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操作系統-精髓與設計原理-(第八版) 版權信息
- ISBN：9787121309502
- 條形碼：9787121309502 ; 978-7-121-30950-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
操作系統-精髓與設計原理-(第八版) 本書特色
本書既是關于操作系統概念、結構和機制的教材，目的是盡可能清楚和全面地展示現代操作系統的本質和特點；也是講解操作系統的經典教材，不僅系統地講述了操作系統的基本概念、原理和方法，而且以當代*流行的操作系統Windows 8、UNIX、Android、Linux為例，展現了當代操作系統的本質和特點。全書共分背景知識、進程、內存、調度、輸入/輸出和文件、嵌入式系統六部分，內容包括計算機系統概述、操作系統概述、進程描述和控制、線程、并發性：互斥和同步、并發：死鎖和饑餓、內存管理、虛擬內存、單處理器調度、多處理器和實時調度、I/O管理和磁盤調度、文件管理、嵌入式操作系統、虛擬機、計算機安全技術、分布式處理、客戶/服務器和集群等。此外，本書配套網站提供了及時、生動的材料。
操作系統-精髓與設計原理-(第八版) 內容簡介
本書的目的是使讀者熟悉現代操作系統的設計原理和實現問題，因此單純講述概念和理論遠遠不夠。為說明這些概念，同時將它們與真實世界中不得不做出的設計選擇相關聯，本書選擇了4個操作系統作為實例：
◆ Windows 8：用于個人計算機、工作站和服務器的多任務操作系統。它融入了很多操作系統發展的*技術。此外，Windows是*早采用面向對象原理進行設計的重要商業操作系統之一。本書涵蓋了Windows*版本所采用的技術，包括Windows 8。
◆ Android：Android是為嵌入式設備特別是手機量身定做的，主要是為了滿足嵌入式環境的獨特需求。本書介紹了Android的內核信息。
◆ UNIX：*初是為小型計算機設計的多用戶操作系統，但后來廣泛用于從微機到超級計算機的各種機器中。本書采用若干版本的UNIX作為實例。FreeBSD融合了很多的現代特征，是一個廣泛應用的操作系統；Solaris是一個廣泛應用的商業版UNIX系統。
◆ Linux：一個非常普及且源代碼開放的UNIX版本。
選擇這些操作系統的原因是它們之間存在相關性，同時它們也具有代表性。關于這些實例操作系統的討論貫穿全書，而非集中于某一章或附錄部分。因此在討論并發性時，會描述每個實例操作系統的并發機制，并探討各種設計選擇的動機。采用真實的例子可加深讀者對相關章節中設計概念的理解。為方便起見，讀者也可在在線文檔中查閱所有實例操作系統的資料。
操作系統-精髓與設計原理-(第八版) 目錄
第0章 讀者與教師指南 1
0.1 本書概述 1
0.2 實例系統 1
0.3 讀者和教師的路線圖 2
0.4 互聯網和網站資源 3
**部分 背景知識
第1章 計算機系統概述 6
1.1 基本構成 6
1.2 微處理器的發展 7
1.3 指令的執行 8
1.4 中斷 10
1.4.1 中斷和指令周期 11
1.4.2 中斷處理 12
1.4.3 多個中斷 14
1.5 存儲器的層次結構 15
1.6 高速緩存 17
1.6.1 動機 18
1.6.2 高速緩存原理 18
1.6.3 高速緩存設計 19
1.7 直接內存存取 20
1.8 多處理器和多核計算機組織結構 21
1.8.1 對稱多處理器 21
1.8.2 多核計算機 23
1.9 推薦讀物 23
1.10 關鍵術語、復習題和習題 24
1.10.1 關鍵術語 24
1.10.2 復習題 24
1.10.3 習題 24
附錄1A 兩級存儲器的性能特征 26
第2章 操作系統概述 31
2.1 操作系統的目標和功能 31
2.1.1 作為用戶/計算機接口的
操作系統 31
2.1.2 作為資源管理器的操作系統 32
2.1.3 操作系統的易擴展性 33
2.2 操作系統的發展史 34
2.2.1 串行處理 34
2.2.2 簡單批處理系統 34
2.2.3 多道批處理系統 36
2.2.4 分時系統 38
2.3 主要成就 40
2.3.1 進程 40
2.3.2 內存管理 42
2.3.3 信息保護和安全 43
