
7.3.4通道控制方式
7.4缓冲技术
7.4.1缓冲技术的引入
7.4.2缓冲的分类
7.5设备分配
7.5.1设备分配中的数据结构
7.5.2设备分配策略
7.5.3设备分配程序
7.5.4Spooling系统
7.6Linux的I/O管理
7.6.1Linux的I /O管理概述
7.6.2Linux的I /O控制
7.6.3字符设备与块设备管理
本章　小结
习题7

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