操作系統(tǒng)本質(zhì) 版權(quán)信息
- ISBN:9787302573746
- 條形碼:9787302573746 ; 978-7-302-57374-6
- 裝幀:70g膠版紙
- 冊(cè)數(shù):暫無(wú)
- 重量:暫無(wú)
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操作系統(tǒng)本質(zhì) 本書特色
本書圍繞操作系統(tǒng)的處理器管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理和文件管理等重點(diǎn)管理功能,結(jié)合作者10余年講授操作系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn),同時(shí)引入一些國(guó)際上*的操作系統(tǒng)的研究成果介紹,結(jié)合本科生學(xué)科知識(shí)掌握以及研究生考試的需求,全面闡述操作系統(tǒng)的主要功能、特點(diǎn)等知識(shí)。本書的主要特點(diǎn)在于內(nèi)容翔實(shí)、知識(shí)相對(duì)較新,同時(shí)許多重點(diǎn)難點(diǎn)內(nèi)容深入淺出。讀者對(duì)象是計(jì)算機(jī)專業(yè)的本科生以及計(jì)算機(jī)碩士研究生的考試指導(dǎo)書籍。
操作系統(tǒng)本質(zhì) 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書是一本關(guān)于操作系統(tǒng)概念與基礎(chǔ)原理的教材。全書圍繞現(xiàn)代操作系統(tǒng)的處理器管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理和文件管理等幾個(gè)重要組件展開,介紹進(jìn)程、線程、并發(fā)、處理器調(diào)度、死鎖、競(jìng)爭(zhēng)條件、上下文切換、系統(tǒng)調(diào)用、臨界區(qū)、信號(hào)量、分頁(yè)、分段、地址映射、設(shè)備獨(dú)立性、設(shè)備驅(qū)動(dòng)、SPOOLing、磁盤調(diào)度、虛擬存儲(chǔ)、請(qǐng)求分頁(yè)、抖動(dòng)、存儲(chǔ)空間管理、文件和目錄等主要和核心的操作系統(tǒng)概念,同時(shí)也涵蓋進(jìn)程調(diào)度算法、互斥算法、銀行家算法、經(jīng)典的進(jìn)程間通信算法、磁盤調(diào)度算法、存儲(chǔ)空間管理算法和頁(yè)面置換算法等常見的操作系統(tǒng)核心算法。本書共11章,章和第2章主要從宏觀層面介紹操作系統(tǒng)的概念、特征及其分類,并結(jié)合計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)介紹操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu);第3~5章以進(jìn)程為核心,介紹進(jìn)程的概念、進(jìn)程的并發(fā)和進(jìn)程間通信;第6~11章對(duì)處理器管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理和文件管理等操作系統(tǒng)核心管理組件進(jìn)行了介紹。本書不僅可以作為高等院校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)的操作系統(tǒng)課程教材,而且涵蓋了全國(guó)研究生招生考試操作系統(tǒng)課程考試大綱的全部知識(shí)點(diǎn),很好適合作為考研的復(fù)習(xí)輔導(dǎo)用書。
操作系統(tǒng)本質(zhì) 目錄
目錄
第1章操作系統(tǒng)初識(shí)/1
1.1操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介1
1.1.1操作系統(tǒng)的定義1
1.1.2操作系統(tǒng)的功能5
1.1.3操作系統(tǒng)的主要特征8
1.1.4時(shí)空與邏輯關(guān)系10
1.2操作系統(tǒng)的起源12
1.2.1手工操作階段12
1.2.2聯(lián)機(jī)批處理系統(tǒng)階段13
1.2.3脫機(jī)批處理系統(tǒng)階段13
1.2.4執(zhí)行系統(tǒng)階段14
1.2.5多道批處理系統(tǒng)階段14
1.3操作系統(tǒng)的分類17
1.3.1按使用環(huán)境與功能特征劃分18
1.3.2按體系架構(gòu)劃分19
1.3.3按內(nèi)核劃分20
本章小結(jié)21
習(xí)題21
第2章操作系統(tǒng)的架構(gòu)/23
2.1計(jì)算機(jī)體系架構(gòu)23
2.1.1馮·諾依曼體系架構(gòu)23
2.1.2系統(tǒng)的自舉26
2.1.3保護(hù)模式與實(shí)模式28
