《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》是2013年西安電子科技大學(xué)出版社有限公司出版的圖書，作者是湯小丹。全書是對(duì)2001年出版的修訂版的各章內(nèi)容的更新修改，基本上能反映當(dāng)前操作系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀,但章節(jié)名稱基本保持不變。
本書可作為計(jì)算機(jī)硬件和軟件以及計(jì)算機(jī)通信專業(yè)的本科生教材，也可作為從事計(jì)算機(jī)及通信工作的相關(guān)科技人員的參考書。
內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書全面介紹了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)重要軟件——操作系統(tǒng)(OS)，本書是第三版，對(duì)2001年出版的修訂版的各章內(nèi)容均作了較多的修改，基本上能反映當(dāng)前操作系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀，但章節(jié)名稱基本保持不變。全書仍分為10章，第一章介紹了OS的發(fā)展、特征、功能以及OS結(jié)構(gòu)；第二、三章深入地闡述了進(jìn)程和線程的基本概念、同步與通信、調(diào)度與死鎖；第四章對(duì)連續(xù)和離散存儲(chǔ)器管理方式及虛擬存儲(chǔ)器進(jìn)行了介紹；第五章為設(shè)備管理，對(duì)I/O軟件的層次結(jié)構(gòu)作了較深入的闡述；第六、七章分別是文件管理和用戶接口；第八章介紹了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)提供的功能和服務(wù)以及Internet；第九章對(duì)保障系統(tǒng)安全的各種技術(shù)和計(jì)算機(jī)病毒都作了較詳細(xì)的介紹；第十章是一個(gè)典型的OS實(shí)例——unix系統(tǒng)內(nèi)核結(jié)構(gòu)。
目錄
第一章 操作系統(tǒng)引論
1.1 操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用 1
1.1.1 操作系統(tǒng)的目標(biāo) 1
1.1.2 操作系統(tǒng)的作用 2
1.1.3 推動(dòng)操作系統(tǒng)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?4
1.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程 5
1.2.1 無操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 5
1.2.2 單道批處理系統(tǒng) 6
1.2.3 多道批處理系統(tǒng) 7
1.2.4 分時(shí)系統(tǒng) 9
1.2.5 實(shí)時(shí)系統(tǒng) 11
1.2.6 微機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展 12
1.3 操作系統(tǒng)的基本特性 14
1.3.1 并發(fā)性 14
1.3.2 共享性 15
1.3.3 虛擬技術(shù) 16
1.3.4 異步性 17
1.4 操作系統(tǒng)的主要功能 18
1.4.1 處理機(jī)管理功能 18
1.4.2 存儲(chǔ)器管理功能 19
1.4.3 設(shè)備管理功能 21
1.4.4 文件管理功能 21
1.4.5 操作系統(tǒng)與用戶之間的接口 22
1.5 OS結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24
1.5.1 傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 24
1.5.2 客戶/服務(wù)器模式 26
1.5.3 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì) 27
1.5.4 微內(nèi)核OS結(jié)構(gòu) 29
習(xí)題 33
第二章 進(jìn) 程 管 理
2.1 進(jìn)程的基本概念 34
2.1.1 程序的順序執(zhí)行及其特征 34
2.1.2 前趨圖 35
2.1.3 程序的并發(fā)執(zhí)行及其特征 36
2.1.4 進(jìn)程的特征與狀態(tài) 37
2.1.5 進(jìn)程控制塊 41
2.2 進(jìn)程控制 43
2.2.1 進(jìn)程的創(chuàng)建 43
2.2.2 進(jìn)程的終止 45
2.2.3 進(jìn)程的阻塞與喚醒 46
2.2.4 進(jìn)程的掛起與激活 47
2.3 進(jìn)程同步 47
2.3.1 進(jìn)程同步的基本概念 47
2.3.2 信號(hào)量機(jī)制 50
2.3.3 信號(hào)量的應(yīng)用 53
2.3.4 管程機(jī)制 55
2.4 經(jīng)典進(jìn)程的同步問題 58
2.4.1 生產(chǎn)者—消費(fèi)者問題 58
2.4.2 哲學(xué)家進(jìn)餐問題 61
2.4.3 讀者—寫者問題 63
2.5 進(jìn)程通信 65
2.5.1 進(jìn)程通信的類型 65
