操作系统原理与实践

图书标准信息

• 作者 曾宪权 编
• 出版社 电子工业出版社
• 出版时间 2016-02
• 版次 1
• ISBN 9787121278464
• 定价 42.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 320页
• 字数 512千字
• 正文语种 简体中文
• 丛书 普通高等教育

【内容简介】

　　操作系统是计算机系统的核心和灵魂，是其他软件运行的支撑环境，其性能的优劣直接影响整个计算机系统的性能。本书采用理论与实践相结合的方式，系统地介绍了现代操作系统的经典理论和*新应用技术，选择具有代表性的主流操作系统Linux和Windows作为案例贯穿全书。全书共分8章，基本覆盖了操作系统系统的基本概念、设计原理和实现技术，尽可能系统全面地介绍了现代操作系统的基本原理和实现技术。其中，第1章介绍了操作系统的概念、发展历史、操作系统结构和设计的相关问题；第2章讨论了操作系统的工作环境和用户界面；第3章和第4章详细阐述了处理器管理、进程同步、通信机制及死锁；第5章～第7章分别介绍了操作系统的存储管理、文件管理和设备管理功能；第8章分析了操作系统的安全和保护问题。

【作者简介】

　　曾宪权，许昌学院副教授，计算机系主任，学科带头人，主要研究Linux操作系统及其原理，发表过多篇论文，其中核心期刊论文5篇，出版过多部教材。

【目录】

第1章操作系统概论1
1．1概述1
1．1．1操作系统的地位1
1．1．2操作系统的目标3
1．1．3操作系统的作用3
1．1．4操作系统的特征4
1．1．5操作系统的功能6
1．2操作系统的形成和发展8
1．2．1人工操作阶段8
1．2．2管理程序阶段9
1．2．3多道批处理10
1．2．4分时系统与实时系统的出现12
1．2．5操作系统的进一步发展14
案例研究：Linux和Windows操作系统16
1．3操作系统结构18
1．3．1操作系统的设计18
1．3．2操作系统结构的类型19
案例研究：WindowsVista和Linux系统结构23
1．4总结与提高25
习题125
第2章操作系统用户工作环境的界面26
2．1操作系统用户工作环境26
2．1．1操作系统的工作模式27
2．1．2系统的生成28
2．1．3系统的启动28
案例研究：Linux系统启动过程29
1．2操作系统用户界面31
2．2．1操作系统提供的服务31
2．2．2命令接口32
案例研究：Linux系统的Shell程序33
2．2．3图形用户接口34
案例研究：WindowsExploreVS．LinuxShell34
2．2．4程序接口35
案例研究：Linux操作系统的系统调用号和系统调用表39
2．3总结与提高40
习题241
实验1向Linux内核增加系统调用41
第3章处理器管理45
3．1进程的概述45
3．1．1程序的执行方式45
3．1．2进程的概念46
3．1．3进程的状态48
3．1．4进程描述50
实例分析：Linux系统的进程52
3．2进程的控制55
3．2．1进程控制机构55
3．2．2进程操作56
实例研究：在Linux和Windows系统中创建进程57
3．3线程60
3．3．1线程的概念60
3．3．2线程的实现62
3．3．3多线程模型64
3．3．4线程池65
实例研究：WindowsServer2003和Linux线程66
3．4处理器调度69
3．4．1处理器调度的层次69
3．4．2进程调度70
3．4．3选择调度算法的准则71
3．5调度算法72
3．5．1先来先服务调度算法72
3．5．2最短作业优先调度算法73
3．5．3优先级调度算法73
3．5．4轮转法调度74
3．5．5多级队列调度75
3．5．6多级反馈队列调度76
3．5．7高响应比优先调度77
3．6多处理器调度和实时调度77
3．6．1多处理器调度77
3．6．2实时调度78
实例研究：WindowsServer2003和Linux进程调度78
3．7总结与提高82
习题383
实验2Shell编程84
实验3Windows多线程控制台程序87
第4章进程同步与死锁91
4．1进程同步和互斥91
4．1．1进程的同步92
4．1．2进程的互斥92
4．1．3信号量机制94
4．2经典同步问题100
4．2．1生产者－消费者问题100
4．2．2读者－写者问题102
4．2．3哲学家进餐问题103
4．2．4理发师问题104
4．3管程105
4．3．1管程的基本概念105
4．3．2条件变量106
4．3．3利用管程解决生产者－消费者问题107
4．4操作系统同步实例分析108
4．4．1WindowsServer2003中的进程同步109
4．4．2Linux中的进程同步110
4．5进程通信111
4．5．1进程通信的方式111
4．5．2消息传递系统112
4．5．3消息缓冲队列通信机制115
4．5．4客户机/服务器系统通信116
实例研究：Windows和Linux系统进程通信机制118
4．6死锁127
4．6．1死锁的概念127
4．6．2死锁产生的原因和必要条件128
4．6．3死锁的描述129
