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操作系统教程  Linux版
操作系统教程  Linux版

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工业技术

  • 电子书积分:12 积分如何计算积分?
  • 作 者:毛玉萃,牛玉军,赵宏伟编著
  • 出 版 社:北京:清华大学出版社
  • 出版年份:2013
  • ISBN:9787302323761
  • 页数:317 页
图书介绍:本书以操作系统的基本功能(处理机管理、存储管理、文件系统、设备管理和用户接口)为主线介绍操作系统的相关概念、基本原理、基本方法。同时就进程管理的相关问题:进程的概念、描述、状态机器转换、进程控制、互斥、同步、通信和死锁也作了详细阐述。最后简单介绍了其他几种类型的操作系统。并就 linux操作系统进行了的剖析,达到了理论与实践相结合。每部分都配有相关习题,最后配有实验。
《操作系统教程 Linux版》目录

第1章 操作系统概述 1

1.1操作系统的基本概念 1

1.2操作系统的基本功能 2

1.2.1处理机管理 2

1.2.2存储管理 2

1.2.3文件系统 3

1.2.4设备管理 4

1.2.5用户接口 4

1.3操作系统的发展 5

1.3.1手工阶段 5

1.3.2早期批处理 5

1.3.3多道程序系统 6

1.3.4分时系统 6

1.3.5实时系统 7

1.3.6通用操作系统 7

1.3.7多种操作系统并存 7

1.4操作系统的类型 8

1.4.1批处理操作系统 8

1.4.2分时操作系统 8

1.4.3实时操作系统 9

1.4.4通用操作系统 9

1.4.5个人计算机操作系统 9

1.4.6嵌入式操作系统 9

1.4.7网络操作系统 10

1.4.8并行操作系统 10

1.4.9分布式操作系统 10

1.4.10多媒体操作系统 11

1.5操作系统的基本特征 11

1.5.1并发性 11

1.5.2共享性 12

1.5.3虚拟性 12

1.5.4不确定性 12

1.6操作系统的组成结构 12

1.6.1无结构的操作系统 13

1.6.2模块化结构的操作系统 13

1.6.3分层结构的操作系统 13

1.6.4微内核结构的操作系统 14

1.7研究操作系统的几种观点 14

1.7.1资源管理的观点 15

1.7.2用户界面的观点 15

1.7.3进程管理的观点 15

1.8典型操作系统简介 16

1.8.1 Windows系列操作系统 16

1.8.2 UNIX操作系统 16

1.8.3 Linux操作系统 18

1.9本章小结 21

习题 21

第2章 用户接口 23

2.1作业 23

2.1.1作业的概念 23

2.1.2作业控制块 25

2.1.3作业的状态及其转换 25

2.1.4作业的输入输出方式 26

2.2命令接口 27

2.2.1联机用户接口 27

2.2.2脱机用户接口 29

2.3编程接口 29

2.3.1系统调用的类型 29

2.3.2系统调用的实现 30

2.4图形接口 31

2.4.1窗口 31

2.4.2图标 32

2.4.3菜单 32

2.4.4对话框 32

2.5 Linux的用户接口 33

2.5.1 Linux命令接口 33

2.5.2 Linux编程接口 36

2.5.3 Linux的图形接口 37

2.6本章小结 39

习题 39

第3章 进程管理 41

3.1进程的基本概念 41

3.1.1程序的顺序与并发执行 41

3.1.2进程的定义及特征 44

3.2进程的描述 46

3.2.1进程的组成 46

3.2.2进程控制块 46

3.2.3进程上下文与进程上下文切换 48

3.2.4进程空间 50

3.3进程的状态及其转换 51

3.4进程控制 53

3.4.1原语 53

3.4.2进程的创建与撤销 53

3.4.3进程的阻塞与唤醒 55

3.4.4进程的挂起与激活 57

3.5线程 58

3.5.1线程的基本概念及分类 58

3.5.2线程的状态及转换 59

3.5.3线程的应用 60

3.6 Linux的进程模型 61

3.6.1 Linux的进程控制块 61