2.5.2 消息傳遞通信的實(shí)現(xiàn)方法 66
2.5.3 消息傳遞系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的若干問題 68
2.5.4 消息緩沖隊(duì)列通信機(jī)制 69
2.6 線程 71
2.6.1線程的基本概念 72
2.6.2 線程間的同步和通信 75
2.6.3 線程的實(shí)現(xiàn)方式 77
2.6.4 線程的實(shí)現(xiàn) 78
習(xí)題 81
第三章 處理機(jī)調(diào)度與死鎖
3.1 處理機(jī)調(diào)度的層次 84
3.1.1 高級(jí)調(diào)度 84
3.1.2 低級(jí)調(diào)度 86
3.1.3 中級(jí)調(diào)度 87
3.2 調(diào)度隊(duì)列模型和調(diào)度準(zhǔn)則 88
3.2.1 調(diào)度隊(duì)列模型 88
3.2.2 選擇調(diào)度方式和調(diào)度算法的若干準(zhǔn)則 90
3.3 調(diào)度算法 91
3.3.1 先來先服務(wù)和短作業(yè)(進(jìn)程)優(yōu)先調(diào)度算法 91
3.3.2 高優(yōu)先權(quán)優(yōu)先調(diào)度算法 93
3.3.3 基于時(shí)間片的輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法 95
3.4 實(shí)時(shí)調(diào)度 97
3.4.1 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)度的基本條件 97
3.4.2 實(shí)時(shí)調(diào)度算法的分類 99
3.4.3 常用的幾種實(shí)時(shí)調(diào)度算法 100
3.5 產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件 103
3.5.1 產(chǎn)生死鎖的原因 103
3.5.2 產(chǎn)生死鎖的必要條件 105
3.5.3 處理死鎖的基本方法 105
3.6 預(yù)防死鎖的方法 106
3.6.1 預(yù)防死鎖 106
3.6.2 系統(tǒng)安全狀態(tài) 107
3.6.3 利用銀行家算法避免死鎖 108
3.7 死鎖的檢測(cè)與解除 111
3.7.1 死鎖的檢測(cè) 111
3.7.2 死鎖的解除 113
習(xí)題 114
第四章 存 儲(chǔ) 器 管 理
4.1 存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu) 116
4.1.1 多級(jí)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 116
4.1.2 主存儲(chǔ)器與寄存器 117
4.1.3 高速緩存和磁盤緩存 117
4.2 程序的裝入和鏈接 118
4.2.1 程序的裝入 118
4.2.2 程序的鏈接 120
4.3 連續(xù)分配方式 121
4.3.1 單一連續(xù)分配 121
4.3.2 固定分區(qū)分配 122
4.3.3 動(dòng)態(tài)分區(qū)分配 123
4.3.4 伙伴系統(tǒng) 126
4.3.5 哈希算法 126
4.3.6 可重定位分區(qū)分配 127
4.3.7 對(duì)換 129
4.4 基本分頁存儲(chǔ)管理方式 130
4.4.1 頁面與頁表 130
4.4.2 地址變換機(jī)構(gòu) 131
4.4.3 兩級(jí)和多級(jí)頁表 133
4.5 基本分段存儲(chǔ)管理方式 135
4.5.1 分段存儲(chǔ)管理方式的引入 135
4.5.2 分段系統(tǒng)的基本原理 136
4.5.3 信息共享 138
4.5.4 段頁式存儲(chǔ)管理方式 140
4.6虛擬存儲(chǔ)器的基本概念 141
4.6.1 虛擬存儲(chǔ)器的引入 142
4.6.2 虛擬存儲(chǔ)器的實(shí)現(xiàn)方法 143
4.6.3 虛擬存儲(chǔ)器的特征 144
4.7 請(qǐng)求分頁存儲(chǔ)管理方式 144
4.7.1 請(qǐng)求分頁中的硬件支持 144
4.7.2 內(nèi)存分配策略和分配算法 147
4.7.3 調(diào)頁策略 148
4.8 頁面置換算法 149
4.8.1 最佳置換算法和先進(jìn)先出置換算法 150
4.8.2 最近最久未使用(LRU)置換算法 151
4.8.3 Clock置換算法 153
4.8.4 其它置換算法 154
4.9 請(qǐng)求分段存儲(chǔ)管理方式 155
4.9.1 請(qǐng)求分段中的硬件支持 155
4.9.2 分段的共享與保護(hù) 157
習(xí)題 159
第五章 攝 備 管 理
5.1 I/O系統(tǒng) 160
5.1.1 I/O設(shè)備 160
5.1.2 設(shè)備控制器 162
5.1.3 I/O通道 164
5.1.4總線系統(tǒng) 166
5.2 I/O控制方式 167
5.2.1 程序I/O方式 167
5.2.2 中斷驅(qū)動(dòng)I/O控制方式 168
5.2.3 直接存儲(chǔ)器訪問(DMA)I/O控制方式 169
5.2.4 I/O通道控制方式 170
5.3 緩沖管理 171
5.3.1 緩沖的引入 171
5.3.2 單緩沖和雙緩沖 172
