操作系统是计算机科学的基础领域,它管理计算机硬件与软件资源,提供用户友好的界面,实现软件资源的分配、调度和监控。作为计算机专业的核心课程,操作系统涉及的理论与实践对计算机专业的学生及从业人士都至关重要。
孙仲秀主编的《操作系统教程》(第三版)是该领域较为权威的教材之一。该书不仅包含了经典的操作系统理论知识,还融入了现代操作系统的最新技术发展和应用。教材结合了Windows 2000/XP与UNIX类操作系统(如SVR4、Solaris、Linux)的实例,通过实例教学帮助学生更深入地理解操作系统。
《操作系统教程》的内容涵盖了操作系统的基本概念、基本技术、基本方法、设计原理和实现技术。全书共分八章,每一章都包含小结,方便学生系统学习和复习。以下是对每章内容的详细解析:
第一章 操作系统概论
介绍了操作系统的定义、多道程序设计技术、操作系统的形成与发展、分类,以及操作系统的服务、功能和接口。这一章还探讨了操作系统的结构,并以Windows 2000/XP为例,深入分析了客户/服务器结构。对于其他主流操作系统如UNIX、Linux等也做了简单介绍。
第二章 处理机管理
从处理器和中断技术入手,详细介绍了中断的概念、分类、处理方式、优先级和多重中断。该章引入了进程和线程的概念,并讨论了进程管理的实现模型和线程的实现方法。同时,介绍了处理机调度的三个层次,并着重讨论了单处理机调度算法,多处理机调度算法和实时调度算法。书中的实例研究了Windows 2000/XP、Solaris和Linux中断处理以及UNIX SVR4、Windows 2000/XP和Linux的处理机调度算法。
第三章 并发进程
详细讨论了进程的顺序性与并发性,进程之间的协作与竞争,重点介绍了并发程序设计的相关技术以及进程互斥、同步、通信机制和工具。该章通过Windows 2000/XP的同步和通信机制以及Linux的信号量机制,对并发进程的管理进行了深入分析。
第四章 存储管理
探讨了存储管理的基本功能、传统存储管理技术、虚拟存储管理技术,以及较新的存储管理技术如多级页表和反置页表。实例研究深入介绍了Intel x86/Pentium存储管理硬件设施、Windows 2000/XP和Linux虚拟存储管理。
第五章 设备管理
讨论了I/O硬件原理、I/O控制方式、I/O软件原理和I/O缓冲技术。同时,介绍了磁盘驱动调度技术、RAID技术和设备分配/去配以及虚拟设备技术。本章还包含了具有通道的I/O系统管理,并通过Windows 2000/XP和Linux设备管理实例研究进行了详细讲解。
第六章 文件管理
深入讨论了文件的概念、目录、逻辑结构、物理结构、保护和保密、存储空间管理以及文件操作和使用原理。此外,还包括了内存映射文件和虚拟文件系统的讨论。
总体来说,《操作系统教程》(第三版)通过丰富的实例和深入浅出的讲解,帮助学生构建起操作系统知识体系的系统性、先进性和实用性,使得学生在理论学习的同时,能够与实际操作系统的设计原理和实现技术相结合,从而加深对操作系统的整体概念和设计实现的精髓的理解。这本教材不仅适用于高等院校的教学,也适合计算机行业的专业人士自我提高和深入研究。