計算機操作系統

本書有IEEE/ACM計算機科學計劃為參照，結合操作系統的技術應用，詳細介紹了計算機操作系統的基本概念、基本原理、實現技術和運行機制。以常規操作系統的結構為序，以系統工作流程控制、資源管理和分配為基礎，對任務與進程管理、存儲器管理、輸入輸出及設備管理、文件系統與信息存儲管理、用户作業與系統初啓、用户接口與操作環境界面、操作系統的安全性、操作系統的演示和未來發展進行詳細介紹和討論。同時，以實例的方式簡單介紹和對比了目前的主流操作系統，如DOS、WINDOWS、Window NT，OS/2，UNIX、MAC等的系統特點、結構和應用環境。

本書以教材方式組織內容，同淺入深，每章配有習題與思考題，本書可作為高等學校計算機專業的教材，也可作為廣大計算機應用工作者、研究和開發者的參考書籍。

第1章 計算機操作系統概論

第一節 計算機操作系統的概念

一、什麼是操作系統

二、對操作系統的認識

三、操作系統的功能

四、操作系統提供的服務

第二節 如何學習操作系統

一、為什麼在學習和研究操作系統

二、理解操作系統的特徵

三、理解操作系統的功能結構

第三節 操作系統的形式與發展

一、操作系統發展的基礎

二、操作系統的發展

第四節 操作系統的分類

一、分類的原則與觀點

二、單用户操作系統

三、批處理操作系統

四、分時操作系統

五、實時操作系統

第五節 當前主流操作系統簡介

一、當前主流操作系統

二、用户如何選用操作系統

本章小結

習題志思考題

第二章 任務與進程管理

第一節 系統的基本工作單位

一、系統的工作流程與流程控制

二、進程概念的引入

三、進程管理的功能

四、操作系統內核的概念

第二節 進程的結構

一、進程的實體

二、進程控制塊

三、進程表示方法

四、進程的狀態演變

第三節 進程的控制

一、進程控制機構

二、進程的創建與撤消

三、進程的掛起與恢復

四、進程的調度與切換

第四節 進程的協調

一、進程互斥與監界區

二、簡單的進程同頻機械構

三、信號量同步年制；

四、管理程機制問題

五經典進程的同步

第五節 進程的通信

一、進程通信的類型

二、進程通信的方式

第六節 進程的調整

一、進程調整的概念

二、進程調度的算法

三、進程調度的算法

第七節 進程的安全性

一、死鎖的概念

二、死鎖的預防

三、死鎖的避免

四、死鎖的解除與系統恢復

第八節 進程的演化與進展

一、基本工作單位的控制粒度

二、線程的概念

三、線程的控制

本章小結

第三章 存儲管理

第一節 存儲管理基本概念

一、物理內存和虛擬內存

二、存儲管理的基本任務

第二節 存儲器的分區管理

一、固定分區管理方案

二、可變分區管理方案

三、分區管理評價

第三節 存儲器的分頁管理

一、分頁管理基本原理

二、靜態分頁管理

三、動態分頁管理

四、分頁存儲管理述評

第四節 存儲器的分段管理

一、分段式存儲管理的基本思想

二、分段式存儲管理的實現原理

三、分段式存儲管理的優缺點

第五節 存儲器的段頁式管理

一、段頁式存儲管理的基本思想

二、段頁式存儲管理的實現原理

本章小結

習題與思考題

第四章 輸入輸出操作與設備管理

第一節 輸入輸出操作與設備的概念

一、計算機系統的設備

二、I/O設備與驅動技術的發展

三、I/O設備控制與驅動軟件

四、設備管理的任務

第二節 操作系統對中斷處理

一、中斷的基本概念

二、中斷的類型

三、中斷的響應與處理

四、中斷處理程序和驅動程序

五、中斷的返回與恢復

第三節 操作系統與時鐘系統

一、時鐘的概念

二、時鐘管理

第四節 操作系統對輸入輸出操作的控制

一、輸入輸出設備的資源分配

二、輸入輸出通道技術

三、輸入輸出總線

四、輸入輸出緩衝控制

五、即插即用技術

第五節 設備管理、調度與分配

一、設備的無關性

二、設備控制與操作

三、設備的驅動

四、設備的調度與分配

本章小結

習題與思考題

第五章 文件管理與信息存儲

第一節 文件與文件系統