3.6.2 Linux进程的创建和撤销 62

3.6.3 Linux进程的状态及其转换 63

3.7 Linux系统的线程机制 64

3.8本章小结 64

习题 65

第4章 处理机管理 67

4.1分级调度 67

4.1.1作业调度 68

4.1.2交换调度 68

4.1.3进程调度 68

4.1.4线程调度 68

4.2作业调度和进程调度 69

4.2.1作业调度 69

4.2.2进程调度 70

4.3调度算法 72

4.3.1先来先服务调度算法 72

4.3.2优先级调度算法 72

4.3.3轮转调度算法 73

4.3.4分级轮转调度算法 75

4.3.5分级反馈轮转调度算法 76

4.3.6最短作业优先调度算法 77

4.3.7响应比高者优先调度算法 78

4.4选择调度方式和评价调度算法的若干准则 79

4.5实时调度算法 82

4.5.1实时系统的特点 82

4.5.2实现实时调度的基本条件 83

4.5.3实时调度算法的分类 83

4.5.4常用的几种实时调度算法 85

4.6 Linux的进程调度 86

4.6.1调度的时机 87

4.6.2进程调度算法 87

4.7本章小结 89

习题 89

第5章 存储管理 92

5.1存储管理的功能 92

5.1.1内存的分配与回收 92

5.1.2地址转换 93

5.1.3内存信息的共享与保护 94

5.1.4内存的扩充 94

5.2覆盖和交换技术 95

5.2.1覆盖技术 95

5.2.2交换技术 96

5.3分区存储管理 96

5.3.1单分区存储管理 97

5.3.2多分区存储管理 98

5.3.3分区存储管理的评价 105

5.4页式存储管理 105

5.4.1页式存储管理的基本原理 106

5.4.2静态页式存储管理 107

5.4.3动态页式存储管理 109

5.4.4页式存储管理的优缺点 116

5.5段式和段页式存储管理 117

5.5.1段式存储管理 117

5.5.2段页式存储管理 120

5.6 Linux的存储管理 121

5.6.1物理内存的管理 122

5.6.2进程空间的管理 124

5.6.3 Linux虚存的保护 126

5.7本章小结 126

习题 127

第6章 文件管理 130

6.1文件和文件系统 130

6.1.1文件 130

6.1.2文件的分类 131

6.1.3文件系统 131

6.2文件的逻辑组织 132

6.2.1流式文件 132

6.2.2记录式文件 132

6.2.3存取方法 134

6.3文件的物理组织 135

6.3.1磁带文件的组织 135

6.3.2磁盘文件的组织 136

6.3.3记录的成组与分解 141

6.4文件目录 143

6.4.1一级目录结构(单级目录结构) 143

6.4.2二级目录结构 143

6.4.3树形目录结构 144

6.4.4文件目录管理 145

6.5磁盘存储空间的管理 146

6.5.1位示图 146

6.5.2空闲块表 146

6.5.3空闲块链 147

6.6磁盘容错技术 148

6.6.1第一级容错技术 148

6.6.2第二级容错技术 149

6.6.3廉价磁盘冗余阵列 150

6.6.4后备系统 151

6.7文件的使用 153

6.7.1文件的操作 153

6.7.2文件的使用 154

6.8文件的共享、保护和保密 155

6.8.1文件的共享 155

6.8.2文件的保护 157

6.8.3文件的保密 158

6.9文件的层次模型 158

6.10 Linux的文件管理 160

6.10.1虚拟文件系统(VFS) 160

6.10.2 EXT2文件系统 164

6.11本章小结 166

习题 167

第7章 设备管理 170

7.1设备管理概述 170

7.1.1设备的类别 170

7.1.2设备管理的功能和任务 171

7.1.3数据传送控制方式 172

7.2磁盘的驱动调度 173

7.2.1磁盘的结构 174

7.2.2磁盘的驱动调度 175

7.3中断技术 179

7.3.1中断及其基本概念 180

7.3.2中断处理过程 180

7.3.3中断优先级与多重中断 181

7.4通道技术 182

7.4.1通道的引入 182

