計算機操作系統原理

本書是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材,普通高等學校計算機專業特色教材。

《計算機操作系統原理(第2版)》是在《計算機操作系統原理》的基礎上改寫而成的，語言通俗、結構合理，每章開頭有學習目標，結尾有本章小結，所有練習題都附有相應的參考答案。

《計算機操作系統原理(第2版)》是普通高等教育“十一五”國家級規劃教材，《計算機操作系統原理(第2版)》全面系統地介紹操作系統的基本原理、方法與技術，並基於Microsoft Windows Server 2003給出相應的實驗。全書分為兩大部分，第一部分包括第1～8章，介紹操作系統概述、操作系統用户接口、進程管理、處理機調度、死鎖及其對策、存儲管理、設備管理和文件系統；第二部分包括第9章和第10章，介紹操作系統的進一步發展和Windows實驗。

第1章 操作系統概述

1.1 操作系統的定義

1.1.1 操作系統的虛擬機觀點

1.1.2 操作系統的資源管理觀點

1.1.3 操作系統的用户服務觀點

1.1.4 操作系統的進程管理觀點

1.2 操作系統的形成過程

1.2.1 人工操作階段

1.2.2 單道批處理階段

1.2.3 多道程序系統階段

1.2.4 進一步發展階段

1.3 操作系統的基本類型

1.3.1 多道批處理系統

1.3.2 分時系統

1.3.3 實時系統

1.3.4 通用操作系統

1.4 操作系統的特徵

1.5 操作系統的服務

1.5.1 操作系統的公共服務

1.5.2 操作系統的服務方式

1.6 操作系統的功能

1.6.1 用户接口

1.6.2 處理機管理

1.6.3 存儲管理

1.6.4 設備管理

1.6.5 文件管理

1.7 操作系統的結構

1.7.1 整體式系統

1.7.2 層次式系統

1.7.3 客户/服務器系統

本章小結

學後自測1

參考答案1

第2章 操作系統用户接口

2.1 用户接口概述

2.1.1 程序的執行和作業的概念

2.1.2 作業管理概述

2.2 命令接口

2.2.1 脱機命令接口

2.2.2 聯機命令接口

2.3 程序接口

2.3.1 系統調用概述

2.3.2 系統調用類型

2.3.3 系統調用過程

2.4 圖形接口

本章小結

學後自測2

參考答案2

第3章 進程管理

3.1 進程的基本概念

3.1.1 進程的引入

3.1.2 進程的定義和特徵

3.2 進程的描述

3.2.1 進程控制塊

3.2.2 進程控制塊的組織方式

3.3 進程狀態及其轉換

3.3.1 進程的基本狀態

3.3.2 進程基本狀態的轉換

3.4 進程控制

3.4.1 進程控制機構

3.4.2 進程控制原語

3.5 進程互斥與同步

3.5.1 互斥的概念

3.5.2 進程同步的概念

3.5.3 互斥與同步機制

3.5.4 用PV原語實現互斥與同步的方法

3.5.5 用PV原語解決經典的互斥與同步問題

3.6 進程間通信

3.6.1 進程間通信的類型

3.6.2 消息傳遞

3.6.3 消息傳遞的實例——消息緩衝通信

3.7 線程的概念

3.7.1 線程的引入和定義

3.7.2 線程的屬性和狀態

3.7.3 進程與線程的比較

本章小結

學後自測3

參考答案3

第4章 處理機調度

4.1 調度的層次與分類

4.1.1 調度的層次

4.1.2 調度的分類

4.2 調度算法的設計目標和性能指標

4.2.1 設計目標

4.2.2 性能指標

4.3 調度算法

4.3.1 先來先服務調度算法

4.3.2 短作業(進程)優先調度算法

4.3.3 高響應比優先調度算法

4.3.4 時間片輪轉調度算法

4.3.5 優先級調度算法

4.3.6 多級反饋隊列調度算法

4.4 實時系統調度

4.4.1 實現實時調度的基本條件

4.4.2 實時調度的分類

4.4.3 常用的幾種實時調度算法

本章小結

學後自測4

參考答案4

第5章 死鎖及其對策

5.1 死鎖的概念

5.1.1 資源

5.1.2 死鎖定義

5.2 死鎖的產生及對策

5.2.1 死鎖產生的原因

5.2.2 死鎖產生的必要條件

5.2.3 死鎖的描述

5.2.4 處理死鎖的方法

5.3 死鎖的預防

5.3.1 破壞互斥條件

5.3.2 破壞佔用並等待條件

5.3.3 破壞不剝奪條件

5.3.4 破壞環路等待條件