2.1.4中斷31
2.2操作系統(tǒng)的界面36
2.2.1系統(tǒng)調(diào)用36
2.2.2內(nèi)核態(tài)(管態(tài))與用戶態(tài)(目態(tài))38
2.3操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)39
2.3.1操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)哲學(xué)392.3.2操作系統(tǒng)的邏輯層次40
本章小結(jié)41
習(xí)題42
操作系統(tǒng)本質(zhì)目錄第3章進(jìn)程的抽象/44
3.1多道程序設(shè)計(jì)與進(jìn)程的引入44
3.2進(jìn)程結(jié)構(gòu)與進(jìn)程控制45
3.2.1進(jìn)程控制塊45
3.2.2進(jìn)程的創(chuàng)建48
3.2.3進(jìn)程的終止49
3.3進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換與上下文切換50
3.3.1進(jìn)程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換50
3.3.2上下文切換52
3.4線程54
3.4.1線程的引入54
3.4.2進(jìn)程與線程的關(guān)系55
3.4.3POSIX線程57
本章小結(jié)60
習(xí)題60
第4章進(jìn)程的并發(fā)/66
4.1并發(fā)的問(wèn)題66
4.2競(jìng)爭(zhēng)條件67
4.3死鎖71
4.4優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)77
4.5再談死鎖79
4.5.1產(chǎn)生死鎖的必要條件79
4.5.2處理死鎖的基本方法80
4.5.3預(yù)防死鎖81
4.5.4避免死鎖82
4.5.5死鎖的檢測(cè)和恢復(fù)86
本章小結(jié)91
習(xí)題92
第5章進(jìn)程間通信/95
5.1臨界區(qū)與互斥95
5.1.1禁用中斷98
5.1.2鎖變量99
5.1.3嚴(yán)格輪轉(zhuǎn)法99
5.1.4Dekker算法101
5.1.5Peterson算法104
5.1.6Dijkstra算法108
5.1.7EisenbergMcGuire算法111
5.1.8Lamport bakery算法114
5.1.9測(cè)試與設(shè)置鎖117
5.1.10POSIX的鎖機(jī)制118
5.2協(xié)作與同步120
5.2.1進(jìn)程同步問(wèn)題120
5.2.2條件變量123
5.2.3信號(hào)量127
5.3消息傳送135
5.3.1管道135
5.3.2FIFO138
5.3.3消息隊(duì)列141
5.3.4共享內(nèi)存段144
5.4經(jīng)典IPC問(wèn)題151
5.4.1哲學(xué)家進(jìn)餐問(wèn)題151
5.4.2讀者寫者問(wèn)題155
5.4.3理發(fā)師睡覺(jué)問(wèn)題159
本章小結(jié)163
習(xí)題164
第6章處理器管理/171
6.1處理器調(diào)度概述171
6.1.1處理器的虛擬化171
6.1.2調(diào)度的進(jìn)程行為172
6.1.3調(diào)度決策173
6.2調(diào)度層次173
6.2.1高級(jí)調(diào)度174
6.2.2低級(jí)調(diào)度175
6.2.3中級(jí)調(diào)度176
6.2.4調(diào)度與進(jìn)程生命周期177
6.3調(diào)度準(zhǔn)則與算法178
6.3.1調(diào)度準(zhǔn)則178
6.3.2先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法181
6.3.3短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法182
6.3.4*短剩余時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法183
6.3.5時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法184
6.3.6多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度算法186
6.3.7其他調(diào)度方式190
本章小結(jié)192
習(xí)題192
第7章內(nèi)存管理/197
7.1內(nèi)存管理概述197
7.1.1存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)197
7.1.2內(nèi)存管理需求分析199
7.2無(wú)抽象的存儲(chǔ)器200
7.3連續(xù)內(nèi)存分配203