2.3.4 調度和資源管理 44
2.4 現代操作系統的特征 45
2.5 容錯性 47
2.5.1 基本概念 47
2.5.2 錯誤 48
2.5.3 操作系統機制 48
2.6 多處理器和多核操作系統
設計考慮因素 49
2.6.1 對稱多處理器操作系統設計
考慮因素 49
2.6.2 多核操作系統設計考慮因素 49
2.7 微軟Windows系統簡介 51
2.7.1 背景 51
2.7.2 體系結構 51
2.7.3 客戶-服務器模型 53
2.7.4 線程和SMP 54
2.7.5 Windows對象 54
2.8 傳統的UNIX系統 55
2.8.1 歷史 55
2.8.2 描述 56
2.9 現代UNIX系統 57
2.9.1 System V Release 4（SVR4） 58
2.9.2 BSD 58
2.9.3 Solaris 10 58
2.10 Linux操作系統 58
2.10.1 歷史 58
2.10.2 模塊結構 59
2.10.3 內核組件 60
2.11 Android 62
2.11.1 Android軟件體系結構 63
2.11.2 Android系統體系結構 64
2.11.3 活動 65
2.11.4 電源管理 65
2.12 推薦讀物和動畫 66
2.13 關鍵術語、復習題和習題 67
2.13.1 關鍵術語 67
2.13.2 復習題 67
2.13.3 習題 67
第二部分 進程
第3章 進程描述和控制 70
3.1 什么是進程 70
3.1.1 背景 70
3.1.2 進程和進程控制塊 71
3.2 進程狀態 72
3.2.1 兩狀態進程模型 73
3.2.2 進程的創建和終止 74
3.2.3 五狀態模型 75
3.2.4 被掛起的進程 78
3.3 進程描述 81
3.3.1 操作系統的控制結構 82
3.3.2 進程控制結構 82
3.4 進程控制 86
3.4.1 執行模式 86
3.4.2 進程創建 87
3.4.3 進程切換 88
3.5 操作系統的執行 90
3.5.1 無進程內核 90
3.5.2 在用戶進程內運行 90
3.5.3 基于進程的操作系統 91
3.6 UNIX SVR4進程管理 91
3.6.1 進程狀態 92
3.6.2 進程描述 93
3.6.3 進程控制 94
3.7 小結 95
3.8 推薦讀物和動畫 95
3.9 關鍵術語、復習題和習題 95
3.9.1 關鍵術語 95
3.9.2 復習題 96
3.9.3 習題 96
第4章 線程 99
4.1 進程和線程 99
4.1.1 多線程 99
4.1.2 線程的功能 102
4.2 線程分類 103
4.2.1 用戶級和內核級線程 103
4.2.2 其他方案 106
4.3 多核和多線程 107
4.3.1 多核系統上的軟件性能 107
4.3.2 應用示例：Valve游戲軟件 109
4.4 Windows 8的進程和線程管理 110
4.4.1 Windows 8中的變化 111
4.4.2 Windows進程 111
4.4.3 進程對象和線程對象 112
4.4.4 多線程 113
4.4.5 線程狀態 113
4.4.6 對操作系統子系統的支持 114
4.5 Solaris的線程和SMP管理 114
4.5.1 多線程體系結構 114
4.5.2 動機 115
4.5.3 進程結構 115
4.5.4 線程的執行 116
4.5.5 把中斷當作線程 117
4.6 Linux的進程和線程管理 118
4.6.1 Linux任務 118
4.6.2 Linux線程 119
4.6.3 Linux命名空間 120
4.7 Android的進程和線程管理 121
4.7.1 安卓應用 121
4.7.2 活動 121
4.7.3 進程和線程 122
4.8 Mac OS X的GCD技術 123
4.9 小結 124
4.10 推薦讀物 125
4.11 關鍵術語、復習題和習題 125
4.11.1 關鍵術語 125
4.11.2 復習題 125
4.11.3 習題 125
第5章 并發性：互斥和同步 129
5.1 并發的原理 130
5.1.1 一個簡單的例子 130
5.1.2 競爭條件 132
5.1.3 操作系統關注的問題 132
5.1.4 進程的交互 133
