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操作系统基本原理——以openEuler为例

样章
作者：
主编 王金凤 副主编 孙微微 张丽霞 张猜
定价：
37.00元
ISBN：
978-7-04-062179-2
版面字数：
340.000千字
开本：
16开
全书页数：
暂无
装帧形式：
平装
重点项目：
暂无
出版时间：
2024-07-31
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：
计算机组织与体系结构

本书为示范性软件学院联盟建设的首批软件工程系列教材之一。本书以操作系统工作原理为主线，深入讲解操作系统如何实现对系统资源的调用、管理，以及如何协助用户程序的调度与执行。

本书首先从计算机系统结构入手，由支撑操作系统运行的硬件层面、包含操作系统在内的软件层面，以及保障整个系统正常运转的软硬协调机制三方面展开介绍；并对当前国产操作系统的发展现状，尤其是openEuler系统的概况进行了介绍。而后根据操作系统功能模块划分，分别通过进程管理、内存管理、处理器调度、设备管理和磁盘调度、文件管理五方面，深入剖析操作系统的管理机制和工作原理；同时，结合openEuler系统实例，展示操作系统原理在现代操作系统中的应用实例。每章后面会根据内容的重要程度编配相应的习题和计算题，部分题目选自历年全国研究生入学考试试题。本书为新形态教材，结合国家级一流本科课程的慕课视频，将重要知识点的视频二维码穿插于教材中的相关文字部分，读者可以根据兴趣和需要扫码完成线上学习。