4．6．4处理死锁的方法131
4．7死锁的预防和避免131
4．7．1死锁的预防131
4．7．2死锁的避免133
4．8死锁的检测和解除137
4．8．1死锁的检测137
4．8．2死锁的解除140
4．9总结与提高141
习题4142
实验4有限缓冲区问题144
第5章存储管理149
5．1存储管理的功能149
5．1．1用户程序的处理过程150
5．1．2存储管理的功能151
5．2连续内存分配技术155
5．2．1分区管理基本原理155
5．2．2分区的分配与回收157
5．2．3碎片问题159
5．3内存不足时的管理160
5．3．1覆盖160
5．3．2交换161
实例分析：UNIX和Windows2000中的交换技术162
5．4基本分页存储管理技术162
5．4．1分页存储管理的基本原理163
5．4．2地址映射164
5．4．3页表的结构166
5．4．4页面的共享167
5．5分段存储管理技术168
5．5．1分段存储管理的基本原理168
5．5．2地址转换169
5．5．3段的共享和保护169
5．5．4段页式存储管理171
段页式技术实例：IntelPentium处理器173
5．6虚拟存储器174
5．6．1虚拟内存175
5．6．2虚拟内存的特征176
5．7请求分页存储管理技术176
5．7．1请求分页存储管理基本原理176
5．7．2页面置换算法178
5．7．3页面分配和置换184
5．7．4工作集模型186
5．8存储管理实例187
5．8．1WindowsServer2003内存管理187
5．8．2Linux操作系统的存储管理191
5．9总结与提高198
习题5198
第6章文件管理201
6．1文件的概念201
6．1．1文件及其分类201
6．1．2文件属性203
6．1．3文件组织203
6．1．4文件访问方法205
6．2结构206
6．2．1文件控制块和文件206
6．2．2单级208
6．2．3二级208
6．2．4树形209
实例研究：DOS和UNIX的结构211
6．2．5的实现212
6．3文件和操作213
6．3．1文件操作213
实例研究：Linux和Windows系统的文件操作214
6．3．2操作218
6．4文件系统实现218
6．4．1文件系统结构219
6．4．2文件系统的实现220
6．4．3文件存储空间的分配221
6．4．4空闲空间的管理226
6．5文件共享和保护228
6．5．1文件的共享229
实例研究：Linux中的文件共享230
6．5．2文件的保护231
6．5．3文件系统的可靠性232
6．6Windows和Linux的文件系统233
6．6．1WindowsServer2003文件管理233
6．6．2Linux文件管理239
6．7总结与提高244
习题6245
实验5简单文件系统的实现246
第7章设备管理250
7．1设备管理的概念250
7．1．1设备的分类250
7．1．2设备管理的功能和任务251
7．1．3I/O系统结构252
7．1．4设备控制器252
7．2I/O控制方式254
7．2．1轮询方式254
7．2．2中断方式255
7．2．3DMA方式256
7．2．4通道控制方式258
7．3中断技术260
7．3．1中断的基本概念260
7．3．2中断的分类与优先级261
7．3．3软中断261
7．3．4中断处理过程262
7．4缓冲技术263
7．4．1缓冲的引入263
7．4．2缓冲的种类263
7．4．3缓冲池的管理264
7．5设备分配266
7．5．1设备分配的数据结构266
7．5．2设备分配的原则和策略267
7．5．3设备分配技术269
7．5．4SPOOLing系统269
7．6I/O软件原理270
7．6．1I/O软件的设计目标和原则271
7．6．2I/O中断处理程序271
7．6．3设备驱动程序271
7．6．4与硬件无关的I/O软件273
7．6．5用户空间的I/O软件274
7．7磁盘调度和管理275
7．7．1磁盘的结构275
7．7．2磁盘调度276
7．7．3磁盘管理280
7．8WindowsI/O系统和Linux的设备管理281
7．8．1WindowsServer2003的I/O系统281
7．8．2Linux的设备管理285
7．9总结与提高287
习题7288
实验6软盘驱动程序289
第8章操作系统安全和保护295
8．2操作系统和计算机系统安全295
8．1．1计算机系统安全295
8．1．2操作系统安全296
8．1．3安全威胁及其分类297
8．2操作系统安全策略299
8．2．1安全策略和机制299
8．2．2身份认证机制299
Kerberos网络身份认证300
8．2．3授权机制301
8．2．4加密机制302
8．2．5审计302
8．3操作系统的内部保护机制302
8．3．1操作系统保护层次302
8．3．2内存储器的保护303
8．3．3面向用户的访问控制303
8．3．4面向数据的访问控制304
8．4访问控制机制304
8．4．1保护域304
8．4．2访问矩阵306
8．4．3访问矩阵的实现307
8．5总结与提高308
习题8308
参考文献309