5.3.3 循環(huán)緩沖 174
5.3.4 緩沖池 175
5.4 I/O軟件 177
5.4.1 I/O 軟件的設(shè)計(jì)目標(biāo)和原則 177
5.4.2 中斷處理程序 179
5.4.3 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 181
5.4.4 設(shè)備獨(dú)立性軟件 184
5.4.5 用戶層的I/O軟件 186
5.5 設(shè)備分配 186
5.5.1 設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 186
5.5.2 設(shè)備分配時(shí)應(yīng)考慮的因素 187
5.5.3 獨(dú)占設(shè)備的分配程序 188
5.5.4 SPOOLing技術(shù) 189
5.6 磁盤存儲(chǔ)器的管理 191
5.6.1 磁盤性能簡(jiǎn)述 191
5.6.2 磁盤調(diào)度 194
5.6.3 磁盤高速緩存 197
5.6.4 提高磁盤I/O速度的其它方法 199
5.6.5 廉價(jià)磁盤冗余陣列 200
習(xí)題 202
第六章 文 件 管 理
6.1 文件和文件系統(tǒng) 203
6.1.1 文件、記錄和數(shù)據(jù)項(xiàng) 203
6.1.2 文件類型和文件系統(tǒng)模型 205
6.1.3 文件操作 206
6.2 文件的邏輯結(jié)構(gòu) 208
6.2.1 文件邏輯結(jié)構(gòu)的類型 208
6.2.2 順序文件 209
6.2.3 索引文件 210
6.2.4 索引順序文件 211
6.2.5 直接文件和哈希文件 212
6.3 外存分配方式 213
6.3.1 連續(xù)分配 213
6.3.2 鏈接分配 215
6.3.3 FAT和NTFS技術(shù) 216
6.3.4 索引分配 221
6.4 目錄管理 223
6.4.1 文件控制塊和索引結(jié)點(diǎn) 224
6.4.2 目錄結(jié)構(gòu) 226
6.4.3 目錄查詢技術(shù) 229
6.5 文件存儲(chǔ)空間的管理 231
6.5.1 空閑表法和空閑鏈表法 231
6.5.2 位示圖法 232
6.5.3 成組鏈接法 233
6.6 文件共享與文件保護(hù) 234
6.6.1 基于索引結(jié)點(diǎn)的共享方式 234
6.6.2 利用符號(hào)鏈實(shí)現(xiàn)文件共享 236
6.6.3 磁盤容錯(cuò)技術(shù) 237
6.7 數(shù)據(jù)一致性控制 240
6.7.1 事務(wù) 241
6.7.2 檢查點(diǎn) 242
6.7.3 并發(fā)控制 243
6.7.4 重復(fù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)一致性問題 243
習(xí)題 246
第七章 操作系統(tǒng)接口
7.1 聯(lián)機(jī)用戶接口 248
7.1.1 聯(lián)機(jī)用戶接口 248
7.1.2 聯(lián)機(jī)命令的類型 250
7.1.3 鍵盤終端處理程序 252
7.1.4 命令解釋程序 254
7.2 Shell命令語言 255
7.2.1 簡(jiǎn)單命令 255
7.2.2 重定向與管道命令 258
7.2.3 通信命令 259
7.2.4 后臺(tái)命令 260
7.3 系統(tǒng)調(diào)用 260
7.3.1 系統(tǒng)調(diào)用的基本概念 261
7.3.2 系統(tǒng)調(diào)用的類型 263
7.3.3 POSIX標(biāo)準(zhǔn) 265
7.3.4 系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn) 266
7.4unix系統(tǒng)調(diào)用 268
7.4.1 UNIX系統(tǒng)調(diào)用的類型 269
7.4.2 被中斷進(jìn)程的環(huán)境保護(hù) 271
7.4.3 系統(tǒng)調(diào)用陷入后需處理的公共問題 272
7.5 圖形用戶接口 273
7.5.1 圖形化用戶界面 273
7.5.2 桌面、圖標(biāo)和任務(wù)欄 274
7.5.3 窗口 276
7.5.4 對(duì)話框 277
習(xí)題 279
第八章 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)
8.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述 281
8.1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 281
8.1.2 計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)絡(luò) 284
8.1.3 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò) 287
8.1.4 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 288
8.2 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 290
8.2.1 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的基本概念 290
