操作系統(第2版）

本書主要介紹操作系統的基本概念和基本原理，包括進程管理、死鎖、存儲管理、I/O設備管理和文件系統等，內容涵蓋了現代操作系統所應具有的各個功能模塊。 “操作系統”是一門比較難的專業課程，內容較為單調枯燥、晦澀難懂，學生不易掌握。本書作者具有豐富的教學經驗，對教學規律、課程內容和學生特點有深入的理解。因此，在寫作本書時，能夠生動活潑、通俗易懂地講述復雜的原理概念，這一點已經在教學實踐中得到了充分的驗證。另外，為了配合課程的內容，在每一章的末尾，附有大量的習題，以便讀者及時地復習相關的內容。 本書適合作為高等院校電腦、軟件、自動化和電子等專業本科生的操作系統課程教材，也適合正在學習操作系統的廣大科技人員、軟件工程師和青少年學生參考，尤其對於即將參加研究生入學考試的學生來說，本書是一本不可多得的參考書。

目錄

第1章操作系統概述

1．1電腦與應用程序

1．1．1功能強大的電腦

1．1．2電腦程序

1．1．3電腦用戶

1．2操作系統的概念

1．3操作系統的發展歷史

1．3．1電子管時代

1．3．2晶體管時代

1．3．3集成電路時代

1．3．4個人電腦時代

1．3．5移動電腦時代

1．4操作系統的類型

1．5承上啟下的操作系統

1．5．1內核態與用戶態

1．5．2系統調用

習題

第2章進程管理

2．1進程

2．1．1程序的執行

2．1．2為何引入進程

2．1．3什麽是進程

2．1．4進程的特性

2．1．5進程的創建與終止

2．1．6進程的狀態

2．1．7進程控制塊

2．1．8狀態隊列

2．1．9進程模型

2．2線程

2．2．1為何引入線程

2．2．2線程的概念

2．2．3線程的實現

2．2．4線程庫

2．2．5一個例子

操作系統(第2版)

目錄

2．3進程間通信與同步

2．3．1進程間通信方式

2．3．2進程的互斥

2．3．3基於關閉中斷的互斥實現

2．3．4基於繁忙等待的互斥實現

2．3．5信號量

2．3．6進程的同步

2．4經典的IPC問題

2．4．1生產者與消費者問題

2．4．2哲學家就餐問題

2．4．3讀者與寫者問題

2．5進程調度

2．5．1關於調度的若乾問題

2．5．2先來先服務算法

2．5．3短作業優先算法

2．5.4時間片輪轉法

2．5．5優先級算法

2．5．6多級反饋隊列算法

習題

第3章死鎖

3．1死鎖概述

3．1．1什麽是死鎖

3．1．2資源

3．1．3死鎖的模型

3．2死鎖的檢測和解除

3．2．1死鎖檢測算法

3．2．2死鎖的解除

3．3死鎖的避免

3．3．1死鎖避免舉例

3．3．2安全狀態與不安全狀態

3．3．3銀行家算法

3．4死鎖的預防

習題

第4章存儲管理

4．1存儲管理概述

4．2單道程序存儲管理

4．3分區存儲管理

4．3．1固定分區存儲管理

4．3．2可變分區存儲管理

4．3．3內存抽象與地址映射

4．4頁式和段式存儲管理

4．4．1頁式存儲管理

4．4．2段式存儲管理

4．4．3頁式存儲管理與段式存儲管理的比較

4．4．4段頁式存儲管理

4．5虛擬存儲技術

4．5．1程序的局部性原理

4．5．2虛擬存儲技術的原理

4．5．3虛擬頁式存儲管理

4．5．4頁面置換算法

4．5．5工作集模型

4．5．6虛擬頁式的設計問題

習題

第5章I/O設備管理

5．1I/O硬件

5．1．1I/O設備的類型

5．1．2設備控制器

5．1．3I/O地址

5．2I/O控制方式

5．2．1程序循環檢測方式

5．2．2中斷驅動方式

5．2．3直接內存訪問方式

5．3I/O軟件

5．3．1I/O軟件的層次結構

5．3．2設備獨立的系統軟件

5．3．3用戶空間的I/O軟件

5．3．4I/O實現舉例

5．4磁盤

5．4．1磁盤的硬件

5．4．2磁盤格式化

5．4．3磁盤調度算法

5．4．4出錯處理

5．5固態硬盤

5．5．1快閃內存

5．5．2NAND Flash

5．5．3U盤

5．5．4SSD

習題

第6章文件系統

6．1文件

6．1．1文件的基本概念

6．1．2文件的使用

6．2目錄

6．2．1目錄的基本概念

6．2．2目錄的結構

6．3文件系統的實現

6．3．1文件系統的佈局

6．3．2文件的實現

6．3．3目錄的實現

6．3．4系統調用的實現

6．3．5空閑空間管理

習題

參考文獻