本书主要面向高等院校计算机类专业本科生，既包含了本课程专业知识的内容，又可以满足具有考研意向学生的需求，同时还拓展了读者对openEuler系统的了解。

  • 前辅文
  • 第1章 计算机系统概述
    • 1.1 计算机系统
      • 1.1.1 硬件基本构成
      • 1.1.2 现代微处理器
      • 1.1.3 指令系统与指令执行
    • 1.2 中断技术
      • 1.2.1 中断的概念
      • 1.2.2 引入中断后的指令周期
      • 1.2.3 中断系统的软硬协同实现
      • 1.2.4 中断处理过程
      • 1.2.5 多个中断的处理
    • 1.3 存储器层次结构
      • 1.3.1 高速缓存
      • 1.3.2 内存储器
      • 1.3.3 外存储器
    • 1.4 操作系统目标
      • 1.4.1 交互方便性
      • 1.4.2 资源管理有效性
      • 1.4.3 系统可扩展性
    • 1.5 操作系统的发展与类别
      • 1.5.1 串行处理时代
      • 1.5.2 简单批处理系统
      • 1.5.3 多道批处理系统
      • 1.5.4 分时操作系统
      • 1.5.5 实时操作系统
      • 1.5.6 嵌入式操作系统
    • 1.6 国产操作系统概述
    • 1.7 openEuler系统简介
      • 1.7.1 平台优势
      • 1.7.2 创新特性
      • 1.7.3 openEuler小结
    • 本章小结
    • 习题
  • 第2章 进程管理
    • 2.1 进程
      • 2.1.1 进程概念
      • 2.1.2 进程状态
      • 2.1.3 进程描述
      • 2.1.4 进程切换与模式切换
      • 2.1.5 操作系统的执行方式
      • 2.1.6 openEuler的进程
    • 2.2 线程
      • 2.2.1 多线程概述
      • 2.2.2 线程分类
      • 2.2.3 openEuler的线程
    • 2.3 并发原理
      • 2.3.1 并发的基本概念
      • 2.3.2 并发进程的制约关系
      • 2.3.3 操作系统设计问题
    • 2.4 同步与互斥
      • 2.4.1 互斥
      • 2.4.2 信号量
      • 2.4.3 管程
      • 2.4.4 消息传递
      • 2.4.5 openEuler实现案例
    • 2.5 死锁
      • 2.5.1 死锁原理
      • 2.5.2 死锁预防
      • 2.5.3 死锁避免
      • 2.5.4 死锁检测与恢复
      • 2.5.5 一种综合的死锁策略
      • 2.5.6 哲学家就餐问题
    • 本章小结
    • 习题
  • 第3章 内存管理
    • 3.1 内存管理需求
      • 3.1.1 重定位
      • 3.1.2 保护
      • 3.1.3 共享
      • 3.1.4 逻辑组织
      • 3.1.5 物理组织
    • 3.2 内存管理技术
      • 3.2.1 固定分区
      • 3.2.2 动态分区
      • 3.2.3 伙伴系统
      • 3.2.4 简单分页
      • 3.2.5 简单分段
    • 3.3 虚拟内存
      • 3.3.1 虚存机制的内存分配
      • 3.3.2 虚存机制的可行性
      • 3.3.3 虚拟内存管理技术
      • 3.3.4 虚拟分页的管理策略
    • 3.4 openEuler的虚拟内存管理
      • 3.4.1 openEuler的虚拟内存地址空间
      • 3.4.2 openEuler中的多级页表
      • 3.4.3 openEuler中页交换的实现
    • 本章小结
    • 习题
  • 第4章 处理器调度管理
    • 4.1 处理器调度
      • 4.1.1 调度类型
      • 4.1.2 调度算法的性能指标
      • 4.1.3 进程调度策略
    • 4.2 单处理器调度算法
      • 4.2.1 先来先服务算法
      • 4.2.2 最短进程优先算法
      • 4.2.3 最短剩余时间算法
      • 4.2.4 轮转调度算法
      • 4.2.5 多级反馈队列算法
      • 4.2.6 最高响应比优先算法
      • 4.2.7 优先级调度算法
    • 4.3 多处理器与多核调度
      • 4.3.1 多处理器调度的设计
      • 4.3.2 多处理器进程调度
      • 4.3.3 多处理器线程调度
    • 4.4 实时调度算法
      • 4.4.1 实时系统和实时任务
      • 4.4.2 实时调度的类型
      • 4.4.3 最后期限调度
      • 4.4.4 速率单调调度
      • 4.4.5 优先级反转
    • 4.5 openEuler的调度
      • 4.5.1 进程类别与调度策略
      • 4.5.2 调度类与调度队列
      • 4.5.3 CFS调度算法
    • 本章小结
    • 习题
  • 第5章 设备管理与磁盘调度
    • 5.1 I/O系统
    • 5.2 I/O硬件原理
      • 5.2.1 设备、设备控制器与通道
      • 5.2.2 I/O控制方式
    • 5.3 I/O软件原理
      • 5.3.1 中断处理程序
      • 5.3.2 设备驱动程序
      • 5.3.3 与设备无关的I/O软件
      • 5.3.4 用户层I/O软件
    • 5.4 缓冲技术
      • 5.4.1 缓冲的作用
      • 5.4.2 缓冲池
      • 5.4.3 UNIX SVR4的缓冲区高速缓存
      • 5.4.4 减少磁盘I/O开销的措施
    • 5.5 磁盘调度
      • 5.5.1 磁盘结构与性能参数
      • 5.5.2 磁盘调度算法
      • 5.5.3 Linux的磁盘调度
    • 5.6 独立磁盘冗余阵列RAID
      • 5.6.1 RAID的技术基础
      • 5.6.2 RAID的分级
      • 5.6.3 用软件实现RAID
    • 本章小结
    • 习题
  • 第6章 文件管理系统
    • 6.1 概论
      • 6.1.1文件的相关概念
      • 6.1.2文件管理系统
      • 6.1.3文件组织
      • 6.1.4文件目录
    • 6.2文件物理存储
      • 6.2.1文件物理组织
      • 6.2.2 磁盘管理
    • 6.3文件系统安全
      • 6.3.1 崩溃一致性
      • 6.3.2文件保护
    • 6.4文件系统实例
      • 6.4.1 MS DOS文件系统
      • 6.4.2 UNIX文件系统
      • 6.4.3 Linux文件系统
      • 6.4.4 openEuler文件系统
    • 本章小结
    • 习题

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