基本信息出版社：人民邮电出版社
页码：227 页
出版日期：2009年05月
ISBN：7115205698/9787115205698
条形码：9787115205698
版本：第1版
装帧：平装
开本：16
正文语种：中文
丛书名：21世纪高等高等学校计算机规划教材

内容简介 《操作系统》是国防科技大学国家精品课程配套建设教材。全书阐述了操作系统的基本概念、工作原理以及设计方法，以多道程序技术为基础，以实用操作系统设计思想为主线，介绍操作系统涉及的关键内容，并在最后一章中给出了具体的操作系统实例。《操作系统》依次介绍了操作系统的发展历史、操作系统运行机制、操作系统中的进程与线程管理、存储管理、文件管理和设备管理，并对各种并发控制问题展开了讨论，对前沿的分布式系统进行了介绍，最后还详细介绍了Windows NT操作系统的结构和实现。《操作系统》可作为高等院校计算机专业或计算机应用、通信与电子相关专业的教材和参考书，也可供从事计算机设计、开发、维护和应用的专业人员阅读。
作者简介 罗宇，国防科技大学计算机学院教授，主持建设的操作系统课程获国家精品课程，是教育部专家库专家。1994年及1998年赴英国和美国学习和工作。参加了银河-l、银河-2、银河-3等国家重点科技工程操作系统开发以及863、国家自然科学蕈金重点项日、探索重点项目研究，主持了国防预研基金、装备预研基金、教育部骨干教师基金及企业联合等各类项目研究与开发，长期从事操作系统课程教学，编写专著及教材8部，发表论文40多篇，曾荣获部委级科技避步奖40次。主要研究领域有：通用及嵌入式操作系统、集群与分布式系统、网络存储、数据容灾及备份。
编辑推荐 《操作系统》是国防科技大学国家精品课程“操作系统”建设的重要成果．作者长期从事计算机操作系统开发和操作系统教学工作．根据二十多年的教学科研实践积累的经验，参考了国内外近几年出版的教材和文献。从操作系统开发、管理、应用对操作系统教学的要求出发，考虑多层次学生的实际情况，并参考2009年全国硕士研究生入学统一考试计算机科学与技术学科联考计算机学科专业基础综合考试操作系统大纲编写了《操作系统》，内容具有先进性及实用性。
从实用操作系统视角重组经典内容
从技术起源发展视角阐述技术内涵
从加强教学实践视角培养学生能力
目录
第1章 绪论 1
1.1 什么是操作系统 1
1.1.1 操作系统的组成 2
1.1.2 操作系统的特征 3
1.2 操作系统的发展历史 5
1.2.1 监督程序(单道批处理系统) 6
1.2.2 专用操作系统 9
1.2.3 多种方式的通用操作系统 14
1.2.4 并行与分布式操作系统及发展 14
1.3 主要操作系统介绍 15
1.3.1 Windows系列及MS-DOS 15
1.3.2 UNIX大家族(SVR4、BSD、Solaris、AIX、HP UX) 18
1.3.3 自由软件Linux和FreeBSD等 22
习题 26

第2章 操作系统运行机制 27
2.1 中断和陷入 27
2.1.1 中断和陷入的区别 28
2.1.2 中断的分级与屏蔽 28
2.2 中断/陷入响应和处理 30
2.2.1 中断/陷入处理基本概念 30
2.2.2 中断/陷入处理 32
2.3 操作系统运行模型 36
2.4 系统调用 37
2.5 用户界面 41
2.5.1 命令语言 41
2.5.2 图形化的用户界面 43
小结 45
习题 45

第3章 进程与处理机管理 47
3.1 进程描述 47
3.1.1 进程的定义 48
3.1.2 进程控制块 49
3.2 进程状态 52
3.2.1 进程的创建与结束 52
3.2.2 进程状态变化模型 54
3.2.3 进程的挂起 56
3.3 进程控制与调度 56
3.3.1 进程执行 57
3.3.2 进程调度 58
3.3.3 调度算法 62
3.4 作业与进程的关系 66
3.5 线程的引入 69
小结 71
习题 72

