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计算机操作系统教程(第4版)

“十一五”国家规划教材

作者:
左万利 王英
定价:
52.00元
ISBN:
978-7-04-051340-0
版面字数:
630.000千字
开本:
16开
全书页数:
暂无
装帧形式:
平装
重点项目:
“十一五”国家规划教材
出版时间:
2019-06-14
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

本书主要讲述操作系统的基本概念、基本原理、设计方法和实现技术。在经典内容的基础上,突出介绍了近年来操作系统的最新进展,如Java 管程、触屏、多核与超线程、实时调度与多处理器调度、多级页表、快速文件系统、RAID 技术、分布协同、集群计算与云计算、微内核与嵌入式系统、操作系统安全等,并通过中断把操作系统各部分之间有机联系起来,深刻揭示操作系统的运作机理。主要章后附有现代系统方法案例,涉及Linux、Windows 10 等流行操作系统,并对UNIX 系统做了比较全面的分析。

本书第4 版在选材和组织上进行了认真推敲,力求做到概念准确、知识完整、层次清晰、系统性强、理论联系实际、富有启发性,可用作高等学校计算机专业及相关专业教材,也可供相关技术人员阅读使用,对准备报考研究生的学生具有参考价值。

  • 前辅文
  • 第一章 操作系统概述
    • 1.1 操作系统的概念
      • 1.1.1 操作系统的地位
      • 1.1.2 操作系统的作用
      • 1.1.3 操作系统的定义
    • 1.2 操作系统的历史
      • 1.2.1 操作系统的产生
      • 1.2.2 操作系统的完善
      • 1.2.3 操作系统的发展
    • 1.3 操作系统的特性
      • 1.3.1 并发性
      • 1.3.2 共享性
      • 1.3.3 异步性
      • 1.3.4 虚拟性
    • 1.4 操作系统的分类
      • 1.4.1 多道批处理操作系统
      • 1.4.2 分时操作系统
      • 1.4.3 实时操作系统
      • 1.4.4 通用操作系统
      • 1.4.5 单用户操作系统
      • 1.4.6 网络操作系统
      • 1.4.7 分布式操作系统
      • 1.4.8 多处理器操作系统
      • 1.4.9 集群操作系统
      • 1.4.10 云计算操作系统
      • 1.4.11 嵌入式操作系统
      • 1.4.12 多媒体操作系统
      • 1.4.13 智能卡操作系统
    • 1.5 操作系统的硬件环境
      • 1.5.1 定时装置
      • 1.5.2 堆与栈
      • 1.5.3 寄存器
      • 1.5.4 特权指令与非特权指令
      • 1.5.5 处理器状态及状态转换
      • 1.5.6 地址映射机构
      • 1.5.7 存储保护设施
      • 1.5.8 中断装置
      • 1.5.9 通道与DMA控制器
    • 1.6 操作系统的界面形式
      • 1.6.1 交互终端命令
      • 1.6.2 图形用户界面
      • 1.6.3 触屏用户界面
      • 1.6.4 作业控制语言
      • 1.6.5 系统调用命令
    • 1.7 操作系统的运行机理
    • 1.8 研究操作系统的几种观点
      • 1.8.1 进程观点
      • 1.8.2 资源管理观点
      • 1.8.3 虚拟机观点
    • 1.9 系统举例
      • 1.9.1 Linux系统
      • 1.9.2 Windows 10系统
    • 习题一
  • 第二章 进程、线程与作业
    • 2.1 多道程序设计
      • 2.1.1 单道程序设计的缺点
      • 2.1.2 多道程序设计的提出
      • 2.1.3 多道程序设计的问题
    • 2.2 进程的引入
      • 2.2.1 进程的概念
      • 2.2.2 进程状态及状态转换
      • 2.2.3 进程控制块
      • 2.2.4 进程的组成与上下文
      • 2.2.5 进程的队列
      • 2.2.6 进程的类型和特性
      • 2.2.7 进程间的相互联系与相互作用
      • 2.2.8 进程的创建、撤销与汇聚
      • 2.2.9 进程与程序的联系和差别
    • 2.3 线程与轻进程
      • 2.3.1 线程的引入
      • 2.3.2 线程的概念
      • 2.3.3 线程的结构
      • 2.3.4 线程控制块
      • 2.3.5 线程的实现
      • 2.3.6 线程的应用
    • 2.4 作业
      • 2.4.1 批处理作业
      • 2.4.2 交互式作业
    • 2.5 系统举例
      • 2.5.1 Java线程
      • 2.5.2 Linux进程与线程
      • 2.5.3 Windows 10的进程、线程与纤程
    • 习题二
  • 第三章 中断与处理器调度
    • 3.1 中断与中断系统
      • 3.1.1 中断概念
      • 3.1.2 中断装置
      • 3.1.3 中断处理逻辑