7.3.1固定分區(qū)分配203
7.3.2動(dòng)態(tài)分區(qū)分配204
7.3.3Buddy 系統(tǒng)206
7.4地址空間的抽象213
7.5分段存儲(chǔ)管理216
7.6分頁(yè)存儲(chǔ)管理220
7.6.1地址結(jié)構(gòu)221
7.6.2地址變換222
7.6.3頁(yè)表結(jié)構(gòu)229
7.7段頁(yè)式存儲(chǔ)管理方式232
本章小結(jié)236
習(xí)題237
第8章設(shè)備管理/239
8.1設(shè)備管理概述239
8.1.1設(shè)備分類239
8.1.2I/O的硬件241
8.1.3CPU與I/O的數(shù)據(jù)傳送方式245
8.1.4緩沖管理249
8.2I/O軟件249
8.2.1設(shè)計(jì)目標(biāo)和原則249
8.2.2中斷處理程序253
8.2.3設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序253
8.2.4內(nèi)核I/O子系統(tǒng)257
8.3I/O請(qǐng)求的生命周期261
8.4再談SPOOLing263
8.4.1SPOOLing介紹263
8.4.2SPOOLing系統(tǒng)的組成264
8.4.3SPOOLing系統(tǒng)的特點(diǎn)265
8.4.4SPOOLing系統(tǒng)的應(yīng)用(共享打印機(jī))265
本章小結(jié)267
習(xí)題267
第9章磁盤管理/269
9.1磁盤存儲(chǔ)器的管理269
9.1.1磁盤設(shè)備270
9.1.2磁盤的訪問(wèn)時(shí)間271
9.1.3RAID272
9.1.4磁盤連接方式277
9.2磁盤調(diào)度279
9.2.1先來(lái)先服務(wù)279
9.2.2*短尋道時(shí)間優(yōu)先279
9.2.3掃描算法280
9.2.4循環(huán)掃描算法281
9.2.5NStepSCAN和FSCAN調(diào)度算法282
9.2.6磁盤調(diào)度算法的選擇284
9.3存儲(chǔ)空間管理285
9.3.1位圖法285
9.3.2空閑表法286
9.3.3空閑鏈表法287
9.3.4成組鏈接法288
本章小結(jié)289
習(xí)題290
第10章虛擬存儲(chǔ)/293
10.1虛擬存儲(chǔ)概述294
10.1.1對(duì)換295
10.1.2局部性297
10.1.3虛擬存儲(chǔ)器的定義299
10.1.4虛擬存儲(chǔ)器的特征300
10.2請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理302
10.2.1地址轉(zhuǎn)換機(jī)制305
10.2.2內(nèi)存分配策略和分配算法307
10.2.3調(diào)頁(yè)策略309
10.2.4頁(yè)面置換算法310
10.3抖動(dòng)325
10.3.1抖動(dòng)的原因325
10.3.2工作集模型326
10.3.3基于頁(yè)面故障頻率的頁(yè)面替換328
本章小結(jié)329
習(xí)題329
第11章文件管理/331
11.1文件系統(tǒng)概述332
11.1.1文件及文件系統(tǒng)332
11.1.2文件、記錄和數(shù)據(jù)項(xiàng)336
11.1.3文件類型337
11.1.4文件的操作339
11.2文件的邏輯結(jié)構(gòu)343
11.2.1文件邏輯結(jié)構(gòu)的類型344
11.2.2堆345
11.2.3順序文件346
11.2.4索引順序文件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連續(xù)分配351
11.3.2鏈接分配354
11.3.3索引分配355
11.4文件命名359
11.4.1目錄管理359
11.4.2鏈接362
11.4.3識(shí)別文件的其他方式365
本章小結(jié)366
習(xí)題366
結(jié)束語(yǔ)/369
參考文獻(xiàn)與擴(kuò)展閱讀/371
A.1一般性文獻(xiàn)371
A.2案例研究371
A.3死鎖372
A.4同步373
A.5CPU調(diào)度373
A.6內(nèi)存管理374
A.7設(shè)備處理374
A.8文件系統(tǒng)375
A.9實(shí)現(xiàn)375
操作系統(tǒng)本質(zhì) 作者簡(jiǎn)介
陳鵬,副教授,計(jì)算機(jī)軟件與理論專業(yè)博士(北京航空航天大學(xué)),哲學(xué)博士后(中國(guó)社會(huì)科學(xué)院哲學(xué)所),近五年來(lái)發(fā)表論文20余篇,著作3部,專利1項(xiàng),軟件著作權(quán)10余項(xiàng)。主講操作系統(tǒng)課程超過(guò)10年。
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