作業系統基礎(第三版)

作業系統基礎(第三版)

《作業系統基礎(第三版)》是2000年清華大學出版社出版的圖書,作者是屠祁、屠立德。 本書共分6部分(14章)。第l部分介紹作業系統的基本概念和運行環境。第2部分分別以一章討論進程和多執行緒機制以及並行性。第3部分主要討論以SMP多處理器調度為中心的處理器管理與死鎖。第4部分討論存儲管理技術,著重研究了核心主存管理和虛擬存儲技術新發展。第5部分是設備和檔案管理,著重介紹了流和虛擬(多重)檔案系統機制。第6部分探討了分散式計算機系統、微核心、作業系統結構和範例。本書作為計算機專業教材,內容豐富,通俗易懂,便於自學。可作為大專院校計算機專業以及研究生的教科書和參考書,也可作為電視大學的教材。

簡介

本書是一本全面詳盡地介紹Windows NT和近代UNIX,並以該系統作為範例的教科書。本書也是一本力求把現代作業系統的典型特徵---多執行緒、微核心、SMP多處理器系統、分散式系統、客戶/伺服器模式與經典的作業系統原理緊密結合的教科書。

目錄

概 論

第1章 引論

1. 1 系統概述

1. 1. l 計算機的硬體組織

1. 1. 2 軟體的層次與虛擬機的概念

1. 2 作業系統的形成和發展

1. 2. 1 什麼是作業系統

1. 2. 2 作業系統的形成和發展

1. 3 多道程式設計的概念

1. 3. 1 多道程式設計的引入

1. 3. 2 多道程式設計的概念

1. 4 作業系統的功能和特性—

1. 4. 1 作業系統的功能

1. 4. 2 作業系統的特性

1. 5 作業系統的類型

1. 5. 1 多道批處理作業系統

1. 5. 2 分日寸系統

1. 5. 3 實時系統

1. 5. 4 網路作業系統

1. 6 現代作業系統

1. 6. 1 現代作業系統特點

1. 6. 2 Windows NT簡介

習題

第2章 作業系統的運行環境

2. 1 硬體環境

2. 1. 1 中央處理器 CPU

2. 1. 2 主存儲器

2. 1. 3 緩衝技術

2. 1. 4 中斷技術

2. 1. 5 時鐘. 時鐘佇列

2. 2 作業系統與其他系統軟體的關係

2. 2. 1 作業. 作業步和進程的關係

2. 2. 2 重定位的概念

2. 2. 3 絕對裝入程式和相對裝入程式

2. 3 作業系統與人的接口

2. 3. 1 作業控制語言

2. 3. 2 在線上作業控制——終端命令和圖形用戶接口 GUl

2. 4 固件——微程式設計概念

2. 4. 1 微程式設計的概念

2. 4. 2 微程式設計和作業系統

習題

進程. 多執行緒和並行性

第3章 進程管理

3. 1 進程的概念

3. 1. 1 進程的引入

3. 1. 2 進程的定義

3. 2 進程的狀態

3. 2. 1 進程的狀態及其變化

3. 2. 2 進程的掛起和解除掛起的狀態

3. 3 進程的描述和管理

3. 3. 1 進程的描述

3. 3. 2 進程管理

3. 4 進程控制

3. 4. l 進程的控制原語

3. 4. 2 作業系統與進程控制的執行

3. 5 UNIX SVR4的進程管理

習題

第4章 多執行緒

4. l 執行緒的概念

4. 1. 1 執行緒的引入

4. 1. 2 執行緒的概念

4. 2 執行緒的狀態和執行緒管理

4. 2. 1 執行緒的狀態

4. 2. 2 執行緒的描述

4. 2. 3 執行緒的管理. 執行緒組

4. 3 多執行緒的實現

4. 3. 1 概說

4. 3. 2 用戶級執行緒

4. 3. 3 核心級執行緒

4. 3. 4 KlT和ULT結合的方法

4. 3. 5 執行緒庫

4. 4 Solaris作業系統的執行緒機制

4. 4. 1 Solaris的多執行緒結構

4. 4. 2 輕質進程

4. 4. 3 核心執行緒

4. 4. 4 用戶執行緒

4. 4. 5 執行緒的執行

4. 4. 6 核心中斷執行緒

4. 5 Mach作業系統的執行緒機制

習題

第5章 並行性:互斥和同步

5. 1 概論

5. 2 臨界段

5. 2. 1 臨界段的提出

5. 2. 2 臨界段的互斥要求

5. 3 互斥

5. 3. 1 互斥的軟體方法

5. 3. 2 互斥的硬體方法

5. 4 信號量

5. 4. 1 信號量

5. 4. 2 信號量及同步原語

5. 4. 3 同步原語的不可分割性

5. 4. 4 用信號量實現進程間互斥

5. 4. 5 生產者和消費者問題

5. 4. 6 閱讀者和相寫入者問題

5. 5 管程

5. 5. 1 管程的定義

5. 5. 2 用管程實現同步

5. 6 進程間的通信

5. 6. 1 進程通信的實現

5. 6. 2 間接通信模式

5. 6. 3 其他通信模式

