操作系统概论

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全国高等教育自学考试指定教材,计算机及应用专业,课程代码02323
全国高等教育自学考试指定教材 计算机及应用专业(专科) 操作系统概论 (附:操作系统概论自学考试大纲) (2005年版) 全国高等教育自学考试指导委员会组编 谭耀铭主编刘正权◇ 卫权 经济科学出版社 组编前言 21世纪是 个 变幻莫测的世纪,是一个催人奋进的时代,科学技术 飞速发展,知识更替日新月异。希望、困惑、机遇、挑战,随时随地都 有可能出现在每一个社会成员的生活之中。抓住机遇、寻求发展、迎接 挑战、适应变化的制胜法宝就是学习—依靠自己学习、终生学习。 作为我国高等教育组成部分的自学考试,其职责就是在高等教育这 个水平上倡导自学、鼓励自学、帮助自学、推动自学,为每一位自学者 铺就成才之路。组织编写供读者学习的教材就是履行这个职责的重要环 节。毫无疑问,这种教材应当适合自学,应当有利于学习者掌握、了解 新知识、新信息,有利于学习者增强创新意识,培养实践能力,形成自 学能力,也有利于学习者学以致用,解决实际工作中所遇到的问题。具 有如此特点的书,我们虽然沿用了“教材”这个概念,但它与那种仅供 教师讲、学生听,教师不讲、学生不懂,以“教”为中心的教科书相 比,已经在内容安排、编写体例、行文风格等方面都大不相同了。希望 读者对此有所了解,以便从一开始就树立起依靠自己学习的坚定信念, 不断探索适合自已的学习方法,充分利用已有的知识基础和实际工作经 验,最大限度地发挥自己的潜能,以达到学习的目标 欢迎读者提出意见和建议。 祝每一位读者自学成功! 全国高等教育自学考试指导委员会 205年3月 编者的话 好学 操作系统概论》是计算机及其应用专业(专科)的自学考试教材。该教材的第一版于 199年出版,至今已是第六个年头。在近六年的使用中,该教材得到广大参加自学考试的 南世和其他读者的肯定和支持。但六年来计算机科学技术及其应用已有很大发展和很多变 化,为了适应这些变化和发展,有必要对原教材进行修改和更新。 2004年全国高等教育自学考试指导委员会电子电工与信息类专业委员会在上海召开了一次教 村研讨会。与会代表聆听了由全国自学考试办公室教材处和命题处负责人所做的关于修改教材的 必要性和修政原则的报告。代表们进行了分组讨论,并修订了各有关课程的自学考试大纲 第1章 《操作系统概论》(2005年版)是根据经全国高等教育自学考试指导委员会审定后的新大纲 重新编写的。全书仍从操作系统实现资源管理的观点出发,阐述如何对计算机系统中的软、硬件 1.1 资添进行管理,既要发挥资源的使用效率,方便地为用户服务,又要确保计算机系统的安全可 靠。全书侧重于基本概念和基本原理的闻述,要求考生理解操作系统要做什么和怎样去做,为以 后进一步学习和研究莫定基础。编写时按照新大纲的要求,参考了历届考生和社会助学单位的反 意见,删除了原教材第3章中的段式和段页式存储管理、第8章MS-DOS操作系统简介、第9 1.2 幸 Windows操作系统筒介。增加了有关嵌入式操作系统、线程、快表、多级页表、文件的安全 性、缓冲技术以及信息的优化分布等新内容。对各章的内容作了调整、修改和补充。编写过程中 反复推,力求做到概念清晰正确,语句通顺易懂,便于自学。全书共分6章,第1章阑述了操 作系统的概况;第2章至第5章从资源管理的角度介绍操作系统对各种软、硬件资源的管理方法 1.3 和实现原理;第6章介绍了进程并发执行时必须解决的三大问题:进程同步、进程通信和死锁。 每一章之后都有本章小结和习题,以便于读者掌握要点和进行复习。 本教材经北京大学陈向群教授(主审)、上海交通大学黄上腾教授、南京邮电大学陈春 玲教做了认真仔细的审阅。2005年5月在上海交通大学由全国高等教育自学考试专业委 员会秘书长陈敏逊教授主持召开了审稿会,审稿会上三位审阅教授对教村提出了中肯的修改 1.4 意见,在此向他们表示万分感谢。另外,在本书编写过程中还得到徐永森、徐文、奚红的帮 助,对他们的帮助也表示由衷的感谢。 于水平,错误与不妥之处定然难免。恳请读者批评指正,不胜感激。 编者 205年6月于南京 展好学刁是功、深入的只建 录 GD 移聚y 3的过得死系统根论 第1章引论 ,,, (1) 1.1计算机系统 (1) 1.1.1计算机硬件…… (1) 1.1.2计算机软件 1.2操作系统… (2) 1.2.1什么是操作系统 1.2.2操作系统的作用 ……………(2) 1.2.3操作系统的功能 …………………………………(3) 1.3操作系统的形成与基本类型 ,·· ………………………(3) 1.3.1批处理操作系统 (4) 1.3.2分时操作系统 1.3.3实时操作系统… ………………………………………(5 1.4操作系统的发展… 、 (6) 4.1微机操作系统 ………(6) 1.4.2网络操作系统 (6) 1.4.3分布式操作系统 ………(7) 1.4.4嵌入式操作系统…"…(7) 1.4.5当前流行的操作系统简介… ……………(8) 1.5处理器的工作状态……………………………………(10) 1.5.1特权指令……………… ………(10) 1.5.2管态和目态…………………………… (10) 1.5.3程序状态字… …………………(11) 3 1.6操作系统与用户的接口… 3 1.61系统调用……2 3. … 1.6.2操作控制命令……… 3. 