一、文件的概念

二、文件的分類

三、文件系統的概念

四、文件系統的功能

第二節 文件的組織與存取

一、文件的邏輯結構與存取方法

二、文件的物理結構

第三節 文件的管理

一、文件目錄的內容

二、目錄文件的結構

三、文件和目錄的操作

四、文件存儲空間管理

第四節 文件的共享與安全

一、文件共享的實現

二、文件安全的管理

本章小結

習題與思考題

第六章 操作系統結構與作業管理

第一節 計算機操作系統的結構模型

一、操作系統的整體性結構

二、操作系統的層次結構

三、操作系統的微內核結構

四、操作系統結構模型的發展

五、操作系統內部結構的映像

第二節 作業管理的概念

一、什麼是作業

二、用户如何提交作業

第三節 作業管理的功能

一、作業的狀態變遷

二、作業的調度問題

三、作業的控制問題

第四節 操作系統的安裝與啓動

一、操作系統的引導的裝入

二、系統配置與初始化

本章小結

第七章 用户接口與操作環境

第一節 用户接口概述

一、命令接口、

二、程序接口

三、環境接口

第二節 操作系統的命令接口

一、命令接口的類型

二、命令接口的操作方式與構

三、命令語言

四、命令的種類與功能

五、命令文件

六、命令設計

第三節 操作系統的程序接口

一、系統調用

二、起始和終止

三、系統服務的類型

四、非系統程序接口

五、應用編程接口

第四節 操作系統的環境接口

一、交互式命令的操作方式

二、操作系統的視窗環境

三、命令與環境界面的設計問題

本章小結

習題與思考題

第八章 操作系統的安全性

第一節 操作系統安全性的概念

一、安全性的含義

二、安全的威脅源

三、操作系統的安全性

四、操作系統的安全機制

第二節 操作系統安全實施辦法

一、內存保護機制

二、文件保護機制

三、存取控制機制

四、用户認證機制

五、惡意程序防禦機制

第三節 安全操作系統設計

一、建立安全模型

二、安全操作系統設計

三、系統安全可信度驗證

四、安全操作系統實施

本章小結

習題與思考題

第九章 操作系統的實例與分析

第一節 MSDOS操作系統的組成

一、MSDOS操作系統的組成

二、MSDOS的存儲器管理

三、MSDOS的進程管理

四、MSDOS的設備管理

五、MSDOS的設備管理

六、MSDOS的作業管理

第二節 UNIX的操作系統實例

一、 UNIX操作系統的發展實例

二、UNIX操作系統的結構

三、UNIX系統的旱災程管理

四、UNIX系統的存儲器管理

五、UNIX系統的I/O操作和設備管理

六、UNIX系統的文件管理

七、UNIX系統的作業和用户界面

八、UNIX和DOS操作系統的兼容性

第三節 其他著名主流操作系統

一、Windows操作系統

二、Windows NT操作系統

三、OS/2操作系統實例

四、MAC操作系統實例

本章 小結

習題與思考題

第十章 操作系統發與展望

第一節 計算機系統體系結構的發展與操作系統

一、高性能計算機操作系統

二、網絡計算機與操作系統

三、開放系統與操作系統

四、軟件發展與操作系統

五、客户/服務器結構與操作系統

第二節 多處理機操作系統

一、多處理器與多處理

二、對稱多處理

三、非對稱多處理

四、多處理機系統

五、多處理機操作系統的系統管理

第三節 網絡操作系統

一、計算機網絡的概念

二、網絡操作系統

三、網絡操作系統的結構模式

四、網絡操作系統的功能

五、局域網絡操作系統的實例

第四節 分佈式操作系統

一、分佈式計算機系統與分佈式操作系統

二、分佈式操作系統與網絡操作系統的區別

三、分佈式作系統的系統管理

四、分佈式操作系統的支持環境

第五節 面對對象的操作系統

一、 面向對象的概念

二、 面向對象操作系統

第六節 微內核操作系統

一、微內核操作系統的結構

二、微內核結構的特徵

三、微內核的系統管理

第七節、對操作系統的新認識

本章小結

習題與思考題

參考文獻