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內容簡介

　　《計算機操作係統/新世紀計算機類本科規劃教材》從原理、技術、設計實現三個方麵講述瞭計算機操作係統，即首先從操作係統設計原理齣發，介紹操作係統的設計思想和實現技術，然後迴到目前普及的現代操作係統蔔加以實例講解和深化，最後是實際應用。全書以UNIX和Windows 2000／XP為實例輔助原理介紹，並給齣相應的編程接口和實用操作。這種集原理、技術以及設計實現於一體的特點是《計算機操作係統/新世紀計算機類本科規劃教材》的獨到之處。
　　《計算機操作係統/新世紀計算機類本科規劃教材》適閤作為計算機專業本科及其他相關專業的操作係統教程，對於從事計算機應用和開發的技術人員也具有很高的參考價值。

目錄

第1章 操作係統概述
1.1 操作係統的地位
1.2 操作係統的定義
1.3 操作係統的特徵
1.4 操作係統的發展
1.4.1 操作係統的發展曆史
1.4.2 操作係統的分類
1.5 操作係統結構研究
1.5.1 資源管理的觀點
1.5.2 層次結構觀點
1.5.3 模塊接口法
1.5.4 虛擬機
1.5.5 客戶機／服務器係統
1.5.6 用戶觀點
1.6 內核體係結構模型
1.6.1 微內核
1.6.2 單內核
1.7 UNIX操作係統
1.7.1 UNIX操作係統概述
1.7.2 UNIX係統的特點
1.7.3 UNIX操作係統的結構
1.8 Windows NT／2000／XP簡介
1.8.1 Windows NT
1.8.2 Windows 2000
1.8.3 Windows XP
習題

第2章 作業管理和用戶接口
2.1 作業的組織和管理
2.1.1 作業和作業處理過程
2.1.2 作業的輸入／輸齣方式
2.1.3 作業控製塊
2.1.4 作業調度
2.2 作業控製方式
2.2.1 脫機作業控製方式
2.2.2 聯機作業控製方式
2.3 係統功能調用
2.3.1 係統調用及實現
2.3.2 係統調用的實現過程
2.4 圖形用戶接口
2.4.1 概述
2.4.2 Xwindow係統
2.4.3 Windows係統
2.5 用戶管理
2.5.1 LINIX的用戶管理
2.5.2 WindowsNT的用戶管理
習題

第3章 進程管理
3.1 進程的引入
3.1.1 順序程序
3.1.2 多道程序設計
3.1.3 程序並發執行的特性
3.1.4 與時間有關的錯誤
3.2 進程定義與控製
3.2.1 進程的概念
3.2.2 進程控製塊
3.2.3 進程的基本狀態及其轉換
3.2.4 進程控製
3.2.5 進程的特徵
3.3 進程調度
3.3.1 確定進程調度算法的原則
3.3.2 進程調度算法
3.4 進程問的相互作用
3.4.1 進程間的同步和互斥
3.4.2 進程的同步機製
3.4.3 IPC經典問題
3.4.4 進程的同步機製——管程
3.5 進程通信
3.5.1 概述
3.5.2 共享內存模式
3.5.3 消息傳遞方式
3.5.4 管道
3.6 綫程
3.6.1 綫程的引入
3.6.2 綫程的實現機製
3.6.3 綫程與進程的比較
3.7 UNIX進程模型
3.7.1 進程模型的基本結構和工作過程
3.7.2 進程狀態及轉換
3.7.3 進程調度算法
3.7.4 UNIX的進程控製與管理
3.8 Windows2000/XP的進程和綫程模型
3.8.1 Windows2000/XP的進程和綫程模型總述
3.8.2 Windows2000PAP的進程實現
3.8.3 Windows2000/XF，的綫程實現
3.8.4 Windows2000/XP的綫程調度
3.8.5 空閑綫程
3.8.6 多綫程編程
習題

第4章 死鎖
4.1 死鎖的基本概念
4.1.1 資源
4.1.2 産生死鎖的四個必要條件
4.2 注生死鎖的示例
4.3 解決死鎖的方案
4.3.1 死鎖的預防
4.3.2 死鎖的避免
4.3.3 死鎖的檢測和解除
4.4 其他相關問題
4.4.1 兩階段加鎖
4.4.2 飢餓
習題

