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操作系统原理、设计及应用

“十一五”国家规划教材

作者:
刘乃琦
定价:
31.00元
ISBN:
978-7-04-023313-1
版面字数:
480千字
开本:
16开
全书页数:
329页
装帧形式:
平装
重点项目:
“十一五”国家规划教材
出版时间:
2008-05-14
读者对象:
高等教育
一级分类:
计算机/教育技术类
二级分类:
计算机类专业核心课程
三级分类:
操作系统

本书面向操作系统的原理及应用,按照计算机系统—软件系统—资源管理和并发(并行)处理的顺序,介绍计算机操作系统的基本概念、基本原理和基本应用技术。从资源管理的角度,详细介绍常规操作系统的结构及其运行原理,从多道程序和并发(并行)处理的角度,深入浅出地阐述事件驱动和任务(进程)调度的思路、过程及目的。

本书内容涵盖了操作系统的主要内容,包括系统与软件结构、事件处理与任务调度、存储分配与管理、设备与I/O处理、数据与文件系统以及操作系统的安全性等。

本书由浅入深,循序渐近,以教材方式组织内容,适合读者自学。此外,每章还配有习题与思考题,可作为计算机通信、计算机工程、软件工程、信息系统、信息安全等专业的本科教材,也可以作为广大计算机应用者和大专院校师生的参考书。

