計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)規(guī)劃教材:計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)
定 價(jià):30 元
- 作者:鄭鵬 ,曾平 ,李蓉蓉 著
- 出版時(shí)間:2009/12/1
- ISBN:9787307074514
- 出 版 社:武漢大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TP316
- 頁(yè)碼:272
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
操作系統(tǒng)的基本概念、主要功能及實(shí)現(xiàn)技術(shù)。全書共分11章。第1章簡(jiǎn)要介紹操作系統(tǒng)的基本概念。第2章討論了進(jìn)程和線程管理的有關(guān)概念和技術(shù)。第3章討論了進(jìn)程的同步和通信問(wèn)題。第4章討論了處理機(jī)的調(diào)度策略和死鎖問(wèn)題。第5章介紹存儲(chǔ)管理技術(shù)。第6章討論了虛擬存儲(chǔ)技術(shù)。第7章討論了設(shè)備的控制和管理技術(shù)。第8章介紹文件系統(tǒng)。第9章討論了操作系統(tǒng)的安全問(wèn)題。第10章介紹了網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)。第11章介紹了兩個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)例Windows和Linux系統(tǒng)。
《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》可以作為高等學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)及相關(guān)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè),包括電子工程和自動(dòng)控制等專業(yè)的教科書和參考書,也可作為從事計(jì)算機(jī)研究和應(yīng)用人員的參考書。
操作系統(tǒng)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中必不可少的基本系統(tǒng)軟件,是其他所有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的運(yùn)行基礎(chǔ),也是計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)的重要內(nèi)容。操作系統(tǒng)主要用來(lái)管理和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟、硬件資源,提高資源利用率,且為用戶提供一個(gè)方便、靈活、安全和可靠地使用計(jì)算機(jī)的工作環(huán)境。
操作系統(tǒng)課程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,并從2009年開始作為計(jì)算機(jī)專業(yè)碩士研究生的統(tǒng)考課程之一。其特點(diǎn)是概念多、內(nèi)容抽象、靈活性和綜合性較強(qiáng)。本書結(jié)合現(xiàn)代操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)并考慮操作系統(tǒng)的發(fā)展方向,著重介紹了操作系統(tǒng)的基本概念、基本原理和基本技術(shù),并按照計(jì)算機(jī)專業(yè)研究生入學(xué)考試大綱的要求,對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行了取舍和組織。
本書共分11章。第1章簡(jiǎn)要介紹操作系統(tǒng)的基本概念、功能、分類以及發(fā)展歷史等。第2章主要討論操作系統(tǒng)進(jìn)程和線程管理的有關(guān)概念和技術(shù),如進(jìn)程的引入,進(jìn)程與程序的區(qū)別,進(jìn)程的特征,進(jìn)程的控制,線程的引入,線程與進(jìn)程的區(qū)別等。第3章討論進(jìn)程的同步和通信問(wèn)題,包括實(shí)現(xiàn)同步和互斥的方法,進(jìn)程通信的方式等。第4章主要介紹處理機(jī)的調(diào)度策略和死鎖問(wèn)題,包括調(diào)度原則,調(diào)度時(shí)機(jī),調(diào)度算法,死鎖的概念,死鎖的原因,死鎖的必要條件,解決死鎖的方法等。