5.1.5 互斥的要求 135
5.2 互斥：硬件的支持 136
5.2.1 中斷禁用 136
5.2.2 專用機器指令 136
5.3 信號量 138
5.3.1 互斥 141
5.3.2 生產者/消費者問題 142
5.3.3 信號量的實現 146
5.4 管程 147
5.4.1 使用信號的管程 147
5.4.2 使用通知和廣播的管程 149
5.5 消息傳遞 151
5.5.1 同步 151
5.5.2 尋址 152
5.5.3 消息格式 153
5.5.4 排隊原則 154
5.5.5 互斥 154
5.6 讀者/寫者問題 155
5.6.1 讀者優先 156
5.6.2 寫者優先 156
5.7 小結 158
5.8 推薦讀物和動畫 159
5.9 關鍵術語、復習題和習題 160
5.9.1 關鍵術語 160
5.9.2 復習題 160
5.9.3 習題 160
第6章 并發：死鎖和饑餓 170
6.1 死鎖原理 170
6.1.1 可重用資源 173
6.1.2 可消耗資源 174
6.1.3 資源分配圖 174
6.1.4 死鎖的條件 175
6.2 死鎖預防 176
6.2.1 互斥 176
6.2.2 占有且等待 176
6.2.3 不可搶占 176
6.2.4 循環等待 177
6.3 死鎖避免 177
6.3.1 進程啟動拒絕 177
6.3.2 資源分配拒絕 178
6.4 死鎖檢測 181
6.4.1 死鎖檢測算法 181
6.4.2 恢復 182
6.5 一種綜合的死鎖策略 182
6.6 哲學家就餐問題 183
6.6.1 基于信號量的解決方案 183
6.6.2 基于管程的解決方案 184
6.7 UNIX并發機制 185
6.7.1 管道 186
6.7.2 消息 186
6.7.3 共享內存 186
6.7.4 信號量 186
6.7.5 信號 187
6.8 Linux內核并發機制 187
6.8.1 原子操作 188
6.8.2 自旋鎖 189
6.8.3 信號量 190
6.8.4 屏障 191
6.9 Solaris線程同步原語 192
6.9.1 互斥鎖 193
6.9.2 信號量 193
6.9.3 多讀者/單寫者鎖 193
6.9.4 條件變量 193
6.10 Windows 7的并發機制 194
6.10.1 等待函數 194
6.10.2 分派器對象 194
6.10.3 臨界區 195
6.10.4 輕量級讀寫鎖和條件變量 195
6.10.5 鎖無關同步機制 196
6.11 Android進程間通信 196
6.12 小結 197
6.13 推薦讀物和動畫 197
6.14 關鍵術語、復習題和習題 198
6.14.1 關鍵術語 198
6.14.2 復習題 198
6.14.3 習題 198
第三部分 內存
第7章 內存管理 204
7.1 內存管理的需求 204
7.1.1 重定位 204
7.1.2 保護 205
7.1.3 共享 205
7.1.4 邏輯組織 205
7.1.5 物理組織 206
7.2 內存分區 206
7.2.1 固定分區 207
7.2.2 動態分區 208
7.2.3 伙伴系統 210
7.2.4 重定位 212
7.3 分頁 212
7.4 分段 215
7.5 小結 216
7.6 推薦讀物和動畫 216
7.7 關鍵術語、復習題和習題 216
7.7.1 關鍵術語 216
7.7.2 復習題 217
7.7.3 習題 217
附錄7A 加載和鏈接 219
第8章 虛擬內存 223
8.1 硬件和控制結構 223
8.1.1 局部性和虛擬內存 224
8.1.2 分頁 225
8.1.3 分段 232
8.1.4 段頁式 232
8.1.5 保護和共享 233
8.2 操作系統軟件 234
8.2.1 讀取策略 235
8.2.2 放置策略 235
8.2.3 置換策略 235
8.2.4 駐留集管理 239
8.2.5 清除策略 243
8.2.6 加載控制 244
8.3 UNIX和Solaris內存管理 245
8.3.1 分頁系統 245
8.3.2 內核內存分配器 247
8.4 Linux內存管理 249
8.4.1 虛擬內存 249
8.4.2 內核內存分配 250
8.5 Windows內存管理 251