第4章 并发控制 75
4.1 并发执行实现 75
4.1.1 并发编程方法 76
4.1.2 并发执行的实现 76
4.2 同步与互斥 78
4.2.1 同步与临界段问题 78
4.2.2 实现临界段问题的硬件方法 80
4.2.3 信号量 81
4.2.4 同步与互斥举例 84
4.3 消息传递原理 89
4.3.1 消息传递通信原理 89
4.3.2 消息传递通信示例 90
4.4 死锁 92
4.4.1 死锁示例 92
4.4.2 死锁的定义 95
4.4.3 死锁的防止 97
4.4.4 死锁的避免 99
4.4.5 死锁的检测 101
4.4.6 死锁的恢复 102
4.4.7 死锁综合处理 102
小结 103
习题 104

第5章 存储管理 108
5.1 连续存储分配 108
5.1.1 单道连续分配 108
5.1.2 多道固定分区法 111
5.1.3 多道连续可变分区法 113
5.2 不连续存储分配 115
5.2.1 分页管理 115
5.2.2 分段管理 120
5.2.3 段页式管理 122
5.3 虚存管理 124
5.3.1 请求分页虚存的基本思想 124
5.3.2 请求分页虚存管理的实现 125
5.3.3 页面置换策略 128
小结 134
习题 135

第6章 设备管理 139
6.1 I/O硬件概念 139
6.1.1 常见外部设备的分类 139
6.1.2 设备控制器(I/O部件) 140
6.1.3 I/O控制方式 142
6.1.4 I/O控制方式的发展过程 145
6.2 设备I/O子系统 145
6.2.1 设备的使用方法 146
6.2.2 I/O层次结构 148
6.2.3 设备驱动程序 151
6.2.4 缓冲技术 153
6.3 存储设备 156
6.3.1 常见存储外部设备 156
6.3.2 磁盘调度 159
6.3.3 磁盘阵列 163
小结 167
习题 168

第7章 文件系统 170
7.1 文件结构 170
7.1.1 文件的概念 170
7.1.2 文件的逻辑结构 171
7.1.3 文件的物理存储 172
7.1.4 文件控制块 175
7.2 文件目录结构 175
7.2.1 一级目录结构 176
7.2.2 二级目录结构 176
7.2.3 树形目录结构 177
7.2.4 无环图目录结构 178
7.3 文件存储器空间布局与管理 180
7.4 文件访问系统调用 182
7.4.1 传统文件系统调用实现 182
7.4.2 Memory-Mapped文件访问 184
7.5 文件保护 185
7.5.1 文件访问保护 185
7.5.2 文件备份 186
7.6 文件系统的基本模型 187
小结 190
习题 191

第8章 分布式系统 193
8.1 分布式系统的特点 193
8.1.1 分布式系统的定义 194
8.1.2 分布式系统的优势 194
8.1.3 分布式系统的特性 194
8.1.4 分布式系统设计难点 196
8.2 几种分布式应用模型 196
8.2.1 客户机/服务器模型 197
8.2.2 处理机池模型 198
8.2.3 对等模型 199
8.2.4 集群模型 199
8.3 分布式系统实现模型 200
8.4 分布式操作系统主要研究内容 202
8.5 分布式系统基础——通信协议概念简介 203
8.5.1 TCP/IP简介 204
8.5.2 远程过程调用 205
小结 207
习题 207

