基本信息·出版社：科学出版社 ·页码：262 页 ·出版日期：2008年06月 ·ISBN：7030221710/9787030221711 ·条形码：9787030221711 ·版本：第1版 ·装帧 ...
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操作系统原理与实践教程 |
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基本信息·出版社：科学出版社
·页码：262 页
·出版日期：2008年06月
·ISBN：7030221710/9787030221711
·条形码：9787030221711
·版本：第1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
·丛书名：21世纪应用型高等院校规划教材
·图书品牌：科瀚伟业
内容简介 《操作系统原理与实践教程》从实践的角度出发，系统地阐述了计算机操作系统的基本原理和实现技术，并设计开发了一个简单的基于Intel 80x86 CPU实模式多任务微型操作系统——MOS，将理论学习和实践应用有机地整合在一起。全书共12章，前7章内容包括操作系统概述、进程与线程、进程同步与死锁、存储管理、设备管理、文件系统和操作系统安全；后5章介绍了MOS微型操作系统的开发过程，通过编写操作系统，对系统引导与初始化、处理机与进程管理实践、存储管理实践、文件系统实践和设备管理实践等方面的设计与实现进行了详细地分析。
《操作系统原理与实践教程》既可作为计算机及相关专业本科、高职高专学生的教材或参考书，又可作为从事信息科学和计算机工作的科技人员学习操作系统的参考书，同时也可作为操作系统爱好者学习操作系统原理和实现技术的自学用书。
编辑推荐 《操作系统原理与实践教程》前7章对操作系统原理进行了详细而完整的介绍，使读者对操作系统的概念和系统原理有了充分及系统的认识，后5章详细介绍了一个功能基本齐全的基于Intel 80x86 CPU实模式的多任务微型操作系统——MOS的设计与实现过程，提供了翔实的源代码和注解（源代码两千余行），以供读者进行实践练习，并对操作系统关键性技术的实现，诸如系统引导与初始化、处理机与进程管理、存储管理、设备管理、文件系统、中断管理等进行了系统的设计，使读者通过亲自编写操作系统源代码，将所学理论知识融会贯通到实践中，既加深了对理论知识的理解，也提高了读者学习的兴趣和效率。
目录 前言
第1章 操作系统概述
1.1 计算机系统概述
1.1.1 计算机硬件系统
1.1.2 计算机软件系统
1.1.3 计算机系统的层次结构
1.2 操作系统概述
1.2.1 操作系统的定义
1.2.2 操作系统的功能
1.3 操作系统的发展
1.3.1 无操作系统的计算机
1.3.2 批处理阶段
1.3.3 操作系统的形成
1.3.4 操作系统的发展方向
1.4 操作系统的分类
1.4.1 多道批处理系统
1.4.2 分时系统
1.4.3 实时系统
1.4.4 个人计算机操作系统
l.4.5 嵌入式操作系统
1.4.6 多处理机操作系统
1.4.7 网络操作系统
1.4.8 分布式操作系统
1.5 操作系统结构
1.5.1 单体结构
1.5.2 层次结构模型
1.5.3 虚拟机结构
1.5.4 客户机／服务器模型与微核结构
1.6 操作系统的特性及性能评价
1.6.1 操作系统的特性
1.6.2 操作系统的主要性能指标
小结
思考与练习题
第2章 进程与线程
2.1 进程概述
2.1.1 程序与计算
2.1.2 进程的定义
2.1.3 进程与程序的联系与区别
2.1.4 进程的特征
2.2 进程的状态和进程控制块
2.2.1 进程的状态
2.2.2 进程控制块
2.2.3 进程控制块的组织
2.3 进程控制
2.4 线程
2.4.1 线程的概念
