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计算机操作系统 汤小丹、汤子瀛 第三版高清带目录PDF
第三版前言 本书从年出版至今,这是第二次修订年修订过次。在本次修订中,仍将 全书分为章,虽然每章的标题没有改变,但却增、删或更新了其中的一部分内容,使其 能更好地反映操作系统的发展现状和前沿技术。 本书章内容的具体安排如下 第一章为操作系统引论,介绍了的发展、特征、功能等。在的发展中增加了微 处理机的发展,对结构设计的内容进行了更新,篇嗝也有较大的扩充。第二章深入地 阐述了进程和线程的基本概念以及同步与通信,对进程的内容进行了适当增添,对管程以 及线程的内谷进行了铰大的更新。第三章为处理机调度与死锁,对其中的作业调度、进程 调度以及实时调度的内容都有一定的埤加和修改。由于篇幅的限制,删除了多处珥机调度 的内容。第四章对连续和离散存储器管珄方式及虚拟存储器进行了介绍,对其中的分配算 法方面的内容有一定的增加和修改,并增添了对存储器的层次结构的介绍。第五章为设备 管理,对软件的层次结构作了较深入的阐述。第六章是文件管理,对其中的外存分蓖 方式以及磁盘容错技术笭内容进行了更新和扩充。第七章是用户与操作系统的接口,对接 口方式以及系统调用等部分内容进行了较大的更新及修改。第八章为网终操作系统,在本 章中我们对各节都作了修改,并增加了许多内容,使其能反映世纪网络在硬件和软件方 面的发展现状。同样是因为篇幅的限制而删除了 的内容。第九章较详细地介 绍了保障系统安全的各种技术。由于近年来计算机病毒已严重地威胁到系统的安全,故我 们特增加了一节,对计算机病毒作了较全面的介绍。第十章是一个典型的实例— 系统内核结构 在本书的编写过程中,得到了西安电子科技大学出版社,特别是责任编辑李惠萍老师 的大力支持与合作。此外,王侃雅和汤蓓莉等同志在校对、整理等工作中,都付出了辛勤 的劳动。在此谨向以上各位表以衷心的感谢。 虽然本书经过了反复修改,我们也希望能把它写得更好,但限于编者的水平,书中仍 难免会有错误和不当之处,恳请读者批评指止。 编者 年月 第二版前言 操作系统是最重要的计算机系统软件,同时也是最活跃的学枓之一,其发展极为 迅速。为使本教材内容能紧跟时代潮流,从年至今,我们己对本教材做过多次修改 年我们又对年出版的《计算机操作系统》教材进行了重写。为了适当压绾篇幅, 我们调整了该教材的结构,从原米的章改为章。即将原米的第二、三章合并为“进 程管理”一章;原米的第五、六章合并为“存储器管理”一章;第八、九章合并为“文件 管理”一章;第十一、十二章合并为“网络捰作系统”一章。另外,考虑到在大学低年级 的教学实践中,学牛已绎学习过 的使用,故本次修订时删去了原版第十五章。 我们在夲教材中,介绍了许多在世纪年代引入或广泛使用的技术,如微内核 结构、线程的控制与通信、数据一致性、系统容错技术等,又因为世纪年代是计算 机网终特别是 大发展的年代,故我们对网络操作系统一章做了较大的修改。还应強 调说明的是,随着网络的广泛应用,系统安全性问题提到了头等重要的地位。事实上,若 不能确保系统网络的安全性,则系统网络是难以被人接受的。故在国内外的教科书 中,大多都增加了一章或几章内容用于介绍系统的安全性保障。我们在第九章中对系统安 全性做了较全面的阐述。 夲次再版的《计算机操作系统》一书共分章。第一章仍为操作系统引论,介纽 的发展过程、基本特征和功能,新増加了的结构设计:第二、三章详细地阐述了进程 和线程的基本概念、进程控制、同步与通信以及调度与死锁,增加了线程的控制、线程的 同步与通信;第四章为存储器管理,内容有连续分配、离散式分配存储管理方式和虚拟存 储器;第五、六章分别为设备管理和文件管理;第七章介绍操作系统接∏,其中,增加了 系统的语言和系统调用的实现方法;第八章为网络操作系统,扼要地介绍了计 算机网络的基本概念,网络的工作模式、功能和提供的服务,以及 第 九章对保障系统和网终安全的存取控制、认证、数据加密和防火墙四大技术做了较详细的 阐述;第十章介绍了当前广泛使用的实例 系统内核结构。 夲教材在编写过程中,得到了西安电子科技人学出版社的人力支持与合作。此外,汤 蓓莉、王侃雅等同志在整理、校对、绘图等工作中,都付出了艰辛的劳动,使本教材能如 期地与读者见面。在此谨向以上各位表示衷心感谢。 