8.2.2 OSI/RM中的低三層 292
8.2.3 OSI/RM中的高四層 294
8.2.4 TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 295
8.2.5 LAN網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu) 297
8.3 Internet與Intranet 299
8.3.1 Internet簡(jiǎn)介 300
8.3.2 Internet提供的傳統(tǒng)信息服務(wù) 301
8.3.3 Web服務(wù) 303
8.4 客戶/服務(wù)器模式 304
8.4.1 兩層結(jié)構(gòu)客戶/服務(wù)器模式的局限性 304
8.4.2 三層結(jié)構(gòu)的客戶/服務(wù)器模式 305
8.4.3 兩層客戶/服務(wù)器與三層客戶/服務(wù)器的比較 306
8.4.4 瀏覽器/服務(wù)器(Browser/Server)模式 307
8.5 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的功能 308
8.5.1 數(shù)據(jù)通信功能 308
8.5.2 網(wǎng)絡(luò)資源共享功能 309
8.5.3 應(yīng)用互操作功能 312
8.5.4 網(wǎng)絡(luò)管理功能 314
8.6 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)提供的服務(wù) 315
8.6.1 域名系統(tǒng)(DNS) 315
8.6.2 目錄服務(wù) 317
8.6.3 支持Internet提供的服務(wù) 319
習(xí)題 320
第九章 系統(tǒng)安全性
9.1 系統(tǒng)安全的基本概念 322
9.1.1 系統(tǒng)安全性的內(nèi)容和性質(zhì) 322
9.1.2 系統(tǒng)安全威脅的類型 323
9.1.3 信息技術(shù)安全評(píng)價(jià)公共準(zhǔn)則 324
9.2 數(shù)據(jù)加密技術(shù) 325
9.2.1 數(shù)據(jù)加密的基本概念 325
9.2.2 對(duì)稱加密算法與非對(duì)稱加密算法 328
9.2.3 數(shù)字簽名和數(shù)字證明書 329
9.2.4 網(wǎng)絡(luò)加密技術(shù) 331
9.3 認(rèn)證技術(shù) 332
9.3.1 基于口令的身份認(rèn)證 333
9.3.2 基于物理標(biāo)志的認(rèn)證技術(shù) 335
9.3.3 基于生物標(biāo)志的認(rèn)證技術(shù) 337
9.3.4 基于公開密鑰的認(rèn)證技術(shù) 339
9.4 訪問控制技術(shù) 340
9.4.1 訪問矩陣 340
9.4.2 訪問矩陣的修改 342
9.4.3 訪問控制矩陣的實(shí)現(xiàn) 343
9.5 計(jì)算機(jī)病毒 345
9.5.1 計(jì)算機(jī)病毒的基本概念 345
9.5.2 計(jì)算機(jī)病毒的類型 346
9.5.3 病毒的隱藏方式 348
9.5.4 病毒的預(yù)防和檢測(cè) 350
習(xí)題 351
第十章 UNIX系統(tǒng)內(nèi)核結(jié)構(gòu)
10.1 UNIX系統(tǒng)概述 353
10.1.1 UNIX系統(tǒng)的發(fā)展史 353
10.1.2 UNIX系統(tǒng)的特征 355
10.1.3 UNIX系統(tǒng)的內(nèi)核結(jié)構(gòu) 356
10.2 進(jìn)程的描述和控制 357
10.2.1 進(jìn)程控制塊 357
10.2.2 進(jìn)程狀態(tài)與進(jìn)程映像 359
10.2.3 進(jìn)程控制 361
10.2.4 進(jìn)程調(diào)度與切換 363
10.3 進(jìn)程的同步與通信 364
10.3.1 sleep與wakeup同步機(jī)制 364
10.3.2 信號(hào)機(jī)制 365
10.3.3 管道機(jī)制 365
10.3.4 消息機(jī)制 367
10.3.5 共享存儲(chǔ)區(qū)機(jī)制 368
10.3.6 信號(hào)量集機(jī)制 369
10.4 存儲(chǔ)器管理 370
10.4.1 請(qǐng)求調(diào)頁管理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 370
10.4.2 換頁進(jìn)程 372
10.4.3 請(qǐng)求調(diào)頁 373
10.5 設(shè)備管理 374
10.5.1 字符設(shè)備緩沖區(qū)管理 374
10.5.2 塊設(shè)備緩沖區(qū)管理 375
10.5.3 內(nèi)核與驅(qū)動(dòng)程序接口 377
10.5.4 磁盤驅(qū)動(dòng)程序 379
10.5.5 磁盤讀/寫程序 380
10.6 文件管理 381
10.6.1 UNIX文件系統(tǒng)概述 381
10.6.2 文件的物理結(jié)構(gòu) 383
10.6.3 索引結(jié)點(diǎn)的管理 385
10.6.4 空閑磁盤空間的管理 386
10.6.5 文件表的管理 388
10.6.6 目錄管理 389
習(xí)題 390
參考文獻(xiàn) 392
參考資料 >