2.4.2 线程与进程的比较
2.4.3 线程的实现
2.5 处理机调度
2.5.1 作业调度
2.5.2 交换调度
2.5.3 进程调度
小结
思考与练习题
第3章 进程同步与死锁
3.1 进程的互斥与同步
3.1.1 临界资源和临界区
3.1.2 进程互斥的实现
3.1.3 进程同步的实现
3.1.4 经典的同步与互斥问题
3.1.5 管程
3.2 进程通信
3.2.1 共享存储区
3.2.2 消息通信
3.2.3 管道通信
3.3 死锁
3.3.1 死锁的概念
3.3.2 死锁产生的原因和必要条件
3.3.3 解决死锁问题的基本方法
3.3.4 死锁的预防
3.3.5 死锁的避免
3.3.6 死锁的检测和解除
3.3.7 饥饿
小结
思考与练习题
第4章 存储管理
4.1 存储管理概述
4.1.1 计算机存储系统分层结构
4.1.2 用户程序的处理过程
4.1.3 存储管理的基本概念
4.2 分区存储管理
4.2.1 单一连续区存储管理
4.2.2 固定分区存储管理
4.2.3 可变式分区存储管理
4.2.4 内存碎片与移动
4.3 覆盖与交换
4.3.1 覆盖
4.3.2 交换
4.4 分页式存储管理
4.4.1 分页式存储器的基本原理
4.4.2 分页式存储管理的地址映射
4.4.3 联想存储器和快表
4.4.4 多级页表
4.5 请求页式存储管理
4.5.1 虚拟存储器的原理
4.5.2 请求页式原理
4.5.3 请求页式存储器的地址映射
4.5.4 页面置换算法
4.5.5 系统抖动
4.5.6 请求页式存储管理性能分析
4.6 分段式存储管理
4.6.1 分段存储器的原理
4.6.2 分段存储器地址映射
4.6.3 分段和分页的比较
4.7 段页式存储管理
小结
思考与练习题
第5章 设备管理
5.1 I／O系统的硬件
5.1.1 I／O系统的结构
5.1.2 设备的类型
5.1.3 设备控制器
5.1.4 通道
5.1.5 I／O控制方式
5.2 I／O系统的软件
5.2.1 I／O软件的设计目标
5.2.2 中断处理程序
5.2.3 设备无关性软件
5.2.4 用户空间的I／O软件
5.2.5 I／O软件的层次结构
5.3 缓冲技术
5.3.1 缓冲的引入
5.3.2 单缓冲
5.3.3 双缓冲
5.3.4 循环缓冲
5.3.5 缓冲池
5.4 设备分配
5.4.1 设备分配的原则与策略
5.4.2 设备分配的数据结构
5.4.3 设备的分配流程
5.5 I／O控制
5.5.1 I／O控制的概念
5.5.2 I／O控制的功能
5.5.3 I／O控制的实现
5.5.4 设备驱动程序
5.6 虚拟设备
5.6.1 虚拟设备的概念
5.6.2 spooLing系统
5.7 硬盘管理
5.7.1 硬盘的结构与原理
5.7.2 硬盘的性能参数
5.7.3 硬盘调度算法
5.7.4 磁盘调度算法的比较
5.7.5 RAID
小结
思考与练习题
第6章 文件系统
6.1 文件系统概述
6.1.1 文件的概念
6.1.2 文件系统
6.2 文件的结构与存取方法
……
第7章 操作系统安全
第8章 引导程序的设计
第9章 进程管理实践
第10章 存储管理实践
第11章 文件系统实践
第12章 设备管理实践
附录
主要参考文献
……
序言 操作系统是计算机系统中最不可缺的系统软件，它在整个计算机系统软件中处于核心地位，操作系统的优劣直接决定了计算机系统的整体性能和用户使用计算机的方便程度。因此，计算机操作系统是计算机科学技术及相关专业的重要专业基础课。