  • 第1章 计算机操作系统概论
    • 1.1 操作系统的概念
      • 1.1.1 操作系统与计算机同在
      • 1.1.2 对操作系统的认识
      • 1.1.3 操作系统的功能
      • 1.1.4 操作系统的服务
    • 1.2 操作系统的学习方法
      • 1.2.1 学习和研究操作系统
      • 1.2.2 理解操作系统的特征
      • 1.2.3 理解操作系统的硬件关联
    • 1.3 操作系统的形成与发展
      • 1.3.1 操作系统发展的基础
      • 1.3.2 操作系统的进展与演变
    • 1.4 操作系统的分类
      • 1.4.1 分类的原则与观点
      • 1.4.2 单用户操作系统
      • 1.4.3 操作系统的体系结构
    • 1.5 当前主流操作系统简介
      • 1.5.1 Windows系列操作系统
      • 1.5.2 UNIX系列操作系统
    • 本章小结
    • 习题
  • 第2章 进程与并发控制
    • 2.1 并发与进程
      • 2.1.1 并发概述
      • 2.1.2 程序的顺序执行与并发执行
      • 2.1.3 进程及其运行环境
    • 2.2 进程的状态转换
      • 2.2.1 进程的执行轨迹
      • 2.2.2 两状态进程模型
      • 2.2.3 五状态进程模型
      • 2.2.4 进程的挂起状态
    • 2.3 操作系统对进程的控制
      • 2.3.1 操作系统内核
      • 2.3.2 操作系统控制结构
      • 2.3.3 进程的构成及进程的组织
      • 2.3.4 进程控制块PCB
      • 2.3.5 PCB实例解析
      • 2.3.6 操作系统内核级安全:执行模式
      • 2.3.7 操作系统对进程的控制
    • 2.4 线程——另一种并发实体
      • 2.4.1 进程与线程
      • 2.4.2 多线程并发
      • 2.4.3 线程的类型
      • 2.4.4 多线程实例
    • 2.5 进程调度
      • 2.5.1 调度的目标、原则和方式
      • 2.5.2 调度的类型
      • 2.5.3 进程调度算法
      • 2.5.4 实时系统与实时任务调度
      • 2.5.5 进程调度实例
    • 2.6 进程并发控制:互斥与同步
      • 2.6.1 并发控制
      • 2.6.2 互斥与同步的解决策略
      • 2.6.3 互斥与同步解决方法之一:软件方法
      • 2.6.4 互斥与同步解决方法之二:硬件方法
      • 2.6.5 互斥与同步解决方法之三:信号量方法
      • 2.6.6 互斥与同步解决方法之四:管程
    • 2.7 经典进程互斥与同步问题之一:生产者/消费者问题
    • 2.8 经典进程互斥与同步问题之二:读者/写者问题
    • 2.9 互斥与同步解决方法之五:消息传递
      • 2.9.1 进程通信的方式
      • 2.9.2 共享存储区方式
      • 2.9.3 消息传递机制
      • 2.9.4 利用消息传递实现互斥
      • 2.9.5 利用消息传递解决生产者/消费者问题
    • 2.10 进程互斥与同步实例
    • 2.11 进程死锁
      • 2.11.1 引起死锁的原因
      • 2.11.2 解决死锁的方法
      • 2.11.3 预防死锁
      • 2.11.4 避免死锁
      • 2.11.5 检测并解除死锁
    • 2.12 经典进程互斥与同步问题之三:哲学家进餐问题
    • 本章小结
    • 习题
  • 第3章 数据存储与管理
    • 3.1 概述
      • 3.1.1 存储系统的结构
      • 3.1.2 程序的装入和链接
      • 3.1.3 设计需求
    • 3.2 存储管理
      • 3.2.1 单一连续分配
      • 3.2.2 分区管理
      • 3.2.3 对换
      • 3.2.4 离散分配方式
    • 3.3 虚拟存储技术
      • 3.3.1 虚拟存储技术概述
      • 3.3.2 请求分页存储管理方式
      • 3.3.3 段页式虚拟存储技术
    • 本章小结
    • 习题
  • 第4章 设备与I/O管理
    • 4.1 概述
      • 4.1.1 设备管理的作用
      • 4.1.2 I/O设备的类型
      • 4.1.3 设备管理的层次结构
    • 4.2 设备的硬件层次结构
      • 4.2.1 主机与通道和控制器的连接
      • 4.2.2 控制器与通道
      • 4.2.3 输入/输出部件
    • 4.3 设备管理软件层次结构
      • 4.3.1 设备驱动程序
      • 4.3.2 设备的I/O控制方式
      • 4.3.3 DMA控制方式
      • 4.3.4 设备驱动程序举例
      • 4.3.5 设备管理的结构
    • 4.4 提高设备管理性能的相关技术
      • 4.4.1 缓冲技术
      • 4.4.2 SPOOLing技术
      • 4.4.3 设备无关性
    • 4.5 设备分配及分配算法
      • 4.5.1 分配独占设备和算法
      • 4.5.2 分配共享设备和算法
      • 4.5.3 设备分配中的安全性
    • 4.6 I/O设备的调用
      • 4.6.1 应用编程接口
      • 4.6.2 驱动程序与操作系统内核之间的接口
      • 4.6.3 驱动程序与CPU的交互
    • 本章小结
    • 习题
  • 第5章 文件系统原理与应用
    • 5.1 概述
      • 5.1.1 文件概念及类型
      • 5.1.2 文件系统的设计目标、功能及实现
      • 5.1.3 文件系统与数据库系统
    • 5.2 磁盘存储器的管理
      • 5.2.1 文件的组织与实现
      • 5.2.2 有结构文件的记录——块转换
      • 5.2.3 空闲磁盘空间的管理
    • 5.3 文件目录及文件控制块
      • 5.3.1 文件目录
      • 5.3.2 文件控制块
      • 5.3.3 按名存取文件的实现过程
      • 5.3.4 FAT文件系统目录、文件分配表及文件控制块的实现
      • 5.3.5 Linux文件系统目录、文件分配表及文件控制块的实现
    • 5.4 文件系统缓存管理
      • 5.4.1 文件缓存管理的概念
      • 5.4.2 缓存类型
      • 5.4.3 缓存一致性
      • 5.4.4 Linux VFS的缓存管理
    • 5.5 文件共享
      • 5.5.1 文件共享的控制
      • 5.5.2 文件共享的实现
    • 5.6 文件系统的开放性
      • 5.6.1 概述
      • 5.6.2 物理文件系统的注册与注销
    • 5.7 文件系统可靠性
      • 5.7.1 系统备份
      • 5.7.2 文件系统数据的一致性
    • 5.8 文件系统安全性
      • 5.8.1 系统级安全管理
      • 5.8.2 用户级安全管理
      • 5.8.3 目录级安全管理
      • 5.8.4 文件级安全管理
    • 5.9 文件系统接口
      • 5.9.1 接口概述
      • 5.9.2 基本接口功能
    • 本章小结
    • 习题
  • 第6章 操作系统安全
    • 6.1 操作系统安全性概念
      • 6.1.1 安全性的含义
      • 6.1.2 安全的威胁源
      • 6.1.3 操作系统的安全性
      • 6.1.4 操作系统的安全机制与安全服务
    • 6.2 操作系统的安全机制实施
      • 6.2.1 内存保护机制
      • 6.2.2 文件保护机制
      • 6.2.3 用户认证机制
      • 6.2.4 访问控制机制
      • 6.2.5 恶意程序防御机制
    • 6.3 安全操作系统
      • 6.3.1 建立安全模型
      • 6.3.2 安全操作系统设计
      • 6.3.3 系统安全可信度验证
      • 6.3.4 安全操作系统实施
    • 本章小结
    • 习题
  • 参考文献
  • 重要操作系统网站

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