5. 7 UNIx的進程同步和通信

5. 7. 1 管道 pipes

5. 7. 2 訊息

5. 7. 3 共享主存段

5. 7. 4 信號量

5. 7. 5 信號或軟中斷

5. 8 Solaris執行緒同步原語

習題

處理器管理. 死鎖

第6章 多處理器管理系統和處理器管理

6. 1 多處理器系統

6. 1. 1 多處理器系統的優點

6. 1. 2 多處理器系統並行性的提高

6. 1. 3 多處理器的硬體組織

6. 1. 4 多處理器系統的分類

6. 1. 5 主/從式多處理器系統

6. 2 對稱式多處理器系統 SMP

6. 2. 1 對稱式多處理器系統概念

6. 2. 2 多處理器作業系統

6. 3 調度的層次和作業調度

6. 3. 1 調度的層次

6. 3. 2 作業狀態

6. 3. 3 作業的調度

6. 4 單處理器系統的處理器調度

6. 4. 1 選擇調度算法時應考慮的問題

6. 4. 2 調度算法

6. 5 多處理器系統的處理器管理祁調度

6. 5. 1 多處理器調度的概念

6. 5. 2 負載共享調度

6. 5. 3 專用處理器式調度

6. 5. 4 群調度

6. 5. 5 調度類和多模式調度器

6. 5. 6 實時調度

6. 6 UNIX類系統的處理器調度

習題

第7章 死鎖

7. 1 死鎖問題的提出

7. 2 死鎖的必要條件

7. 2. 1 資源的概念

7. 2. 2 死鎖的必要條件

7. 3 死鎖的預防

7. 3. 1 預先靜態分配法

7. 3. 2 有序資源使用法

7. 4 死鎖的避免和銀行家算法

7. 4. l 單資源的銀行家算法

7. 4. 2 多資源的銀行家算法

7. 5 死鎖檢測與恢復

7. 5. 1 死鎖的檢測

7. 5. 2 死鎖的恢復

習題

主存儲器管理

第8章 實存儲器管理技術

8. 1 引言

8. l. 1 主存儲器的物理組織. 多級存儲器

8. 1. 2 主存儲器管理功能

8. 2 固定分區

8. 3 可變分區多道管理技術

8. 3. 1 可變分區存儲管理的概念

8. 3. 2 存儲分配算法

8. 3. 3 存儲器的緊縮和程式的浮動

8. 3. 4 動態重定位的可變分區多道管理

8. 4 多重分區 多對界地址 管理

8. 5 簡單分頁

8. 6 簡單分段

8. 7 核心主存管理

8. 7. 1 核心主存管理概述

8. 7. 2 2次冪空閒表分配器

8. 7. 3 夥伴系統

8. 7. 4 SVR4的延遲夥伴算法

習題

第9章 虛擬存儲管理

9. 1 虛擬存儲系統的基本概念

9. 2 分頁存儲管理

9. 2. 1 分頁系統中的地址轉換

9. 2. 2 硬體支持

9. 3 分段存儲管理

9. 3. 1 分段概述

9. 3. 2 分段的實現

9. 4 段頁式存儲管理

9. 4. 1 段頁式存儲管理的基本概念

9. 4. 2 段頁式存儲管理中的地址轉換

9. 4. 3 段頁式存儲管理算法

9. 4. 4 段頁式存儲管理的優缺點

9. 4. 5 Intel Pentium的段頁式機制

9. 4. 6 保護環和調用門

9. 5 頁的置換算法

9. 5. 1 頁面訪問失效及處理

9. 5. 2 頁面置換算法

9. 5. 3 交換區

9. 6 頁架的分配策略

9. 6. 1 物理主存

9. 6. 2 空閒頁面鍊表

9. 6. 3 頁架分配中的有關策略

9. 6. 4 分頁環境中程式的行為特性

9. 7 主存共享. 快表一致性問題

9. 7. 1 主存共享

9. 7. 2 快表一致性問題

9. 8 SVR4 UNIX的存儲管理

習題

設備和檔案管理

第10章 設備管理

10. 1 概述

lO. 2 I/O子系統的層次模型

lO. 2. 1 I/O子系統的設計目標

lO. 2. 2 I/O子系統的層次模型

10. 3 I/O硬體組成

10. 3. 1 設備和設備控制器

10. 3. 2 直接存儲器訪問

lO. 3. 3 通道方式和輸入輸出處理器

10. 4 設備驅動程式

10. 4. 1 設備和驅動程式分類

10. 4. 2 設備開關表

10. 4. 3 設備5S動程式框架

l0. 5 I/O子系統

10. 5. 1 設備命名

10. 5. 2 輸入輸出緩衝區

10. 5. 3 I/O子系統獨立於設備的工作

10. 6 流

10. 6. 1 流的概念

10. 6. 2 訊息和佇列

10. 6. 3 流I/O

10. 7 磁碟調度

10. 7. 1 磁碟的硬體特性

10. 7. 2 磁碟調度算法

10. 8 虛擬設備和SPOOL系統

習題

第11章 檔案系統

11. 1 檔案

11. 1. 1 檔案的命名

11, 1. 2 檔案的結構