本教材虽经多次修改,突出了操作系统的基本概念,反映了当代操作系统的新技术, 但限于编者水平,在本次编写的教材中,仍难免会有错误和不当之处,恳请读者批评指止。 编者 年月 目录 第一章操作系统引论 操作系统的目标和作用 虚拟技术 操作系统的目标 异步性 操作系统的作用 操作系统的主要功能 推动操作系统发展的主要动力 处理机管理功能 操作系统的发展过程 存储器管理功能 无操作系统的计算机系统 设备管理功能 单道批处埋系统 文件管理功能 多道批处理系统 操作系统与用户之间的接口 分时系统 结构设计 实时系统 传统的操作系统结构 微机操作系统的发展 客户服条器模式 操作系统的基本特性 面向对象的程序设计 并发性 微内核结构 具享性 习题 第章进程管理 进程的基木概念 经典进程的同步问题 程序的顺序执行及其特征 生产者一消费者问题 前趋图 哲学家进餐问题 程序的并发执行及其特征 读者一写者问题 进程的特征与状态 进稈通信 进程控制块 进程通信的类型 进程控制 消息传递通信的实现方法 进程的创建 消息传递系统实现中的若|问题 进程的终止 消息缓冲队列通信机制 进稈的阻塞与唤醒 线程 进程的挂起与激活 线程的基本概念 进程同步 线程间的同步和通信 进程同步的基本概念 线程的实现方式 信号量机訇 线程的实现 信号量的应用 习题 管程机制 第三章处理机调度与死锁 处坦机调度的层次 实时调度算法的分类 高级调度 常用的几种实时调度算法 低级调度 产生死锁的原因和必要条件 中级调度 产生死锁的原 调度队列模型和调度准则 产生死锁的必要条件 调度队列模型 处理死锁的基本方法 选择调度方式和调度算法的若干 顶防死锳的方法 准则 预防死锁 调度算法 系统安全状态 先来先服务和短作业进程优先 利用银行家算法避免死锁 调度算法 死锁的检测与解除 高优先权优先调度算法 死锁的检测 基于时间片的轮转调度算法 死锁的解除 实时调度 习题 实现实时调度的基本条件 第四章存储器管理 存储器的层次结构 两级和多级页表 多级存储器结构 基木分段存储管理方式 主存储器与寄存器 分段存储管理方式的引入 高速缓存和磁盘缓存 分段系统的基本原理 程序的装入和链接 信息共享 程序的装入 段页式存储管理方式 程序的链接 虚拟存储器的基木概念 连续分配方式 虚拟存储器的引入 单一连续分配 虚拟存储器的实现方法 固定分区分配 虚拟存储器的特征 动态分区分配 请求分页存储管埋方式 伙伴系统 请求分页中的硬件支持 哈希算法 内存分配策略和分配算法 可重定位分区分配 调页策略 对换 页面置换算法 基本分页存储管理方式 最佳置换算法和完进先出置換算法 办血与页表 最近最久未使用置换算法 地址变換机构 置换算法 其它置换算法 分段的共享与保护 请求分段存储管理方式 习题 请求分段中的硬件支持 第五章设备管理 系统 软件的设计目标和原则 设备 中断处理程序 设备控制器 设备驱动程序 通道 设备独立性软件 总线系统 用户层的软件 控制方式 设备分配 程序方式 设备分配中的数据结构 中断驱动控制方式 设备分配时应考虑的因素 直接存储器访问 独占设备的分配程序 方式 技术 通道控制方式 憾盘存储器的合理 缓冲管理 磁盘性能简述 缓冲的引入 磁盘调度 单缓冲和双缓冲 磁盘高速缓存 循环缓冲 提高磁盘速度的其它方法 缓冲池 廉价磁盘冗余阵列 软件 习题 第六章文件管理 文件和文件系统 和技术 文件、记永和数据项 索引分配 文件类犁和文件系统模型 目录管理 文件操作 文件控制块和索引结点 文件的逻辑结构 目汞结构 文件逻辑结构的类型 目录查询技术 顺序文件 文件存储空间的管理 索引文件 空闲表法和空闲链表法 索引顺序文件 位示图法 直接文件和哈希文件 成组链接法 外存分配方式 文件共享与文件保护 连续分配 基丁索引结点的共享方式 链接分配 利用符号链实现文件共享 磁盘容错技术 并发探制 数据一致性控制 重复数据的数据一致性问题 事务 习题 检合点 第七章操作系统接口 联机用户接口 标准 联机用户接凵 系统调用的实现 联机命令的类型 系统调用 键盘终端处理程序 系统调用的类型 命令解释程序 被中断进程的环境保护 命令语言 系统调用陷入后需处理的 简单命令 公共问题 重定向与管道命令 图形用户接口 通信命令 图形化用户界面 后台命令 桌面、图标和任务栏 系统调用 窗口 系统调用的基本概念 对话框 系统调用的类型 