第5章 存儲管理
5.1 概述
5.1.1 存儲體係
5.1.2 地址重定位
5.1.3 鏈接
5.1.4 存儲管理的目的
5.1.5 存儲管理的任務
5.1.6 各種存儲管理方案
5.2 分區存儲管理方案
5.2.1 單一連續分區存儲管理
5.2.2 固定分區
5.2.3 可變分區
5.2.4 可再定位式分區
5.2.5 多重分區
5.3 頁式存儲管理
5.3.1 基本原理
5.3.2 頁式存儲管理的地址變換
5.3.3 硬件支持
5.3.4 優缺點
5.4.段式存儲管理
5.4.1 基本思想
5.4.2 分段式管理的數據結構
5.4.3 分段式管理的地址變換
5.4.4 分段式管理的硬件支持
5.4.5 分段式管理的優缺點
5.4.6 分頁式管理和分段式管理的比較
5.5 段頁式存儲管理
5.5.1 基本思想
5.5.2 段頁式存儲管理的地址變換
5.5.3 硬件支持
5.6 交換技術與覆蓋技術
5.6.1 覆蓋技術
5.6.2 交換技術
5.7 虛擬存儲
5.7.1 虛擬存儲管理的引入
5.7.2 虛擬頁式存儲管理
5.7.3 性能問題
5.7.4 虛擬段式存儲管理
5.8 高速緩衝存儲器
5.8.1 高速緩存的組織
5.8.2 緩存的工作過程
5.9 內存管理實例分析
5.9.1 UNIXS5的內存管理
5.9.2 Windows2000/XP的內存管理
習題

第6章 文件管理
6.1 概述
6.1.1 文件與文件係統
6.1.2 文件的分類
6.2 文件的結構及文件存取方式
6.2.1 文件的邏輯結構
6.2.2 存儲介質
6.2.3 文件的物理結構
6.2.4 文件結構、文件存取方式與文件存儲介質的關係
6.3 文件目錄
6.3.1 文件目錄的內容
6.3.2 目錄結構
6.4 文件係統的實現
6.4.1 文件空間的分配和管理
6.4.2 內存中所需的錶目
6.4.3 外存空間管理
6.5 文件係統的使用
6.5.1 文件操作
6.5.2 文件的係統調用
6.5.3 文件共享
6.6 文件係統的可靠性與安全性
6.6.1 文件係統的可靠性
6.6.2 文件係統的安全性
6.6.3 文件的保護機製
6.7 文件係統的性能問題
6.7.1 塊高速緩存
6.7.2 磁盤調度
6.7.3 信息的優化分布
6.8 Windows2000/XP文件係統實例分析
6.8.1 Windows2000/XP文件係統概述
6.8.2 Windows2000/XP文件係統模型和FSD體係結構.
6.8.3 NTFS的文件驅動程序
6.8.4 NTFS的磁盤結構
6.8.5 NTFS的實現機製
6.8.6 NTFS的可恢復性支持
6.8.7 NTFS的安全性支持
習題

第7章 設備管理
7.1 概述
7.1.1 I/O係統的結構和控製方式
7.1.2 設備的分類
7.1.3 設備管理的目標和任務
7.2 I/O軟件的組成
7.2.1 I/O軟件的目標
7.2.2 中斷處理程序
7.2.3 設備驅動程序
7.2.4 與設備無關的係統軟件
7.2.5 用戶空間的I/O軟件
7.3 具有通道的設備管理
7.3.1 通道的類型
7.3.2 “瓶頸”問題
7.3.3 通道命令與通道程序
7.3.4 通道的工作原理
7.4 與設備管理有關的技術
7.4.1 DMA技術
7.4.2 緩衝技術
7.4.3 總綫技術
7.4.4 即插即用技術
7.5 設備管理中的數據結構
7.5.1 設備管理中的數據結構
7.5.2 設備的分配與迴收
7.5.3 設備的處理
7.6 UNIX設備管理實例分析
7.6.1 UNIX塊設備管理的主要數據結構
7.6.2 UNIX的緩衝區管理
7.6.3 塊設備管理
7.6.4 字符設備管理
7.7 Windows2000/XP設備管理機製實例分析
7.7.1 Windosw2000/XP輸入/輸齣係統的體係結構
7.7.2 核心態模塊
7.7.3 輸入/輸齣係統的數據結構
7.7.4 Windows2000/XP的設備驅動程序
7.7.5 Windows2000/XP的I/O處理
習題

第8章 網絡操作係統
8.1 網絡操作係統的功能
8.1.1 網絡操作係統簡介
8.1.2 網絡操作係統的功能和特性
8.1.3 網絡操作係統的功能結構
8.1.4 網絡操作係統的邏輯構成
8.1.5 網絡操作係統與OSI-RM
8.2 WindowsNT/2000/XP
8.2.1 WindowsNT/2000/XP網絡基本概念
8.2.2 WindowsNT/2000網絡結構
83LINIX網絡文件係統
8.4 Linux操作係統
8.4.1 Linux的特點
8.4.2 Linux係統結構及文件組織
8.4.3 Linux係統啓動和初始化
8.4.4 Linux的常用軟件
8.5 對等式局域網
8.5.1 對等式局域網操作係統
8.5.2 Windows98的網絡技術
習題