8.5.1 Windows虛擬地址映射 251
8.5.2 Windows分頁 251
8.5.3 Windows 8交換 252
8.6 Android內存管理 252
8.7 小結 252
8.8 推薦讀物和動畫 253
8.9 關鍵術語、復習題和習題 253
8.9.1 關鍵術語 253
8.9.2 復習題 254
8.9.3 習題 254
第四部分 調度
第9章 單處理器調度 258
9.1 處理器調度的類型 258
9.1.1 長程調度 259
9.1.2 中程調度 260
9.1.3 短程調度 260
9.2 調度算法 260
9.2.1 短程調度規則 260
9.2.2 優先級的使用 261
9.2.3 選擇調度策略 262
9.2.4 性能比較 268
9.2.5 公平共享調度 272
9.3 傳統的UNIX調度 273
9.4 小結 274
9.5 推薦讀物9
0.1 本書概述 1
0.2 實例系統 1
0.3 讀者和教師的路線圖 2
0.4 互聯網和網站資源 3
**部分 背景知識
第1章 計算機系統概述 6
1.1 基本構成 6
1.2 微處理器的發展 7
1.3 指令的執行 8
1.4 中斷 10
1.4.1 中斷和指令周期 11
1.4.2 中斷處理 12
1.4.3 多個中斷 14
1.5 存儲器的層次結構 15
1.6 高速緩存 17
1.6.1 動機 18
1.6.2 高速緩存原理 18
1.6.3 高速緩存設計 19
1.7 直接內存存取 20
1.8 多處理器和多核計算機組織結構 21
1.8.1 對稱多處理器 21
1.8.2 多核計算機 23
1.9 推薦讀物 23
1.10 關鍵術語、復習題和習題 24
1.10.1 關鍵術語 24
1.10.2 復習題 24
1.10.3 習題 24
附錄1A 兩級存儲器的性能特征 26
第2章 操作系統概述 31
2.1 操作系統的目標和功能 31
2.1.1 作為用戶/計算機接口的
操作系統 31
2.1.2 作為資源管理器的操作系統 32
2.1.3 操作系統的易擴展性 33
2.2 操作系統的發展史 34
2.2.1 串行處理 34
2.2.2 簡單批處理系統 34
2.2.3 多道批處理系統 36
2.2.4 分時系統 38
2.3 主要成就 40
2.3.1 進程 40
2.3.2 內存管理 42
2.3.3 信息保護和安全 43
2.3.4 調度和資源管理 44
2.4 現代操作系統的特征 45
2.5 容錯性 47
2.5.1 基本概念 47
2.5.2 錯誤 48
2.5.3 操作系統機制 48
2.6 多處理器和多核操作系統
設計考慮因素 49
2.6.1 對稱多處理器操作系統設計
考慮因素 49
2.6.2 多核操作系統設計考慮因素 49
2.7 微軟Windows系統簡介 51
2.7.1 背景 51
2.7.2 體系結構 51
2.7.3 客戶-服務器模型 53
2.7.4 線程和SMP 54
2.7.5 Windows對象 54
2.8 傳統的UNIX系統 55
2.8.1 歷史 55
2.8.2 描述 56
2.9 現代UNIX系統 57
2.9.1 System V Release 4（SVR4） 58
2.9.2 BSD 58
2.9.3 Solaris 10 58
2.10 Linux操作系統 58
2.10.1 歷史 58
2.10.2 模塊結構 59
2.10.3 內核組件 60
2.11 Android 62
2.11.1 Android軟件體系結構 63
2.11.2 Android系統體系結構 64
2.11.3 活動 65
2.11.4 電源管理 65
2.12 推薦讀物和動畫 66
2.13 關鍵術語、復習題和習題 67
2.13.1 關鍵術語 67
2.13.2 復習題 67
2.13.3 習題 67
第二部分 進程
第3章 進程描述和控制 70
3.1 什么是進程 70
3.1.1 背景 70
3.1.2 進程和進程控制塊 71
3.2 進程狀態 72
3.2.1 兩狀態進程模型 73
3.2.2 進程的創建和終止 74
3.2.3 五狀態模型 75
3.2.4 被掛起的進程 78
3.3 進程描述 81
3.3.1 操作系統的控制結構 82
3.3.2 進程控制結構 82
