計算機操作系統

操作系統是現代計算機系統中非常重要的系統軟件，在整個計算機系統中起着承上啓下的重要作用。本書深入淺出地對操作系統的基本原理進行了闡述，同時注意引進最新的技術和理念，並以Windows 7 為例，分析了操作系統的實現技術。

本書共分7章，分別介紹了操作系統的基本情況、進程管理、內存管理、設備管理、文件系統、現代操作系統和操作系統的安全與保護技術。本書可作為計算機、網絡工程、信息安全等相關專業的教材，也可供IT技術人員學習參考。 ^[1] 

第1章概論

1.1操作系統的定義和功能

1.1.1操作系統的定義

1.1.2操作系統的功能

1.1.3操作系統的特徵

1.2操作系統的發展

1.2.1手工操作階段

1.2.2早期的批處理階段

1.2.3多道批處理系統階段

1.2.4操作系統的分類

1.3操作系統的接口

1.3.1程序接口

1.3.2操作接口

1.4操作系統的設計實現方法

1.4.1操作系統設計與開發概述

1.4.2操作系統的體系結構

1.5Windows 系列操作系統概況

1.5.1MSDOS

1.5.2Windows 3.x、Windows 95/98及Windows Me

1.5.3Windows NT 及 Windows 2000/2003/2008

1.5.4Windows CE和Windows Mobile

1.5.5Windows XP/Vista 和Windows 7

小結

習題

第2章進程管理

2.1概述

2.2程序的執行方式

2.2.1程序的順序執行

2.2.2程序的併發執行與並行執行

2.2.3進程概念的引入

2.3進程的特徵與控制

2.3.1進程狀態及轉換

2.3.2進程控制塊PCB

目錄

計算機操作系統

2.3.3進程控制

2.4進程的互斥與同步

2.4.1與時間有關的錯誤

2.4.2臨界資源與臨界區

2.4.3進程同步機制

2.4.4進程同步經典問題

2.5進程通信

2.5.1消息傳遞通信

2.5.2共享內存通信

2.5.3管道通信

2.6進程調度

2.6.1進程調度模型

2.6.2調度算法選擇/評價準則

2.6.3調度算法

2.6.4多CPU系統中的調度

2.6.5多核CPU中的調度

2.7死鎖

2.7.1死鎖的產生原因

2.7.2死鎖產生的必要條件

2.7.3死鎖的避免

2.7.4檢測與解除

2.8線程的基本概念

2.8.1線程的引入

2.8.2線程與進程的區別與聯繫

2.8.3線程的三種模式

2.9Windows 7中的進程與線程

2.9.1進程

2.9.2線程

小結

習題

第3章內存管理

3.1內存管理概述

3.1.1計算機存儲系統的結構

3.1.2地址的表示與地址轉換

3.1.3內存管理的功能

3.1.4覆蓋與交換技術

3.2分區內存管理

3.2.1單一連續內存管理

3.2.2固定分區內存管理

3.2.3可變分區內存管理

3.3頁式存儲管理

3.3.1頁式存儲管理的基本原理

3.3.2頁式存儲管理的內存的分配與回收

3.3.3頁式存儲管理的地址轉換

3.3.4快表

3.3.5頁的共享和保護 ^[2] 