7.4.2通道类型 183

7.4.3通道指令和通道程序 185

7.4.4通道的工作过程 186

7.5缓冲技术 187

7.5.1缓冲的引入 187

7.5.2缓冲的种类 188

7.5.3缓冲池的管理 188

7.6设备分配 190

7.6.1设备的独立性 190

7.6.2设备分配的原则 191

7.6.3设备分配策略 191

7.6.4设备分配所使用的数据结构和分配算法 191

7.7虚拟设备 193

7.7.1虚拟设备的引入 194

7.7.2虚拟设备的实现 194

7.8IO进程控制 197

7.8.1 IO控制 197

7.8.2 IO控制的功能 197

7.8.3 IO控制的实现 198

7.9设备驱动程序 198

7.9.1设备驱动程序的功能和特点 199

7.9.2设备驱动程序的处理过程 199

7.9.3设备驱动程序的管理 200

7.10 Linux的设备管理 200

7.10.1设备文件的概念 201

7.10.2相关数据结构 201

7.10.3中断和异常 202

7.10.4 Linux的设备驱动程序 203

7.11本章小结 204

习题 205

第8章 进程的互斥、同步、通信和死锁 207

8.1进程互斥 207

8.1.1临界区与进程互斥 207

8.1.2互斥的加锁实现 209

8.1.3信号量和P、V原语 210

8.1.4利用P、V原语实现进程互斥 212

8.2进程同步 213

8.2.1进程同步的概念 213

8.2.2进程同步的实现——消息发送 214

8.2.3进程同步的实现——P、V原语和信号量 215

8.2.4进程同步的实现——管程 215

8.3经典的进程同步互斥问题 217

8.3.1生产者和消费者问题 217

8.3.2哲学家进餐问题 219

8.3.3读者和写者问题 222

8.3.4理发师睡觉问题 224

8.4进程通信 226

8.4.1进程通信的类型 226

8.4.2消息传递通信 227

8.5死锁 229

8.5.1死锁的基本概念 230

8.5.2死锁的解决方案和方法 231

8.5.3死锁的预防 232

8.5.4死锁避免的方案——银行家算法 234

8.5.5死锁检测与恢复 237

8.6 Linux中的线程同步 244

8.7 Linux中的进程通信机制 245

8.7.1管道 245

8.7.2 System V的IPC通信机制 246

8.8本章小结 249

习题 249

第9章 其他几种操作系统简介 252

9.1安全与安全操作系统 252

9.1.1安全 252

9.1.2安全操作系统 257

9.2并行计算机操作系统 264

9.2.1并行计算机系统 264

9.2.2多处理器操作系统 265

9.3集群系统 268

9.4分布式操作系统 269

9.4.1分布式操作系统的特点 269

9.4.2分布式操作系统的构成 270

9.4.3分布式操作系统的通信 270

9.4.4分布式操作系统的资源管理 272

9.4.5分布式进程管理 273

9.4.6分布式进程的同步、互斥与死锁 273

9.4.7分布式文件系统 274

9.5网络操作系统 274

9.5.1计算机网络简介 274

9.5.2计算机网络体系结构与协议 275

9.5.3网络操作系统的发展及分类 276

9.5.4网络操作系统的功能 277

9.5.5网络操作系统提供的服务 279

9.6多媒体操作系统 279

9.6.1多媒体引入 280

9.6.2多媒体文件及视频压缩 280

9.6.3多媒体处理调度 282

9.6.4多媒体文件系统 283

9.6.5文件在磁盘上的放置 287

9.6.6缓存 293

9.6.7多媒体磁盘调度 294

9.7本章小结 297

习题 298

第10章 操作系统实验 301

10.1编程接口实验 301

10.2进程管理(创建、执行和终止)实验 302

10.3作业(进程)调度实验 303

10.4动态页式存储管理实验 306

10.5文件系统实验 308

10.6进程管理(同步、互斥和通信)实验 313

参考文献 316

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