第5章介紹存儲(chǔ)管理技術(shù),包括存儲(chǔ)管理的基本概念,單一連續(xù)分配,分區(qū)分配,伙伴系統(tǒng),覆蓋和交換技術(shù),分頁(yè)管理,分段管理和段頁(yè)式管理等。第6章討論虛擬存儲(chǔ)技術(shù),包括虛擬存儲(chǔ)器的概念,請(qǐng)求分頁(yè)管理方法和請(qǐng)求分段管理方法。第7章討論對(duì)輸入/輸出設(shè)備的控制和管理,包括輸入/輸出體系結(jié)構(gòu),輸入/輸出控制方式,中斷技術(shù),緩沖區(qū)管理等。第8章介紹文件系統(tǒng),對(duì)文件邏輯組織,文件物理結(jié)構(gòu),文件目錄,外存空間管理進(jìn)行了講解,討論了磁盤的調(diào)度和控制。第9章簡(jiǎn)單討論操作系統(tǒng)的安全問(wèn)題,包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全的要求,操作系統(tǒng)安全評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn),操作系統(tǒng)安全模型,面臨的安全威脅,以及增強(qiáng)操作系統(tǒng)安全的方法。第10章簡(jiǎn)要介紹網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)。第11章介紹兩個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)例Windows和Linux系統(tǒng)。
第1章 操作系統(tǒng)概論
1.1 操作系統(tǒng)的概念
1.1.1 用戶觀點(diǎn)
1.1.2 系統(tǒng)觀點(diǎn)
1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展
1.2.1 手工操作階段
1.2.2 早期批處理
1.2.3 多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)
1.2.4 操作系統(tǒng)的發(fā)展
1.3 操作系統(tǒng)的類型
1.3.1 批處理系統(tǒng)
1.3.2 分時(shí)系統(tǒng)
1.3.3 實(shí)時(shí)系統(tǒng)
1.3.4 其他操作系統(tǒng)類型
1.4 操作系統(tǒng)的特征
1.5 操作系統(tǒng)的作用與功能
1.5.1 操作系統(tǒng)的作用
1.5.2 操作系統(tǒng)的功能
1.6 操作系統(tǒng)的接口
1.6.1 命令接口
1.6.2 程序接口
1.6.3 圖形用戶接口
1.7 操作系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境和內(nèi)核結(jié)構(gòu)
1.7.1 操作系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境
1.7.2 操作系統(tǒng)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)
1.8 小結(jié)
練習(xí)題1
第2章 進(jìn)程與線程
2.1 進(jìn)程的引入
2.1.1 前趨圖
2.1.2 程序的順序執(zhí)行
2.1.3 程序的并發(fā)執(zhí)行及特點(diǎn)
2.1.4 程序并發(fā)執(zhí)行的條件
2.2 進(jìn)程的定義及描述
2.2.1 進(jìn)程的定義
2.2.2 進(jìn)程的特征
2.2.3 進(jìn)程和程序的關(guān)系
2.2.4 進(jìn)程控制塊
2.3進(jìn)程的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換
2.3.1 進(jìn)程的三種基本狀態(tài)
2.3.2 進(jìn)程韻創(chuàng)建狀態(tài)和退出狀態(tài)
2.3.3 進(jìn)程的掛起狀態(tài)
2.4 進(jìn)程的控制和管理
2.4.1 進(jìn)程創(chuàng)建
2.4.2 進(jìn)程撤銷
2.4.3 進(jìn)程阻塞與喚醒
2.4.4 進(jìn)程的掛起與激活
2.5 進(jìn)程的組織
2.6 線程
2.6.1 線程的概念
2.6.2 線程與進(jìn)程的比較
2.7 小結(jié)
練習(xí)題2
第3章 進(jìn)程同步與通信
3.1 同步與互斥的概念
3.1.1 臨界資源與臨界區(qū)
3.1.2 同步與互斥
3.2 互斥的實(shí)現(xiàn)方法
3.2.1 互斥算法
3.2.2 硬件方法
3.2.3 鎖機(jī)制
3.3 信號(hào)量
3.3.1 信號(hào)量的定義
3.3.2 利用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥
3.3.3 利用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)前趨關(guān)系