3.3.6多級頁表

3.4段式存儲管理

3.4.1段式存儲管理的基本原理

3.4.2段式存儲管理的地址轉換和內存保護

3.4.3段的共享

3.4.4分段和分頁的比較

3.4.5段頁式存儲管理

3.5虛擬存儲技術

3.5.1虛擬存儲技術的提出

3.5.2程序的局部性原理

3.5.3虛擬存儲技術的基本思想

3.6請求分頁虛擬存儲管理

3.6.1請求分頁虛擬存儲管理的基本原理

3.6.2請求分頁虛擬存儲管理的硬件支持

3.6.3頁面分配策略與頁面調度算法

3.6.4頁面置換算法

3.6.5影響請求頁式存儲管理性能的因素

3.7請求分段虛擬存儲管理

3.7.1請求分段虛擬存儲管理的基本原理

3.7.2請求分段虛擬存儲管理的段的共享和保護

3.7.3請求段頁式虛擬存儲管理

3.8Windows 7內存管理技術

3.8.1基於分頁管理的Windows 2000/XP/7

3.8.2Windows 2000/XP/7系統的虛擬存儲管理實現

3.8.3Windows 2000/XP/7的內存空間分配

3.8.4Windows 2000/XP內存頁面級保護機制

3.8.5Windows 7內存管理的新特點

小結

習題

第4章設備管理

4.1設備管理概述

4.1.1設備分類

4.1.2設備管理的目標、功能和結構

4.2設備控制方法

4.2.1程序循環查詢方式

4.2.2中斷驅動方式

4.2.3直接內存訪問方式

4.2.4通道方式

4.3緩衝技術

4.3.1單緩衝

4.3.2雙緩衝

4.3.3多緩衝

4.4輸入輸出軟件

4.4.1中斷處理程序

4.4.2設備驅動程序

4.4.3設備獨立性程序

4.4.4用户層軟件

4.5設備分配與回收

4.5.1設備信息描述

4.5.2設備分配策略

4.5.3SPOOLing技術

4.5.4設備分配算法

4.5.5設備分配與回收過程

4.6Windows 7中的I/O設備管理

4.6.1Windows I/O系統軟件層次結構

4.6.2I/O系統的數據結構

4.6.3I/O的處理過程

4.6.4Windows 7設備管理新特性

小結

習題

第5章文件系統

5.1概述

5.1.1文件的概念

5.1.2文件系統

5.1.3文件的屬性

5.1.4文件的分類

5.1.5文件的使用

5.2文件的組織

5.2.1文件的邏輯結構

5.2.2記錄的成組與分解

5.2.3文件的物理結構

5.2.4文件的存取方法

5.2.5文件存儲空間管理

5.3文件目錄

5.3.1文件目錄的基本概念

5.3.2目錄文件的組織

5.3.3目錄的結構

5.3.4目錄的檢索

5.3.5文件目錄操作

5.4文件系統調用的實現

5.4.1實現系統調用的相關數據結構

5.4.2創建和刪除文件

5.4.3打開和關閉文件

5.4.4文件的讀寫和隨機存取

5.5文件共享

5.5.1靜態共享

5.5.2動態共享

5.6文件系統體系結構

5.6.1文件系統的層次結構模型

5.6.2文件操作的執行過程

5.6.3虛擬文件系統

5.7Windows 7的文件系統

5.7.1Windows文件系統實現模型

5.7.2FAT文件系統

5.7.3NTFS文件系統

小結

習題

第6章現代操作系統

6.1現代操作系統概述

6.1.1推動現代操作系統發展的主要因素

6.1.2現代操作系統的新特徵

6.2網絡操作系統

6.2.1網絡通信協議

6.2.2ISO的OSI網絡體系結構模型

6.2.3TCP/IP網絡體系結構

6.2.4網絡操作系統的功能和構成

6.2.5幾個流行的網絡操作系統

6.2.6Linux網絡操作系統的實現

6.3分佈式操作系統

6.3.1分佈式操作系統的定義、特徵

6.3.2分佈式操作系統的設計

6.3.3標識符系統

6.3.4分佈式文件系統

6.3.5分佈式操作系統的進程管理

6.4多處理機操作系統

6.4.1多處理機系統結構

6.4.2多處理機操作系統的功能與類型

6.4.3多處理機操作系統的進程調度和管理

6.5單CPU多核心操作系統

6.6嵌入式操作系統

6.6.1嵌入式系統的定義與基本特徵

6.6.2嵌入式操作系統實例

小結

習題

第7章操作系統的安全與保護

7.1基本概念

7.1.1安全性

7.1.2完整性

7.1.3保密性

7.2.2操作系統保護層次

7.3操作系統的網絡通信安全

7.3.1數據加密與解密

7.3.2消息摘要與消息驗證碼

7.3.3數字簽名與公鑰基礎設施

小結

習題

參考文獻 ^[2]