一个新的操作系统往往是计算机发展过程中传统研究成果、技术以及最新的科研成果的综合，它最能体现计算机硬件技术及系统结构的发展趋势和方向，这使得操作系统显得异常复杂和深奥。而以往的教材或者教程大都选用Linux、MINIX等开放源代码的操作系统作为实验平台来研究操作系统各功能模块，但这些操作系统的源代码庞大，比如，MINIX虽然小，但它的源代码也超过了2万行，且已实现了操作系统的全部功能，没有留下合适的练习，让读者自己动手编写程序以实现操作系统的功能。这既不利于操作系统的教学，也不利于读者对操作系统原理的理解与掌握。因此，作者从系统原理和实践应用的角度出发对操作系统的概念、原理及关键实现技术进行了阐述。为读者编写操作系统提供了指导，增加了其学习的兴趣和成就感，使学习变得生动而浅显易懂，这也是本书与其他著作相比的一大特色。
全书共计12章，前7章对操作系统原理进行了详细而完整的介绍，使读者对操作系统的概念和系统原理有了充分及系统的认识，后5章详细介绍了一个功能基本齐全的基于Intel 80x86 CPtJ实模式的多任务微型操作系统——M（r）S的设计与实现过程，提供了翔实的源代码和注解（源代码两千余行），以供读者进行实践练习，并对操作系统关键性技术的实现，诸如系统引导与初始化、处理机与进程管理、存储管理、设备管理、文件系统、中断管理等进行了系统的设计，使读者通过亲自编写操作系统源代码，将所学理论知识融会贯通到实践中，既加深了对理论知识的理解，也提高了读者学习的兴趣和效率。由于本部分内容涉及80x86汇编语言程序设计、C语言程序设计、数据结构、计算机组成原理、微机原理及软件工程等多门学科知识，因此，通过这部分的学习与实践，可以将这些课程有机地整合起来。
在本书中除介绍操作系统原理和实践知识外，还在每一章中给出了该章的内容提要、教学目标、小结、思考与练习题或实践题等，为教师的教学和学生的学习提供了帮助。
本书第1～3章由李红卫编写，第4～7章由郭庆军编写，第8～12章及附录由李红卫、殷常鸿编写。全书由李红卫统稿。
本书的编写得到了江苏技术师范学院教务处、计算机科学与工程学院的大力支持；全书由江苏技术师范学院徐亚平教授审阅，并提出许多宝贵意见和有益的建议；书中还参考、引用了国内外一些专家学者的论著和研究成果。在此一并表示诚挚的感谢。
为了便于教师进行教学，本书配有电子课件，并提供MOS微型操作系统源代码，需要者可从科学出版社网站（WWW.abook.cn）下载，或通过电子邮件（1hw@jstu.edu.cn）与作者联系。
文摘 插图：
第1章 操作系统概述
内容提要
本章首先对计算机硬件系统和软件系统进行了简要的概述，然后重点介绍了操作系统的基本概念、功能、发展历史、多道程序设计概念及操作系统的分类，最后对操作系统的结构、特性及性能评价进行了论述。
教学目标
1.了解操作系统在整个计算机系统中的地位和作用。
2.掌握操作系统的概念，现代操作系统的特征、功能和多道程序设计概念。
3.了解操作系统发展史及发展趋势。
4.掌握批处理系统、分时系统和实时系统的特点。
5.了解操作系统的设计目标，理解操作系统的设计结构。
在计算机系统中，操作系统（OperatingSystem，OS）是最基本的系统软件，它控制计算机系统中所有资源并为用户使用计算机提供一个方便灵活、安全可靠的工作环境，是其他所有系统软件和应用软件的运行基础，因此对操作系统的概念、理论和方法的研究及对它的设计、分析、开发、使用，历来是计算机科学研究的最基本内容。
1.1 计算机系统概述
计算机是一种能存储程序和数据，并能自动处理各种数字化信息的机器。一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。
1.1.1 计算机硬件系统
计算机硬件系统是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成的，如图1.1 所示。
1.运算器和控制器
运算器是对信息进行加工、运算的部件，它的速度几乎决定了计算机的计算速度。运算器的主要功能是对二进制码进行算术或逻辑运算。控制器是整个计算机的控制指挥中心，它的任务是从内存储器读取指令，经过分析译码产生操作命令（控制信号），控制各功能部件协调一致地工作。