      • 3.1.4 现场级别与保存位置
      • 3.1.5 嵌套中断与系统栈
      • 3.1.6 进程状态转换的分解图
      • 3.1.7 中断处理例程
    • 3.2 处理器调度
      • 3.2.1 处理器调度算法
      • 3.2.2 处理器调度时机
      • 3.2.3 处理器调度过程
    • 3.3 调度级别与多级调度
      • 3.3.1 交换与中级调度
      • 3.3.2 作业与高级调度
    • 3.4 实时调度
      • 3.4.1 最早截止期优先调度
      • 3.4.2 单调速率调度
      • 3.4.3 最小裕度优先调度
    • 3.5 系统举例
      • 3.5.1 Linux进程调度
      • 3.5.2 Windows 10线程调度
    • 习题三
  • 第四章 互斥、同步与通信
    • 4.1 并发进程
      • 4.1.1 前驱图的定义
      • 4.1.2 顺序程序及其特性
      • 4.1.3 并发程序及其特性
      • 4.1.4 程序并发执行的条件
      • 4.1.5 并发程序的表示
      • 4.1.6 与时间有关的错误
    • 4.2 进程互斥
      • 4.2.1 共享变量与临界区
      • 4.2.2 临界区与进程互斥
      • 4.2.3 进程互斥原则
      • 4.2.4 进程互斥的软件实现
      • 4.2.5 进程互斥的硬件支持
    • 4.3 进程同步
      • 4.3.1 进程同步的概念
      • 4.3.2 进程同步机制
      • 4.3.3 信号量与PV操作
      • 4.3.4 条件临界区
      • 4.3.5 管程
      • 4.3.6 会合
      • 4.3.7 事务存储器
    • 4.4 进程高级通信
      • 4.4.1 进程间通信的概念
      • 4.4.2 进程间通信的模式
      • 4.4.3 直接方式
      • 4.4.4 间接方式
    • 4.5 系统举例
      • 4.5.1 Linux进程间通信
      • 4.5.2 Windows 10的并发控制
    • 习题四
  • 第五章 死锁与饥饿
    • 5.1 死锁的概念
    • 5.2 死锁的类型
      • 5.2.1 竞争资源引起的死锁
      • 5.2.2 进程间通信引起的死锁
      • 5.2.3 其他原因引起的死锁
    • 5.3 死锁的条件
    • 5.4 死锁的处理
    • 5.5 资源分配图
      • 5.5.1 资源分配图的定义
      • 5.5.2 资源分配图的约简
    • 5.6 死锁的预防
      • 5.6.1 预先分配策略
      • 5.6.2 有序分配策略
    • 5.7 死锁的避免
      • 5.7.1 安全状态与安全进程序列
      • 5.7.2 银行家算法
    • 5.8 死锁的发现
      • 5.8.1 死锁检测算法
      • 5.8.2 死锁检测时刻
    • 5.9 死锁的恢复
    • 5.10 鸵鸟算法
    • 5.11 有关问题的讨论
      • 5.11.1 关于充要性算法
      • 5.11.2 关于消耗型资源问题
      • 5.11.3 关于可剥夺资源问题
      • 5.11.4 关于两阶段锁
    • 5.12 饥饿与饿死
    • 5.13 活锁
    • 5.14 优先级倒置
    • 5.15 可复用资源死锁的静态分析
    • 5.16 同种组合资源死锁的必要条件
    • 5.17 死锁与饥饿的例子
    • 5.18 系统举例
    • 习题五
  • 第六章 主存储器管理
    • 6.1 存储管理的功能
      • 6.1.1 存储分配
      • 6.1.2 存储共享
      • 6.1.3 存储保护
      • 6.1.4 存储扩充
      • 6.1.5 地址映射
    • 6.2 内存资源管理
      • 6.2.1 内存分区
      • 6.2.2 内存分配
      • 6.2.3 碎片与紧凑
    • 6.3 单一连续区存储管理
      • 6.3.1 基本原理
      • 6.3.2 双对界
      • 6.3.3 交换与重定位
      • 6.3.4 覆盖技术
    • 6.4 页式存储管理
      • 6.4.1 基本原理
      • 6.4.2 多级页表
      • 6.4.3 反置页表
      • 6.4.4 快表可达
    • 6.5 段式存储管理
      • 6.5.1 基本原理
      • 6.5.2 段的共享与保护
    • 6.6 段页式存储管理
    • 6.7 Intel 32与x86-64存储体系
      • 6.7.1 IA-32分段
      • 6.7.2 IA-32分页
      • 6.7.3 X86-64
    • 习题六
  • 第七章 虚拟存储系统
    • 7.1 外存储器管理技术
      • 7.1.1 外存空间划分
      • 7.1.2 外存空间分配
    • 7.2 虚拟页式存储管理
      • 7.2.1 基本原理
      • 7.2.2 内存页框分配策略
