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| 內容簡介： |
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本书是十二五普通高等教育本科*规划教材，也是国防科技大学国家精品课程教材和国家优秀教学团队教学成果。操作系统作为计算机系统的核心系统软件，负责控制和管理整个计算机系统的资源并组织用户以进程为单位高效协调地使用这些资源。本书以多道程序技术为基础，以通用操作系统主要功能部件为主线，介绍操作系统的概念、组成、功能、处理流程、设计等内容，包括：绪论，操作系统运行机制与用户界面，进程与处理机管理，进程同步与通信、进程死锁，存储管理，设备管理，文件系统，并行与分布式操作系统，保护与安全，系统虚拟机，Linux操作系统实例。附录提供与课程配套的实验与课程设计参考资料。配套有实验教材《Linux 操作系统实验教程》，为任课教师免费提供电子课件和习题解答。
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| 關於作者： |
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罗宇，国防科技大学计算机学院，教授。1982年至1997年，参加银河1，银河2，银河3操作系统设计及实现。因银河系列机操作系统研制获部委级科技进步奖1等奖1次，2等奖1次，3等奖2次。1999年至现在，主持本科，研究生等操作系统系列课程的教学工作。获军队育才银奖。著作方向：计算机操作系统。主要著作出版情况：操作系统原理（第二版），国防科大出版社。并行操作系统原理与技术， 国防工业出版社。操作系统，1~4版，电子工业出版社。
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| 目錄：
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第1章 绪论1
1.1 什么是操作系统1
1.1.1 计算机系统的软件构成1
1.1.2 操作系统作为特殊子程序2
1.1.3 操作系统作为资源管理者3
1.1.4 操作系统提供程序并发运行机制4
1.2 操作系统的发展历史4
1.2.1 监督程序5
1.2.2 专用操作系统8
1.2.3 多种方式操作系统12
1.2.4 个人计算机操作系统、并行与分布式操作系统及其发展12
1.3 主要操作系统介绍14
1.3.1 Windows系列及MS DOS14
1.3.2 UNIX大家族16
1.3.3 自由软件Linux和freeBSD等19
习题123
第2章 操作系统运行机制与用户界面25
2.1 中断和异常25
2.1.1 中断和异常的区别25
2.1.2 中断分级26
2.2 中断异常响应和处理28
2.2.1 中断异常响应28
2.2.2 中断异常处理29
2.3 操作系统运行模式33
2.4 系统调用35
2.5 人机界面38
2.5.1 命令语言39
2.5.2 图形化的用户界面40
2.6 小结42
习题242
第3章 进程与处理机管理44
3.1 进程描述44
3.1.1 进程定义45
3.1.2 进程控制块46
3.2 进程状态48
3.2.1 进程的创建与结束49
3.2.2 进程状态变化模型50
3.2.3 进程挂起52
3.3 进程控制与调度53
3.3.1 进程运行53
3.3.2 进程调度55
3.3.3 进程调度算法58
3.4 作业与进程的关系62
3.5 线程的引入64
3.6 小结66
习题366
第4章 进程同步与通信、进程死锁68
4.1 并行编程68
4.1.1 并行编程方法68
4.1.2 操作系统的支持69
4.2 进程的同步与互斥70
4.2.1 同步与临界段问题71
4.2.2 解决临界段问题的硬件实现方法72
4.2.3 信号量74
4.2.4 管程77
4.2.5 进程同步与互斥举例77
4.3 消息传递81
4.3.1 消息传递原理82
4.3.2 消息传递示例83
4.3.3 管道通信简介84
4.4 死锁85
4.4.1 死锁示例85
4.4.2 死锁定义86
4.4.3 死锁防止88
4.4.4 死锁避免90
4.4.5 死锁检测92
4.4.6 死锁的恢复93
4.4.7 死锁综合处理94
4.5 小结94
习题495
第5章 存储管理99
5.1 连续空间分配99
5.1.1 单道连续分配法99
5.1.2 多道连续固定分区法101
5.1.3 多道连续可变分区法103
5.2 不连续空间分配105
5.2.1 页式管理106
5.2.2 段式管理109
5.2.3 段页式管理112
5.2.4 改进的页式管理113
5.3 虚拟存储管理114
5.3.1 页式虚存的基本思想114
5.3.2 页式虚存管理实现115
5.3.3 多级页表117
5.3.4 页替换策略119
5.4 小结125
习题5126
第6章 设备管理129
6.1 IO硬件概念129
6.1.1 常见外部设备分类129
6.1.2 设备控制器（IO部件）130
6.1.3 IO控制方式131
6.1.4 IO控制方式的发展过程134
6.2 设备IO子系统134
6.2.1 设备的使用方法134
6.2.2 IO层次结构136
6.2.3 设备驱动程序139
6.2.4 缓冲技术141
6.3 存储设备144
6.3.1 常见存储外部设备144
6.3.2 磁盘调度147
6.3.3 磁盘阵列150
6.4 小结154
习题6154
第7章 文件系统156
7.1 文件结构156
7.1.1 文件概念156
7.1.2 文件的逻辑结构156
7.1.3 文件的物理存储158
7.1.4 文件控制块160
7.2 文件目录结构161
7.2.1 一级目录结构161
7.2.2 二级目录结构162
7.2.3 树状目录结构162
7.2.4 无环图目录结构163
7.2.5 目录操作164
7.3 文件存储器空间布局与管理165
7.4 文件访问接口166
7.4.1 传统文件系统调用的实现167
7.4.2 存储映射文件访问169
7.5 文件保护169
7.5.1 文件访问保护170
7.5.2 文件备份171
7.6 文件系统的基本模型172
7.7 FAT文件系统磁盘布局175
7.8 小结176
习题7177
第8章 并行与分布式操作系统178