第9章 Windows NT操作系统 208
9.1 历史 208
9.2 设计目标 209
9.3 系统结构 210
9.4 系统组件 212
9.4.1 硬件抽象层 212
9.4.2 内核 213
9.4.3 执行体 215
9.5 环境子系统 222
9.5.1 Windows环境 222
9.5.2 MS-DOS环境 223
9.5.3 登录和安全子系统 223
9.6 文件系统 223
9.6.1 内部格式 223
9.6.2 恢复 225
9.6.3 安全 225
9.6.4 压缩 225
小结 226
习题 226
参考文献 227
……
序言 操作系统是计算机系统中的核心系统软件，它负责控制和管理整个系统的资源并组织用户高效、协调使用这些资源，使计算机中各部件高效地并行运行。操作系统课程是计算机科学与技术专业的核心课程。随着计算机技术的发展和各类嵌入式系统的广泛应用，其他相关专业也相继把操作系统作为一门重要的必修或选修课程。
本书阐述了操作系统的基本概念、工作原理以及设计方法，以多道程序技术为基础，以实用操作系统设计思想为主线，介绍操作系统涉及的主要内容，并在最后一章中给出了当前流行的Windows NT操作系统设计实例。
本书是国防科技大学国家精品课程“操作系统”建设的重要成果。作者长期从事计算机操作系统的开发和教学工作，根据20多年的教学科研实践积累的经验，参考了国内外近几年出版的教材和文献，并结合操作系统开发工作对操作系统教学的要求，注意到当前我国计算机教育、研究与开发、应用的现实情况，参考2009年全国硕士研究生入学统一考试计算机科学与技术学科联考计算机学科专业基础综合考试操作系统大纲编写了本书，其技术内容具有较高的先进性及实用性。本书本着循序渐进的原则，采用通俗的语言和实例，全面阐述了操作系统的基本概念、原理、方法及实现，既注重对操作系统经典内容的论述，又注意介绍操作系统的实用成果及发展趋势。全书共分9章，每章末都配有小结及习题，以加深理解。第1章介绍了什么是操作系统及操作系统的形成、发展和现状；第2章介绍了操作系统的运行机制及操作与编程接口；第3章介绍了进程管理及线程的基本思想；第4章介绍了并发控制及死锁；第5～7章分别介绍存储管理、设备管理、文件管理；第8章介绍了分布式系统；第9章介绍Windows NT操作系统。前7章是操作系统的核心内容。本书适用于40～60学时的课堂教学。建议在讲完前4章时布置多进程编程等小实验，穿插讲解习题并指导课程实验。　本书可作为理工科院校计算机及相关专业的教材，也可作为计算机及应用专业自学考试的教材，对于具有高级程序设计语言初步知识和对计算机有一定了解的专业人士，本书也不失为一本较全面的参考书。对于书中的不足之处，恳请专家及读者指正。
文摘 插图：


（1）实时控制这类应用是把计算机用于诸如飞行器的飞行自动控制和工业控制等中。在飞行自动控制中，计算机要对测量系统所测得的数据及时地处理，并及时地输出，以便对被控目标进行及时控制或向控制人员显示结果。又例如，使用计算机控制炼钢时，计算机要对传感器定时送来的“炉温”数据进行及时处理，然后控制相应的机构使得炉温按照一定的规律变化或恒定不变。实时控制系统必须确保及时，又称强实时系统。现在诸多在各类控制系统中计算机上运行的嵌入式操作系统都属于实时控制类实时系统。
（2）实时事务处理第二类应用是把计算机用于飞机订票系统、银行管理系统等。在这种应用中计算机系统应能对用户的服务请求及时作出回答，并能及时修改、处理系统中的数据。这类应用被称为“实时事务处理”。
所谓“实时”，可以理解为立即、及时的意思，是指计算机的运算和处理时间与被控过程或事务处理所需的真实时间相适应。我们把面向这类实时应用的计算机系统称为实时系统。虽然实时系统大都具有专用性，而且其种类、规模以及对实时性的要求程度各不相同，但对于大、中型实时系统来说绝大部分都以多道程序设计技术为基础，所以在资源管理、并发控制等方面与其他类型的系统具有相同的基本特性。实时系统与其他类型系统的本质差别在于实时系统的及时性，即实时系统应能及时地响应外部事件的请求并在严格规定的时间内完成对该事件的处理，控制实时设备和实时任务协调一致地运行。高可靠性也是实时系统的主要设计目标之一。为了提高实时系统的及时性和可靠性，对于其软、硬件都必须采用相应的措施加以保证。