      • 7.2.3 外存块的分配策略
      • 7.2.4 页面调入时机
      • 7.2.5 写时复制
      • 7.2.6 置换算法
      • 7.2.7 颠簸
      • 7.2.8 工作集模型
      • 7.2.9 页故障率反馈模型
      • 7.2.10 交换
      • 7.2.11 非均匀存储器访问
      • 7.2.12 例子
    • 7.3 虚拟段式存储管理
      • 7.3.1 基本原理
      • 7.3.2 段的动态连接
    • 7.4 虚拟段页式存储管理
      • 7.4.1 基本原理
      • 7.4.2 中断处理
    • 7.5 现代操作系统对存储管理方式的选择
    • 7.6 系统举例
      • 7.6.1 Linux存储管理
      • 7.6.2 Windows 10虚拟存储
    • 习题七
  • 第八章 文件系统
    • 8.1 文件与文件系统
      • 8.1.1 文件
      • 8.1.2 文件系统
    • 8.2 文件的访问方式
      • 8.2.1 顺序访问
      • 8.2.2 随机访问
    • 8.3 文件的组织
      • 8.3.1 文件的逻辑组织
      • 8.3.2 文件的物理组织
    • 8.4 文件目录
      • 8.4.1 文件控制块与目录项
      • 8.4.2 文件目录与目录文件
      • 8.4.3 单级目录与多级目录
      • 8.4.4 文件目录的改进
      • 8.4.5 根目录与当前目录
      • 8.4.6 文件目录的查找
    • 8.5 文件的共享
      • 8.5.1 文件共享的目的
      • 8.5.2 文件共享的模式
      • 8.5.3 文件共享的实现
    • 8.6 文件的保护和保密
      • 8.6.1 文件的保护
      • 8.6.2 文件的保密
    • 8.7 文件存储空间的管理
      • 8.7.1 空闲块表
      • 8.7.2 空闲块链
      • 8.7.3 位图
    • 8.8 内存所需的表目
      • 8.8.1 系统打开文件表
      • 8.8.2 用户打开文件表
      • 8.8.3 表间联系
    • 8.9 文件系统的界面
    • 8.10 日志结构文件系统
    • 8.11 内存映射文件
    • 8.12 文件的安全
      • 8.12.1 完全转储
      • 8.12.2 增量转储
      • 8.12.3 差分转储
    • 8.13 系统举例
      • 8.13.1 Linux文件系统
      • 8.13.2 Windows NTFS
    • 习题八
  • 第九章 设备与输入输出管理
    • 9.1 设备管理的功能和目标
      • 9.1.1 设备管理的功能
      • 9.1.2 设备管理的目标
    • 9.2 设备的分类
      • 9.2.1 输入输出型设备与存储型设备
      • 9.2.2 块型设备与字符型设备
      • 9.2.3 独占型设备与共享型设备
    • 9.3 设备的物理特性
      • 9.3.1 输入输出型设备的物理特性
      • 9.3.2 存储型设备的物理特性
    • 9.4 数据传输方式
      • 9.4.1 程序控制查询方式
      • 9.4.2 中断驱动方式
      • 9.4.3 内存映射方式
      • 9.4.4 DMA方式
      • 9.4.5 通道方式
    • 9.5 I/O软件的层次
      • 9.5.1 用户I/O软件
      • 9.5.2 与设备无关的系统软件
      • 9.5.3 设备驱动程序
      • 9.5.4 中断处理程序
    • 9.6 同步I/O与异步I/O
    • 9.7 设备分配与去配
      • 9.7.1 独占型设备的分配与去配
      • 9.7.2 共享型设备的分配与去配
    • 9.8 设备驱动
      • 9.8.1 通道程序
      • 9.8.2 设备启动
      • 9.8.3 中断处理
    • 9.9 设备调度
      • 9.9.1 磁盘输入输出参数
      • 9.9.2 磁盘引臂调度算法
      • 9.9.3 磁盘访问举例
    • 9.10 缓冲与缓存
      • 9.10.1 缓冲技术的引入
      • 9.10.2 私用缓冲与公共缓冲
      • 9.10.3 单缓冲、双缓冲与循环缓冲
      • 9.10.4 缓冲池及其管理
      • 9.10.5 缓冲技术的实现
      • 9.10.6 缓存
    • 9.11 输入输出进程
    • 9.12 RAID技术
      • 9.12.1 RAID级别
      • 9.12.2 硬件RAID与软件RAID
    • 9.13 虚拟设备
      • 9.13.1 虚拟设备的引入
      • 9.13.2 虚拟设备的实现
      • 9.13.3 虚拟设备举例
    • 9.14 稳定存储器
    • 9.15 系统举例
    • 习题九
  • 第十章 操作系统管理
    • 10.1 操作系统使用
      • 10.1.1 操作系统生成
      • 10.1.2 操作系统装入