第9章 分布式計算機係統
9.1 分布式計算機係統
9.1.1 概述
9.1.2 分布式係統的特徵
9.1.3 分布式係統的結構
9.1.4 分布式係統的設計方法
9.2 分布式係統的設計
9.3 分布式係統中的通信問題
9.3.1 發送策略
9.3.2 連接策略
9.3.3 競爭處理
9.3.4 保密
9.4 消息傳遞
9.4.1 異步型
9.4.2 同步型
9.4.3 組通信
9.5 遠程過程調用
9.5.1 概述i
9.5.2 基本RPc操作
9.5.3 兩種通信方式的比較
9.6 進程遷移
9.6.1 數據和計算的遷移
9.6.2 引入進程遷移的原因
9.6.3 進程遷移機製
9.6.4 遷移的協商
9.7 分布式操作係統中的進程同步
9.8 分布式操作係統中的進程互斥
9.9 分布式係統的資源管理
9.10 死鎖處理
習題

第10章 應用開發篇
10.1 UNIXShell
10.1.1 Shell基礎
10.1.2 正文全屏編輯程序vi
10.2 Shell程序設計
10.2.1 Shell變量及其賦值
10.2.2 命令錶與命令行
10.2.3 流程控製命令
10.2.4 命令替換與參數替換
10.2.5 Shell過程的運行
10.3 UNIX實用程序
10.3.1 目錄操作與文件操作命令
10.3.2 過濾器
10.4 LINIX程序設計
10.4.1 文件係統程序設計
10.4.2 高級進程間的通信
10.5 Windows應用程序設計
10.5.1 WIN32API
10.5.2 Windows應用程序的設計模式
10.5.3 Windows應用程序的基本結構
習題
參考文獻

精彩書摘

　　4．買時操作係統
　　實時操作係統主要用於過程控製、事務處理等有實時要求的領域，其主要特徵是實時性和可靠性。近幾年來，微機又經常以嵌入的形式配置在許多儀器和設備中，構成所謂的智能儀器和智能設備，使儀器和設備的性能顯著提高。在這種應用情況下，對所配置操作係統的主要要求是能實時地響應和處理外部事件。
　　1）實時係統的定義
　　實時係統是指在限定的時問內對輸入進行快速處理並作齣響應的計算機處理係統，它分為硬件實時係統和軟件實時係統。實時係統用於工業過程控製、軍事實時控製、金融等領域。係統的主要要求是：響應時間短，係統可靠性高。
　　2）實時操作係統的任務類型
　　實時任務一般分為以下兩類：
　　·周期性實時任務：根據用戶規定的時間啓動該任務的執行，並按照嚴格的循環時問重復執行該任務。
　　·非周期性實時任務：允許推遲一確定時間再執行。
　　實時係統要解決以下幾個問題：
　　f11實時時鍾管理。對實時任務進行實時處理是實時係統的主要目標之一。周期性實時任務和非周期性實時任務中所需要的時間，都是由實時時鍾産生的脈衝來計量的。為此，係統要設置實時時鍾以及相應的時鍾管理程序，用來嚮係統提供日期、時刻以及對定時任務和延遲任務進行控製的信號。
　　（2）過載保護。過載是指進入係統的任務數目超齣係統的處理能力。在設計實時係統時，應給予係統足夠的處理能力，使之能及時處理係統中的所有任務。盡管如此，由於被處理的任務進入係統時帶有很大的隨機性，使得在某段時間內係統中的任務數超過瞭它的處理能力，從而産生瞭所謂“過載”問題。為此，係統必須具備某種防護機構以保證即使齣現過載，係統仍能正常運行。
　　當係統中齣現短暫的峰值負載時，可以通過緩衝區予以平滑，即將各任務收容於緩衝區中，並按一定的策略排成一個或幾個隊列等候處理。若係統中齣現的峰值負載是持續性的，則係統必須采取相應措施。最簡單的辦法是在係統中設置一個防護機構，使之一旦齣現過載就要啓動防護機製。如不及時處理過載，就會造成不堪設想的後果。因此，在控製係統中，通常采用的辦法是拋棄一些不重要的任務或降低某些周期性任務的頻率。
　　（3）連續人機會話。人機對話是由終端把消息發送給計算機開始的，當計算機把迴答信息送迴終端後，會話便算結束。類似地，用戶可發來第三次、第四次有關該問題的消息。
　　（4）高度的可靠性和安全性。在實時係統中，軟／硬件的任何故障都會給係統帶來嚴重後果。因此，在實時係統中，必須采取相應的軟／硬件措施，保證係統的絕對安全和高度可靠。例如，在硬件上采用雙工體製。在嚴格的雙工係統中，有兩颱完全相同的計算機：一颱用作主機，用於實時控製或實時處理；一颱作為後備，它和主機並行工作。兩颱機器中任一時刻都保持相同的CPU現場，若一颱主機發生故障，後備機就立即代替主機繼續工作，以保證係統的不間斷運行。
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