5.4 死鎖的避免

5.4.1 系統狀態的安全性

5.4.2 銀行家算法

5.4.3 銀行家算法舉例

5.5 死鎖的檢測和解除

5.5.1 利用資源分配圖檢測死鎖

5.5.2 利用死鎖檢測算法檢測死鎖

5.5.3 死鎖的恢復

本章小結

學後自測5

參考答案5

第6章 存儲管理

6.1 存儲管理的基本概念

6.1.1 存儲器的層次

6.1.2 地址重定位

6.1.3 存儲管理的目的和功能

6.1.4 存儲分配方式

6.2 存儲管理技術

6.2.1 單一連續區管理

6.2.2 固定式和可變式分區存儲管理

6.2.3 可重定位分區存儲管理

6.2.4 分區的存儲保護

6.3 虛擬存儲系統的基本概念

6.3.1 虛擬存儲器

6.3.2 實現虛擬存儲器的基本原理

6.4 分頁存儲管理

6.4.1 分頁存儲管理的實現原理

6.4.2 簡單分頁存儲管理

6.4.3 請求式分頁存儲管理

6.4.4 請求式調頁存儲管理的頁面置換算法

6.4.5 頁面抖動和工作集模型

6.4.6 頁面保護

6.4.7 頁式存儲管理的優缺點

6.5 請求分段存儲管理

6.5.1 段式存儲管理的基本思想

6.5.2 段式存儲管理的實現原理

6.5.3 段的共享與保護

6.5.4 分段與分頁的區別與聯繫

6.5.5 段式存儲管理的優缺點

6.6 段頁式存儲管理

6.6.1 段頁式存儲管理的基本思想

6.6.2 段頁式存儲管理的地址變換過程

6.6.3 段頁式存儲管理的優缺點

本章小結

學後自測6

參考答案6

第7章 設備管理

7.1 概述

7.1.1 I/O設備的種類

7.1.2 設備控制器

7.1.3 I/O控制方式

7.1.4 設備管理的功能

7.2 設備管理的實現技術

7.2.1 中斷技術

7.2.2 緩衝技術

7.2.3 設備分配技術

7.3 設備管理軟件的層次

7.3.1 用户層I/O軟件

7.3.2 與設備無關的I/O軟件

7.3.3 設備驅動趕序

7.3.4 中斷處理程序

7.4 虛擬設備

7.4.1 SPOOLing概念

7.4.2 SPOOLing系統實現

7.4.3 虛擬設備實例

7.5 磁盤驅動調度

7.5.1 磁盤結構

7.5.2 磁盤調度算法

本章小結

學後自測7

參考答案7

第8章 文件系統

8.1 文件系統概述

8.1.1 文件的概念

8.1.2 文件系統的概念

8.2 文件的邏輯結構及其存取方法

8.2.1 文件的邏輯結構

8.2.2 文件的邏輯存取方法

8.3 文件的物理結構及其存取方法

8.3.1 文件的物理結構

8.3.2 文件的物理存取方法

8.4 文件存儲空間管理

8.4.1 文件存儲空間管理的基本方法

8.4.2 成組鏈

8.5 文件目錄管理

8.5.1 文件目錄的概念

8.5.2 文件目錄的基本結構

8.5.3 文件路徑名

8.5.4 便於共享的目錄結構

8.6 文件系統的安全性

8.6.1 系統安全性保護

8.6.2 存取控制權限保護

8.6.3 保密

8.7 文件的操作與使用

8.7.1 文件創建和刪除

8.7.2 文件打開和關閉

8.7.3 文件的讀和寫

8.7.4 文件的硬鏈接和解除硬鏈接

本章小結

學後自測8

參考答案8

第9章 操作系統的進一步發展

9.1 操作系統新類型

9.1.1 微型計算機操作系統

9.1.2 網絡操作系統

9.1.3 分佈式操作系統

9.1.4 嵌入式操作系統

9.2 操作系統新技術

9.2.1 微內核技術

9.2.2 多線程技術

本章小結

學後自測9

參考答案9

第10章 Windows實驗

10.1 Windows Server 2003基礎

10.1.1 Windows Server 2003進程和線程的實現

10.1.2 Windows Server 2003進程狀態及進程調度

10.1.3 Windows Server 2003內存管理

10.1.4 Windows Server 2003文件系統

10.1.5 Windows Server 2003設備管理

10.1.6 客户和服務器版南之間的差異

10.2 Windows Server 2003的註冊表管理機制和實驗

10.3 Windows Server 2003進程和線程實驗

10.4 線程調度

10.5 內存實驗

10.6 系統安全實驗

參考文獻 ^[1]