操作系统本质

图书标准信息

• 作者 陈鹏
• 出版社 清华大学出版社
• 出版时间 2021-03
• 版次 1
• ISBN 9787302573746
• 定价 59.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 页数 388页
• 字数 561千字

【内容简介】

本书围绕操作系统的处理器管理、存储管理、设备管理和文件管理等重点管理功能，结合作者10余年讲授操作系统的经验，同时引入一些国际上*的操作系统的研究成果介绍，结合本科生学科知识掌握以及研究生考试的需求，全面阐述操作系统的主要功能、特点等知识。本书的主要特点在于内容翔实、知识相对较新，同时许多重点难点内容深入浅出。读者对象是计算机专业的本科生以及计算机硕士研究生的考试指导书籍。

【作者简介】

陈鹏，副教授，计算机软件与理论专业博士（北京航空航天大学），哲学博士后（会科学院哲学所），近五年来发表20余篇，著作3部，1项，软件著作权10余项。主讲作系统课程超过10年。

【目录】

章作系统初识1

1.1作系统简介1

1.1.1作系统的定义1

1.1.2作系统的功能5

1.1.3作系统的主要特征8

1.1.4时空与逻辑关系10

1.2作系统的起源12

1.2.1手工作阶段12

1.2.2联机批处理系统阶段13

1.2.3脱机批处理系统阶段13

1.2.4执行系统阶段14

1.2.5多道批处理系统阶段14

1.3作系统的分类17

1.3.1按使用环境与功能特征划分18

1.3.2按体系架构划分19

1.3.3按内核划分20

本章小结21

题21

第2章作系统的架构23

2.1计算机体系架构23

2.1.1冯·诺依曼体系架构23

2.1.2系统的自举26

2.1.3保护模式与实模式28

2.1.4中断31

2.2作系统的界面36

2.2.1系统调用36

2.2.2内核态（管态）与用户态（目态）38

2.3作系统的设计39

2.3.1作系统的设计哲学39

2.3.2作系统的逻辑层次40

本章小结41

题42

作系统本质第3章进程的抽象44

3.1多道程序设计与进程的引入44

3.2进程结构与进程控制45

3.2.1进程控制块45

3.2.2进程的创建48

3.2.3进程的终止49

3.3进程转换与上下文切换50

3.3.1进程的及其转换50

3.3.2上下文切换52

3.4线程54

3.4.1线程的引入54

3.4.2进程与线程的关系55

3.4.3ix线程57

本章小结60

题60

第4章进程的并发66

4.1并发的问题66

4.2竞争条件67

4.3死锁71

4.4优先级反转77

4.5再谈死锁79

4.5.1产生死锁的必要条件79

4.5.2处理死锁的基本方法80

4.5.3死锁81

4.5.4避死锁82

4.5.5死锁的检测和恢复86

本章小结91

题92

第5章进程间通信95

5.1临界区与互斥95

5.1.1禁用中断98

5.1.2锁变量99

5.1.3严格轮转法99

5.1.4dekker算法101

5.1.5peterson算法104

5.1.6dijkstra算法108

5.1.7eisenbergmcguire算法111

5.1.8lamport bakery算法114

5.1.9测试与设置锁117

5.1.10ix的锁机制118

5.2协作与同步120

5.2.1进程同步问题120

5.2.2条件变量123

5.2.3信号量127

5.3消息传送135

5.3.1管道135

5.3.2fifo138

5.3.3消息队列141

5.3.4共享内存段144

5.4经典ipc问题151

5.4.1哲学家进餐问题151

5.4.2读者写者问题155

5.4.3理发师睡觉问题159

本章小结163

题164

第6章处理器管理171

6.1处理器调度概述171

6.1.1处理器的虚拟化171

6.1.2调度的进程行为172

6.1.3调度决策173

6.2调度层次173

6.2.1不错调度174

6.2.2低级调度175

6.2.3中级调度176

6.2.4调度与进程生命周期177

6.3调度准则与算法178

6.3.1调度准则178

6.3.2先来先服务调度算法181

6.3.3短作业优先调度算法182

6.3.4短剩余时间优先调度算法183

6.3.5时间片轮转调度算法184

6.3.6多级反馈队列调度算法186

6.3.7其他调度方式190

本章小结192

题192

第7章内存管理197

7.1内存管理概述197

7.1.1存储器的层次结构197

7.1.2内存管理需求分析199

7.2无抽象的存储器200

7.3连续内存分配203

7.3.1固定分区分配203

7.3.2动态分区分配204

7.3.3buddy 系统206

7.4地址空间的抽象213

7.5分段存储管理216

7.6分页存储管理220

7.6.1地址结构221

7.6.2地址变换222

7.6.3页表结构229

7.7段页式存储管理方式232

本章小结236

题237

第8章设备管理239

8.1设备管理概述239

8.1.1设备分类239

8.1.2io的硬件241

8.1.3cpu与io的数据传送方式245

8.1.4缓冲管理249

8.2io软件249

8.2.1设计目标和原则249

8.2.2中断处理程序253

8.2.3设备驱动程序253

8.2.4内核io子系统257

8.3io请求的生命周期261

8.4再谈spooling263

8.4.1spooling介绍263

8.4.2spooling系统的组成264

8.4.3spooling系统的特点265

8.4.4spooling系统的应用（共享打印机）265

本章小结267

题267

第9章磁盘管理269

9.1磁盘存储器的管理269

9.1.1磁盘设备270

9.1.2磁盘的访问时间271

9.1.3raid272

9.1.4磁盘连接方式277

9.2磁盘调度279

9.2.1先来先服务279

9.2.2短寻道时间优先279

9.2.3扫描算法280

9.2.4循环扫描算法281

9.2.5nstecan和fscan调度算法282

9.2.6磁盘调度算法的选择284

9.3存储空间管理285

9.3.1位图法285

9.3.2空闲表法286

9.3.3空闲链表法287

9.3.4成组法288

本章小结289

题290

0章虚拟存储293

10.1虚拟存储概述294

10.1.1对换295

10.1.2局部297

10.1.3虚拟存储器的定义299

10.1.4虚拟存储器的特征300

10.2请求分页存储管理302

10.2.1地址转换机制305

10.2.2内存分配策略和分配算法307

10.2.3调页策略309

10.2.4页面置换算法310

10.3抖动325

10.3.1抖动的原因325

10.3.2工作集模型326

10.3.3基于页面故障频率的页面替换328

本章小结329

题329

1章文件管理331

11.1文件系统概述332

11.1.1文件及文件系统332

11.1.2文件、记录和数据项336

11.1.3文件类型337

11.1.4文件的作339

11.2文件的逻辑结构343

11.2.1文件逻辑结构的类型344

11.2.2堆345

11.2.3顺序文件346

11.2.4索引顺序文件346

11.2.5索引文件348

11.2.6哈希文件350

11.3文件分配管理351

11.3.1连续分配351

11.3.2分配354

11.3.3索引分配355

11.4文件命名359

11.4.1管理359

11.4.2362

11.4.3识别文件的其他方式365

本章小结366

题366

结束语369

参文献与扩展阅读371

a.1一般文献371

a.2案例研究371

a.3死锁372

a.4同步373

a.5cpu调度373

a.6内存管理374

a.7设备处理374

a.8文件系统375

a.9实现375