3.3.4 經(jīng)典進(jìn)程同步問(wèn)題
3.3.5 信號(hào)量集機(jī)制
3.4 管程
3.4.1 管程的定義
3.4.2 用管程實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)者-消費(fèi)者問(wèn)題
3.4.3 用管程實(shí)現(xiàn)哲學(xué)家進(jìn)餐問(wèn)題
3.5 進(jìn)程通信
3.5.1 進(jìn)程通信的類型
3.5.2 消息傳遞系統(tǒng)
3.6 小結(jié)
練習(xí)題3
第4章 調(diào)度與死鎖
4.1 調(diào)度的層次
4.1.1 作業(yè)調(diào)度
4.1.2 進(jìn)程調(diào)度
4.1.3 扣級(jí)調(diào)度
4.1.4 調(diào)度性能的評(píng)價(jià)
4.2 作業(yè)調(diào)度
4.2.1 作業(yè)的狀態(tài)及轉(zhuǎn)換
4.2.2 作業(yè)調(diào)度
4.3 進(jìn)程調(diào)度
4.3.1 進(jìn)程調(diào)度的功能
4.3.2 進(jìn)程調(diào)度的方式
4.4 調(diào)度算法
4.4.1 先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法
4.4.2 短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法
4.4.3 優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法
4.4.4 時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法
4.4.5 高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法
4.4.6 多級(jí)隊(duì)列調(diào)度算法
4.4.7 多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法
4.5 死鎖
4.5.1 死鎖的概念
4.5.2 死鎖產(chǎn)生的原因和必要條件
4.5.3 處理死鎖的基本方法
4.5.4 死鎖的預(yù)防
4.5.5 死鎖的避免
4.5.6 死鎖的檢測(cè)和解除
4.6 小結(jié)
練習(xí)題4
第5章 存儲(chǔ)器管理
5.1 存儲(chǔ)管理的基本概念
5.1.1 程序的裝入
5.1.2 程序的鏈接
5.1.3 內(nèi)存保護(hù)
5.2 單一連續(xù)分配
5.3 分區(qū)分配
5.3.1 固定分區(qū)
5.3.2 動(dòng)態(tài)分區(qū)分配
5.3.3 可重定位分區(qū)分配
5.4 伙伴系統(tǒng)
5.5 覆蓋與交換技術(shù)
5.5.1 覆蓋技術(shù)
5.5.2 交換技術(shù)
5.6 分頁(yè)存儲(chǔ)管理
5.6.1 分頁(yè)實(shí)現(xiàn)思想
5.6.2 頁(yè)表
5.6.3 基本地址變換機(jī)構(gòu)
5.6.4 具有快表的地址變換機(jī)構(gòu)
5.7 分段存儲(chǔ)管理
5.7.1 分段實(shí)現(xiàn)思想
5.7.2 段表及地址變換
5.7.3 分段與分頁(yè)的區(qū)別
5.8 段頁(yè)式存儲(chǔ)管理
5.9 小結(jié)
練習(xí)題5
第6章 虛擬存儲(chǔ)器
6.1 虛擬存儲(chǔ)器概念
6.2 請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理
6.2.1 請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理的實(shí)現(xiàn)思想
6.2.2 頁(yè)表
6.2.3 缺頁(yè)中斷與地址變換
6.2.4 頁(yè)面分配和置換策略
6.2.5 頁(yè)面置換算法
6.2.6 頁(yè)面大小的選擇
6.2.7 工作集和抖動(dòng)
6.2.8 頁(yè)的共享與保護(hù)
6.3請(qǐng)求分段存儲(chǔ)管理
6.3.1 請(qǐng)求分段存儲(chǔ)管理的實(shí)現(xiàn)思想
6.3.2 段的共享與保
6.3.3 虛擬段頁(yè)式存儲(chǔ)管理
6.4 小結(jié)
練習(xí)題6
……
第7章 設(shè)備管理
第8章 文件管理
第9章 操作系統(tǒng)安全
第10章 多處理機(jī)操作系統(tǒng)
第11章 操作系統(tǒng)實(shí)例簡(jiǎn)介
參考文獻(xiàn)