3.4 進程控制 86
3.4.1 執行模式 86
3.4.2 進程創建 87
3.4.3 進程切換 88
3.5 操作系統的執行 90
3.5.1 無進程內核 90
3.5.2 在用戶進程內運行 90
3.5.3 基于進程的操作系統 91
3.6 UNIX SVR4進程管理 91
3.6.1 進程狀態 92
3.6.2 進程描述 93
3.6.3 進程控制 94
3.7 小結 95
3.8 推薦讀物和動畫 95
3.9 關鍵術語、復習題和習題 95
3.9.1 關鍵術語 95
3.9.2 復習題 96
3.9.3 習題 96
第4章 線程 99
4.1 進程和線程 99
4.1.1 多線程 99
4.1.2 線程的功能 102
4.2 線程分類 103
4.2.1 用戶級和內核級線程 103
4.2.2 其他方案 106
4.3 多核和多線程 107
4.3.1 多核系統上的軟件性能 107
4.3.2 應用示例：Valve游戲軟件 109
4.4 Windows 8的進程和線程管理 110
4.4.1 Windows 8中的變化 111
4.4.2 Windows進程 111
4.4.3 進程對象和線程對象 112
4.4.4 多線程 113
4.4.5 線程狀態 113
4.4.6 對操作系統子系統的支持 114
4.5 Solaris的線程和SMP管理 114
4.5.1 多線程體系結構 114
4.5.2 動機 115
4.5.3 進程結構 115
4.5.4 線程的執行 116
4.5.5 把中斷當作線程 117
4.6 Linux的進程和線程管理 118
4.6.1 Linux任務 118
4.6.2 Linux線程 119
4.6.3 Linux命名空間 120
4.7 Android的進程和線程管理 121
4.7.1 安卓應用 121
4.7.2 活動 121
4.7.3 進程和線程 122
4.8 Mac OS X的GCD技術 123
4.9 小結 124
4.10 推薦讀物 125
4.11 關鍵術語、復習題和習題 125
4.11.1 關鍵術語 125
4.11.2 復習題 125
4.11.3 習題 125
第5章 并發性：互斥和同步 129
5.1 并發的原理 130
5.1.1 一個簡單的例子 130
5.1.2 競爭條件 132
5.1.3 操作系統關注的問題 132
5.1.4 進程的交互 133
5.1.5 互斥的要求 135
5.2 互斥：硬件的支持 136
5.2.1 中斷禁用 136
5.2.2 專用機器指令 136
5.3 信號量 138
5.3.1 互斥 141
5.3.2 生產者/消費者問題 142
5.3.3 信號量的實現 146
5.4 管程 147
5.4.1 使用信號的管程 147
5.4.2 使用通知和廣播的管程 149
5.5 消息傳遞 151
5.5.1 同步 151
5.5.2 尋址 152
5.5.3 消息格式 153
5.5.4 排隊原則 154
5.5.5 互斥 154
5.6 讀者/寫者問題 155
5.6.1 讀者優先 156
5.6.2 寫者優先 156
5.7 小結 158
5.8 推薦讀物和動畫 159
5.9 關鍵術語、復習題和習題 160
5.9.1 關鍵術語 160
5.9.2 復習題 160
5.9.3 習題 160
第6章 并發：死鎖和饑餓 170
6.1 死鎖原理 170
6.1.1 可重用資源 173
6.1.2 可消耗資源 174
6.1.3 資源分配圖 174
6.1.4 死鎖的條件 175
6.2 死鎖預防 176
6.2.1 互斥 176
6.2.2 占有且等待 176
6.2.3 不可搶占 176
6.2.4 循環等待 177
6.3 死鎖避免 177
6.3.1 進程啟動拒絕 177
6.3.2 資源分配拒絕 178
6.4 死鎖檢測 181
6.4.1 死鎖檢測算法 181
6.4.2 恢復 182
6.5 一種綜合的死鎖策略 182
6.6 哲學家就餐問題 183
6.6.1 基于信號量的解決方案 183
6.6.2 基于管程的解決方案 184
6.7 UNIX并發機制 185
6.7.1 管道 186
6.7.2 消息 186
6.7.3 共享內存 186
6.7.4 信號量 186
6.7.5 信號 187