      • 10.1.3 操作系统初启
      • 10.1.4 操作系统运行
    • 10.2 操作系统维护
      • 10.2.1 正确性维护
      • 10.2.2 适应性维护
      • 10.2.3 改善性维护
    • 10.3 操作系统保护
      • 10.3.1 权限矩阵
      • 10.3.2 存储与控制
    • 10.4 操作系统安全
      • 10.4.1 入侵与身份认证
      • 10.4.2 程序威胁
      • 10.4.3 安全策略
      • 10.4.4 可信系统
      • 10.4.5 安全操作系统
    • 10.5 系统举例
    • 习题十
  • 第十一章 操作系统设计
    • 11.1 操作系统设计目标
    • 11.2 操作系统基本内核
      • 11.2.1 内核的基本组成
      • 11.2.2 内核各个部分的关系
    • 11.3 操作系统体系结构
      • 11.3.1 基于共享变量的结构
      • 11.3.2 基于信件传递的结构
      • 11.3.3 微内核结构
    • 11.4 操作系统设计方法
      • 11.4.1 模块接口法
      • 11.4.2 核扩充法
      • 11.4.3 层次结构法
      • 11.4.4 面向对象设计方法
    • 11.5 系统举例
    • 习题十一
  • 第十二章 操作系统新技术
    • 12.1 具有公共内存的并行操作系统
      • 12.1.1 多处理器操作系统
      • 12.1.2 多核与超线程操作系统
    • 12.2 没有公共内存的并行操作系统
      • 12.2.1 网络与分布式操作系统
      • 12.2.2 集群操作系统
      • 12.2.3 云计算操作系统
    • 12.3 具有公共内存的并发控制与调度
      • 12.3.1 多处理器(多核)互斥算法
      • 12.3.2 多处理器(多核)调度
    • 12.4 没有公共内存与时钟的并发控制
      • 12.4.1 事件排序
      • 12.4.2 互斥算法
      • 12.4.3 进程同步与进程间通信
      • 12.4.4 死锁处理
    • 12.5 嵌入式环境下的操作系统
      • 12.5.1 嵌入式操作系统概述
      • 12.5.2 ARM体系结构简介
      • 12.5.3 Android系统
      • 12.5.4 iOS系统
    • 习题十二
  • 第十三章 UNIX 实例分析
    • 13.1 历史回顾
    • 13.2 系统结构
      • 13.2.1 内核部分
      • 13.2.2 外壳部分
    • 13.3 进程管理
      • 13.3.1 进程组成
      • 13.3.2 进程控制块
      • 13.3.3 进程状态与状态转换
      • 13.3.4 进程调度
      • 13.3.5 进程互斥
      • 13.3.6 进程同步
      • 13.3.7 进程间通信
    • 13.4 存储管理
      • 13.4.1 存储管理方式
      • 13.4.2 存储分配算法
      • 13.4.3 进程空间扩充
      • 13.4.4 交换技术
      • 13.4.5 虚拟页式存储管理
    • 13.5 文件系统
      • 13.5.1 文件类型
      • 13.5.2 文件体系
      • 13.5.3 文件结构
      • 13.5.4 文件卷的组织
      • 13.5.5 超级块
      • 13.5.6 inode区管理
      • 13.5.7 空闲磁盘空间管理
      • 13.5.8 文件目录与连接
      • 13.5.9 文件系统映射
      • 13.5.10 文件卷的安装与拆卸
      • 13.5.11 快速文件系统
      • 13.5.12 网络文件系统
    • 13.6 设备管理
      • 13.6.1 设备分配
      • 13.6.2 缓冲与缓存
      • 13.6.3 预先读与延迟写
    • 13.7 系统调用
      • 13.7.1 有关进程控制的系统调用命令
      • 13.7.2 有关文件的系统调用命令
    • 13.8 外壳语言
    • 习题十三
  • 参考文献

本书主要讲述操作系统的基本概念、基本原理、设计方法和实现技术。在经典内容的基础上,突出介绍了近年来操作系统的最新进展,如Java管程、屏障、多核与超线程、实时调度与多处理机调度、多级页表、快速文件系统、RAID技术、分布协同、集群计算与云计算、微内核与嵌入式系统、操作系统安全等,并通过中断把操作系统各部分之间有机联系起来,深刻揭示操作系统的运作机理。主要章后附有现代系统方法案例,涉及Linux、Windows10等流行操作系统,并对UNIX系统做了比较全面的分析。

本书第4版在选材和组织上进行了认真推敲,力求做到概念准确、知识完整、层次清晰、系统性强、联系实际、富有启发性,可用作高等学校计算机专业及相关专业教材,也可供相关技术人员阅读使用,对准备报考研究生的学生具有参考价值。

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