11. 1. 3 檔案的類型

11. 1. 4 檔案的屬性

11. 1. 5 檔案的操作

11. 1. 6 檔案加鎖

11. 2 目錄

11. 2. 1 目錄內容

11. 2. 2 檔案目錄的結構

11. 2. 3 路徑名

11. 2. 4 符號連線

11. 2. 5 目錄操作

11. 3 檔案系統的實現

11. 3. 1 檔案空間的分配和管理

11. 3. 2 UNIX系統的目錄實現

11. 3. 3 磁碟空間的管理

11. 3. 4 檔案系統在主存的數據結構和打開操作

11. 3. 5 檔案系統安裝

11. 4 虛擬檔案系統——多重檔案系統框架相接口

11. 4. 1 vnode/vfs體系結構的目標和設計思想

11. 4. 2 虛擬檔案系統接口概述

11. 4. 3 安裝一個檔案系統, 虛擬檔案系統開關表

11. 5 安全性和保護

11. 5, 1 用戶確認技術

11. 5. 2 保護機制一一數據安全性

11. 5. 3 其他

11. 5. 4 檔案的轉儲和恢復

習題

分散式計算機系統. 作業系統結構和範例

第12章 分散式計算機系統

12. 1 概述

12. 1. 1 什麼是分散式計算機系統

12. 1. 2 分散式系統的優點

12. 2 分散式作業系統特點

12. 2. 1 進程通信

12. 2. 2 資源管理

12. 2. 3 系統紹構

12. 3 進程通信

12. 3. 1 進程通信概述

12. 3. 2 TCP/IP通信協定

12. 3. 3 分散式環境的客戶/伺服器模式

12. 3. 4 分散式進程通信

12. 4 分散式檔案系統

12. 4. 1 分散式檔案系統概述

12. 4. 2 分散式檔案系統的組成

12. 4. 3 分散式檔案系統的體系結構

12. 4. 4 客戶端高速快取和一致性

12. 5 分散式系統中的互斥與死鎖

l2. 5. 1 邏輯鍾和邏輯時

12. 5. 2 時間戳算法 Lamport算法

12. 5. 3 令牌傳送算法

12. 6 進程遷移

12. 6. 1 進程遷移的原因

12. 6. 2 進程遷移機制

習題

第13章 微核心. 作業系統的結構和設計

13. 1 微核心

13. 1. 1 使用微核心結構的優點

l3. 1. 2 微核心結構

13. 1. 3 微核心的實現

13. 2 作業系統的設計

13. 2. 1 設計的目標和原則

l3. 2. 2 作業系統的設計

13. 3 作業系統的結構

13. 3. 1 模組接口法 單塊式

l3. 3. 2 層次結構設計法

13. 3. 3 客戶/伺服器方式

習題

第14章 Windowss NT作業系統

14. 1 Windows NT作業系統概述

14. 2 Windows NT的設計日標

14. 3 Windows N了的系統模型

14. 4 Windows NT的結構

14. 4. 1 NT的保護子系統

14. 4. 2 NT擬行體

14. 4. 3 客戶/伺服器模型實現的例子

14. 4. 4 關於NT的結構

14. 5 Windows NT的基元成分對象. 進程相紋

14. 5. 1 對象

14. 5. 2 進程

14. 5. 3 線況

14. 5. 4 進程管理程式

14. 6 微核心和對稱多處理器系統

14. 6. 1 核心和對稱多處理器系統 SMP

14. 6. 2 NT的執行緒狀態轉換

14. 6. 3 核心調度程式

14. 6. 4 進程和執行緒的優先權

14. 7 NT的同步對象

14. 7. 1 執行緒同步概述

14. 7. 2 用NT對象進行同步

14. 8 虛擬存儲管理

14. 8. 1 進程的虛擬地址空間

14. 8. 2 NT的虛擬分頁

14. 8. 3 頁面調度策略和工作集

14. 8. 4 頁架狀態和頁架數據結構

14. 8. 5 主存映射檔案和視圖

14. 9 輸入輸出系統

14. 9. 1 輸入輸出 I/O 系統的結構

14. 9. 2 統—的驅動程式模型

14. 9. 3 異步I/O操作和I/O請求處理過程

14. 9. 4 映射檔案I/O

14. 10 Windows NT的內裝網路

14. 10. 1 Windows NT的內裝網路的特色

14. 10. 2 Windows NT網路的體系結構

l4. 11 對象管理程式

14. 12 進程通信---本地過程調用 LPC

14. 13 Windows NT的安全性

l4. 13. 1 NT安全性

14. 13. 2 存取令牌和安全描體

14. 14 綜述

習題參考文獻

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