小结 3 4 习题 3 (14 3 第2章处理器管理…… (14) 3 2.1多道程序设计… 2.1.1程序的顺序执行………………………… (14) 3.5口 …………………………………………… (14) 5 2.1.2程序的并行执行 2.1.3多道程序设计 …………(15) 3. 2.2进程的概念1 3.5 2.2.1进程的定义 (17) 3.6 2.2.2为什么要引入进程 …………………………(17) 2.23进程的属性… …………(18) 2.3进程控制块… ……………(20) 2.4进程队列… …(21) 2.5中断和中断处理…… (22) 3.∈ 2.5.1中断……… ·., (22) 3.∈ 2.5.2中断类型 3. 2.5.3中断响应 小结 2.5.4中断处理 2.6处理器调度 习题 非·,,,,,,,,非, 2.6.1处理器的两级调度… ………………………(26) 第4章文 2.6.2作业调度算法 (26) 2.6.3进程调度算法…………… (27) 2.7线程的概念 ……………………………(31) 2.7.1什么是线程……… ……………………(33 4. 2.7.2为什么要引人线程 ………………(33) 2.7.3线程的属性………… ……………(34) (33 4 2 小结 4 3 习题 (3 4 第3章存储管理 3.1计算机系统中的存储器……………… …(38) (3) 4 (39) 3.2重定位 (39) 3.2.1绝对地址和逻辑地址 (39) 3.2.2重定位……………………… (41) 3.3单用户连续存储管理 …(42) 3.4固定分区存储管理 ……(42) 34.1主存空间的分配与回收 (43) 3.4.2地址转换和存储保护…… ……··· 43 3.4.3如何提高主存空间的利用率…………………………… 3.5可变分区存储管理…………… …………………(44) 44 3.5.1主存空间的分配与回收 ………(49) 3.5.2地址转换和存储保护 3.5.3移动技术 ………………………(49) ∴(5 3.6页式虚拟存储管理 (51) 36.1·页式存储管理的基本原理 3.6.2页式主存空间的分配与回收 ………………………(52) ………(53) 3.6.3页表和地址转换… …(56) 3.6.4页的共享和保护 (57) 36.5什么是虚拟存储器… 6.6页式虚拟存储管理的实现 (60) 3.6.7多级页表 (62) 小结… ,,,,.,,·非 (63) 习题… …… ……(65) 第4章文件管理 4.1概述……………………(65) 65 4.1.1文件和文件系统 4.1.2文件系统的功能……………… ………(65) 4.1.3文件的分类 …………(66) ……(66 4.2文件的存储介质 ………(68) 4.3文件的组织 4.3.1文件的逻辑结构 (68) 4.3.2文件的存储结构……………………………(69) 4.3.3文件的存取方式 (73) 4.34记录的成组和分解………………………………(74) 4.4存储空间的分配… ………………(76) 3 5 ……… 4.4、2空闲块链接法 (77 小 结 4.4.1位示图法 (79 习题 4.5文件目录 (79) 6章 并 4.5.2二级目录……………………… 4.5.1一级目录 (80 第 6.1 6. 4.5.3树形目录…… ……………………………( (82) 4.6文件的安全性 6. 4.6.1文件的保护………………………"……………………………… 4.6、2文件的保密………… ……183 6.2 4.7基本文件操作及其使用 ………………………………………(84) 6.3 4.7.1基本文件操作 ¨………………………(8A) 6.3 (86 6 4.7.2文件操作的使用… (86) 6.4 小结 果·,,,,,,,,.,,,,,果,,,, 6. 习题 ………(87) 6. 第5章设备管理… …(89) 6.5进 5.1设备管理的功能… 6 5.2外围设备的分类 ……………(90) 6 53独占设备的分配 ………………(90) 6 5:3.1设备的绝对号与相对号 …………(91) 6.6 5.3.2设备的分配 91 6. 5.4磁盘的驱动调度……… (92) 5.4.1移臂调度 6. (94) 5.4.2旋转调度 6. … (96) 5.4.3信息的优化分布 ………………………………………(97) 5.5设备的启动和LO中断处理 6 5.5.1通道 (98) 小结 5.5.2外围设备的启动… (98) 习题 5.53L0中断事件的处理… ………(99) 5.6缓冲技术… ,,着,, (102 5.6.1单缓冲 、………………………(102 主要参老 5.6.2双缓冲 (03) 5.6.3缓冲池……… ·“ ,,,,,,, 5.7虚拟设备 Q4) 5.7.1脱机外围设备操作………… … 105 4 105) 出版前言

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