在進(jìn)程調(diào)度中,優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法每次從就緒隊(duì)列中選擇優(yōu)先級(jí)最高的進(jìn)程,將處理機(jī)分配給它,使之投入運(yùn)行。根據(jù)進(jìn)程調(diào)度方式的不同,又可以將該調(diào)度算法分為非搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法和搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法。
非搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)思想是:系統(tǒng)一旦將處理機(jī)分配給就緒隊(duì)列中優(yōu)先級(jí)最高的進(jìn)程后,該進(jìn)程便一直運(yùn)行下去,直到由于其自身的原因(任務(wù)完成或等待事件)主動(dòng)讓出處理機(jī)時(shí),才將處理機(jī)分配給另一個(gè)優(yōu)先級(jí)更高的進(jìn)程。
搶占式優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)思想是,將處理機(jī)分配給優(yōu)先級(jí)最高的進(jìn)程,使之運(yùn)行。在進(jìn)程運(yùn)行過(guò)程中,一旦出現(xiàn)了另一個(gè)優(yōu)先級(jí)更高的進(jìn)程(如一個(gè)處于阻塞狀態(tài)的高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程因事件的到來(lái)而變?yōu)榫途w狀態(tài)),進(jìn)程調(diào)度程序就停止當(dāng)前進(jìn)程的運(yùn)行,而將處理機(jī)分配給新出現(xiàn)的高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程。
進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)用于表示進(jìn)程的重要性及運(yùn)行的優(yōu)先性,一般用優(yōu)先數(shù)來(lái)衡量?jī)?yōu)先級(jí)。在有些系統(tǒng)中,優(yōu)先數(shù)越大優(yōu)先級(jí)越高;而在另一些系統(tǒng)中,優(yōu)先數(shù)越小優(yōu)先級(jí)越高。根據(jù)進(jìn)程創(chuàng)建后其優(yōu)先級(jí)是否可以改變,可以將進(jìn)程優(yōu)先級(jí)分為兩種:靜態(tài)優(yōu)先級(jí)和動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)。
靜態(tài)優(yōu)先級(jí)是在創(chuàng)建進(jìn)程時(shí)確定的,確定之后在整個(gè)進(jìn)程運(yùn)行期間不再改變。確定靜態(tài)優(yōu)先級(jí)的主要依據(jù)有以下幾種:
(1)進(jìn)程類型。通常系統(tǒng)中有兩類進(jìn)程,即系統(tǒng)進(jìn)程和用戶進(jìn)程。系統(tǒng)中各進(jìn)程運(yùn)行速度以及系統(tǒng)資源的利用率在很大程度上依賴于系統(tǒng)進(jìn)程。例如,若系統(tǒng)中某種共享輸入/輸出設(shè)備由一系統(tǒng)進(jìn)程管理,那么使用這種設(shè)備的所有進(jìn)程的運(yùn)行速度都依賴于這一系統(tǒng)進(jìn)程。所以系統(tǒng)進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)應(yīng)高于用戶進(jìn)程。在批處理與分時(shí)結(jié)合的系統(tǒng)中,為了保證分時(shí)用戶的響應(yīng)時(shí)間,前臺(tái)作業(yè)的進(jìn)程優(yōu)先級(jí)應(yīng)高于后臺(tái)作業(yè)的進(jìn)程。
(2)進(jìn)程對(duì)資源的要求。根據(jù)作業(yè)要求系統(tǒng)提供的處理機(jī)時(shí)間、內(nèi)存大小、I/O設(shè)備的類型及數(shù)量來(lái)確定作業(yè)的優(yōu)先級(jí)。由于作業(yè)的執(zhí)行時(shí)間事先難以確定,所以只能根據(jù)用戶提出的估計(jì)時(shí)間來(lái)確定。進(jìn)程所申請(qǐng)的資源越多,估計(jì)的運(yùn)行時(shí)間越長(zhǎng),進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)越低。
(3)用戶要求。系統(tǒng)可以按用戶提出的要求設(shè)置進(jìn)程優(yōu)先級(jí),為防止用戶都將自己的進(jìn)程設(shè)置為高優(yōu)先級(jí),可以采用高優(yōu)先級(jí)高收費(fèi)的策略。