6.8 Linux內核并發機制 187
6.8.1 原子操作 188
6.8.2 自旋鎖 189
6.8.3 信號量 190
6.8.4 屏障 191
6.9 Solaris線程同步原語 192
6.9.1 互斥鎖 193
6.9.2 信號量 193
6.9.3 多讀者/單寫者鎖 193
6.9.4 條件變量 193
6.10 Windows 7的并發機制 194
6.10.1 等待函數 194
6.10.2 分派器對象 194
6.10.3 臨界區 195
6.10.4 輕量級讀寫鎖和條件變量 195
6.10.5 鎖無關同步機制 196
6.11 Android進程間通信 196
6.12 小結 197
6.13 推薦讀物和動畫 197
6.14 關鍵術語、復習題和習題 198
6.14.1 關鍵術語 198
6.14.2 復習題 198
6.14.3 習題 198
第三部分 內存
第7章 內存管理 204
7.1 內存管理的需求 204
7.1.1 重定位 204
7.1.2 保護 205
7.1.3 共享 205
7.1.4 邏輯組織 205
7.1.5 物理組織 206
7.2 內存分區 206
7.2.1 固定分區 207
7.2.2 動態分區 208
7.2.3 伙伴系統 210
7.2.4 重定位 212
7.3 分頁 212
7.4 分段 215
7.5 小結 216
7.6 推薦讀物和動畫 216
7.7 關鍵術語、復習題和習題 216
7.7.1 關鍵術語 216
7.7.2 復習題 217
7.7.3 習題 217
附錄7A 加載和鏈接 219
第8章 虛擬內存 223
8.1 硬件和控制結構 223
8.1.1 局部性和虛擬內存 224
8.1.2 分頁 225
8.1.3 分段 232
8.1.4 段頁式 232
8.1.5 保護和共享 233
8.2 操作系統軟件 234
8.2.1 讀取策略 235
8.2.2 放置策略 235
8.2.3 置換策略 235
8.2.4 駐留集管理 239
8.2.5 清除策略 243
8.2.6 加載控制 244
8.3 UNIX和Solaris內存管理 245
8.3.1 分頁系統 245
8.3.2 內核內存分配器 247
8.4 Linux內存管理 249
8.4.1 虛擬內存 249
8.4.2 內核內存分配 250
8.5 Windows內存管理 251
8.5.1 Windows虛擬地址映射 251
8.5.2 Windows分頁 251
8.5.3 Windows 8交換 252
8.6 Android內存管理 252
8.7 小結 252
8.8 推薦讀物和動畫 253
8.9 關鍵術語、復習題和習題 253
8.9.1 關鍵術語 253
8.9.2 復習題 254
8.9.3 習題 254
第四部分 調度
第9章 單處理器調度 258
9.1 處理器調度的類型 258
9.1.1 長程調度 259
9.1.2 中程調度 260
9.1.3 短程調度 260
9.2 調度算法 260
9.2.1 短程調度規則 260
9.2.2 優先級的使用 261
9.2.3 選擇調度策略 262
9.2.4 性能比較 268
9.2.5 公平共享調度 272
9.3 傳統的UNIX調度 273
9.4 小結 274
9.5 推薦讀物9
展開全部
操作系統-精髓與設計原理-(第八版) 作者簡介
陳向群，北京大學信息科學技術學院計算機科學技術系教授，博士生導師，主要研究領域為軟件需求工程、知識工程、基于知識的軟件工程、面向服務的計算。 William Stallings：美國圣母大學電子工程學士，麻省理工學院計算機科學博士，《密碼術》期刊編委。美國多家高科技公司執行總監，政府機構、計算機軟/硬件供應商顧問；曾為各種計算機和操作系統設計并實現TCP/IP和OSI協議套件；創建并維護了計算機科學專業學生資源網站ComputerScienceStudent.com。出版圖書17種，內容涉及計算機安全、計算機網絡和計算機系統結構等；在《IEEE進展》《ACM計算評論》和《密碼術》等期刊上發表文章多篇；先后12次獲美國年度*計算機科學教科書獎和學術作者協會獎。
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