习题 第八章閃络操作系统 计算机网络概述 两层结构客户服务器模式的 计算机內络的拓扑结构 局限性 计算机广域网络 三层结构的客户服务器模式 计算机局域网络 两层客广服务器与三层客户服务器的 网络互连 比较 网络体系结构 浏览器服务器 閃络体系结构的基本概念 模式 中的低三层 网络操作系统的功能 中的高四层 数据通信功能 网络休系结构 网络资源共享功能 网终体系结构 应用互操作功能 与 网络管理功能 简介 网络操作系统提供的服务 提供的传统信息服务 域名系统 服务 目求服务 客户服务器模式 支持 提供的服务 习题 第九章系统安全性 系统安全的基木概念 基于生物标志的认证技术 系统安全性的内容和性质 基于公开密钥的认证技术 系统安全威胁的类型 访问控制技术 信息技术安全评价公共准则 访问矩阵 数据加密技术 访问矩阵的修改 数捱加密的基木概念 访问控制矩阵的实现 对称加密算法与非对称加密算法 计算机病毒 数字签名和数字证明书 计算机病毒的基本概念 网终加密技术 计算机病毒的类型 认证技术 病毒的隐藏方式 基于口令的身份认证 病毒的预防和检测 基于物理标志的认证技术 习题 第十章 系统内核结构 系统概述 请求调貞管理的数据结构 系统的发展史 换页进程 系统的特征 请求调页 系统的内核结构 设备管理 进程的描述和掉制 字符设备缓冲区管理 进程控制块 块设备缓冲区管理 进程状态与进程映像 内核与驱动程序接口 进程控制 憾盐驱动程序 进程调度与切换 磁盘读写程序 进程的同步与通信 文件管理 同步机制 文件系统概述 信号机制 文件的物理结构 管道机制 索引结点的管坦 息机制 空闲磁盘空间的管理 八享存储区机制 文件表的管理 信号量集札制 目录管理 存储器管坦 习题 参考文献 第章操作系统弓论 第章操作系统引论 计算杌系统由硬件和软件两部分组成。操作系统, 是配置在计算 机硬件上的第一层软件,是对硬件系统的首次扩充。它在计算机系统屮占据了特别重要的 地位;而其它的诸如江编程序、编译程序、数据库管理系统等系统软件,以及大量的应用 软件,都将依赖于操作系统的支持,取得它的服务。操作系统已成为现代计算机系统大 中、小及徵型机、多处理机系统、计算机网络、多媒体系统以及嵌入式系统中都必须配置 的、最重要的系统软件 操作系统的目标和作用 在计算机系统上配置操作系统的主要目标,首先与计算杋系统的规模有关。通常对配 置在大、中型计算杋系统中的,由于计算机价格昂贵,因此都比较看重机器使用的有效 性,而且还希望具有非常强的功能;但对于配置在微机中的操作系统,由于微机价格相 对较使宜,此时机器使用的有效性也就显得不那么重要了,而人们更关注的是使用的方 便性。 影响操作系统的主要目标的另一个重要因素是操作系统的应用环境。例如,对于应用 在査询系统中的操作系统,应满足用户对响应时间的要求;又如对应用在实时工业控制和 武器控制环境下的,则要求其具有实时性和高度可靠性 操作系统的目标 目前存在着多种类型的,不同类型的,其目标各有所侧重。般地说,在计算 机硬件上配置的,其目标有以下几点。 有效性 在早期世纪~年代,由于计算机系统非常昂贵,操作系统最重要的目标无疑 是有效性。事实上,那时有效性是推动操作系统发展最主要的动力。正因如此,现在的大 多数操作系统书籍,都着重于介绍如何提髙计算机系统的资源利用率和系统的吞吐量问题。 操作系统的有效性可包含如下两方面的含意 提高系统资源利用率。在木配置的计算机系统中,诸如 设备等各种 资源,都会因它们经常处于空闲状态而得不到充分利用;内存及外存中所存放的数据太少 或者无序而浪费了大量的存储空间。配置了之后,可使和设备由于能保持忙 碌状态而得到有效的利用,且可使内存和外存中存放的数据因有序而节省了存储空间。 提高系统的吞吐量。操作系统还可以通过合理地组织计算机的工作流程,而进一步 改善资源的利用夲,加速程序的运行,缩短程序的运行周期,从而提高系统的吞吐量

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    2019-11-27
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    2018-08-30
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