8.1 并行操作系统178
8.1.1 对称多处理机178
8.1.2 线程概念180
8.1.3 线程实现186
8.1.4 线程调度190
8.2 分布式系统194
8.2.1 分布式系统特点195
8.2.2 几种分布式系统应用模型197
8.2.3 分布式系统实现模型200
8.2.4 分布式操作系统主要研究内容202
8.2.5 分布式系统基础通信协议层次简介203
8.3 小结206
习题8207
第9章 保护与安全208
9.1 安全威胁208
9.1.1 病毒208
9.1.2 蠕虫209
9.1.3 特洛伊木马209
9.1.4 隐蔽通道210
9.2 安全机制210
9.2.1 硬件保护机制210
9.2.2 标识与鉴别211
9.2.3 存取控制213
9.2.4 最小特权管理214
9.2.5 安全审计215
9.2.6 入侵检测216
9.2.7 网络信息安全技术217
9.2.8 软件漏洞防护技术219
9.3 Linux的安全机制221
9.4 安全评测标准223
9.4.1 TCSEC223
9.4.2 GB 17859－1999224
9.5 小结225
习题9226
第10章 系统虚拟机227
10.1 虚拟机概述227
10.1.1 为什么需要虚拟机227
10.1.2 虚拟机管理器的分类228
10.1.3 系统虚拟化的优势及发展目标228
10.1.4 虚拟机管理器的架构229
10.2 CPU的虚拟化230
10.2.1 软件完全虚拟化230
10.2.2 硬件辅助虚拟化230
10.3 内存的虚拟化232
10.3.1 软件实现内存虚拟化232
10.3.2 EPT页表辅助内存虚拟化233
10.4 IO设备的虚拟化233
10.4.1 完全的软件IO设备虚拟化233
10.4.2 半虚拟化设备模拟234
10.5 小结235
习题10235
第11章 Linux操作系统实例236
11.1 进程管理236
11.1.1 进程与进程描述符236
11.1.2 进程状态及切换时机237
11.1.3 进程的调度算法239
11.1.4 进程的创建与消亡239
11.2 存储管理242
11.2.1 物理内存的管理242
11.2.2 进程地址空间的管理244
11.3 文件系统248
11.3.1 VFS248
11.3.2 EXT2253
11.3.3 主要文件系统中系统调用的处理流程256
11.4 设备管理258
11.4.1 设备文件的概念258
11.4.2 设备模型基础259
11.4.3 相关数据结构260
11.4.4 块设备文件的open和read操作262
11.5 中断、异常及系统调用263
11.5.1 中断异常的基本知识263
11.5.2 异常处理函数264
11.5.3 系统调用264
11.5.4 中断的处理265
11.5.5 软中断267
11.6 SysV进程间通信268
11.6.1 共有的特性268
11.6.2 信号量270
11.6.3 消息队列271
11.6.4 共享内存273
习题11275
附录A bash脚本编程简介276
A.1 注释和简单命令276
A.2 环境变量276
A.3 控制结构277
A.3.1 if语句277
A.3.2 case语句278
A.3.3 for语句278
A.3.4 while语句和until语句279
A.4 函数279
附录B 实现一个简单的Linux命令解释器281
B.1 myshell的语法281
B.2 程序框架281
B.3 命令行的语法分析282
B.4 简单命令的执行284
B.5 Makefile284
附录C Linux常用命令285
C.1 用户终端命令285
C.2 vi编辑器的使用292
附录D Linux常用函数295
D.1 进程管理函数295
D.2 文件管理函数296
D.3 进程间通信函数298
D.4 多线程库函数301
附录E Linux内核综合实验指南303
E1 实验目标与内容303
E2 实验基础知识303
E2.1 内核模块303
E2.2 系统调用307
E2.3 内存管理309
E2.4 其他311
E3 实验设计313
E4 实验步骤314
E5 常见问题314
参考文献316
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| 內容試閱：
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前言
操作系统是计算机中的核心系统软件，它负责控制和管理整个计算机系统的资源并支持用户高效协调使用这些资源，使计算机各部件在极大程度上并行运行。操作系统课程是计算机大类专业的核心课程。随着计算机技术的发展，各类嵌入式系统得到广泛应用，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工作原理及设计方法，以多道程序技术为基础，以通用操作系统主要功能部件为主线，介绍操作系统的概念、组成、功能、处理流程、设计等内容。最后一章给出了当前流行的Linux操作系统设计实例。
本书是十二五普通高等教育本科国家级规划教材，也是国防科技大学国家精品课程教材和国家优秀教学团队教学成果。作者长期从事操作系统设计、开发和教学工作，根据自己30多年的科研和教学实践积累的经验，参考国内外近几年出版的教材和文献，结合科研开发工作对操作系统教学的要求，充分考虑当前我国计算机教育的现实情况，并参考了全国硕士研究生招生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大纲中的操作系统考查内容，编写了本书。作者剔除了传统操作系统教材已无实际使用价值的内容，增加了实用操作系统的典型处理方法，使本书的内容具有先进性及实用性；并且本着循序渐进的原则，采用通俗的语言和先进的实例，全面阐述操作系统的基本概念、原理、方法；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发展趋势及重要的研究开发成果，如第10章的系统虚拟机。修订后全书共11章，每章之后配有小结及习题，以加深理解。
第1章介绍什么是操作系统及操作系统的形成、发展与现状；
第2章介绍操作系统的运行机制与用户界面；
第3章介绍进程管理及线程的基本思想；
第4章介绍并发及死锁；
第5章介绍存储管理；
第6章介绍设备管理；
第7章介绍文件系统；
第8章介绍并行与分布式操作系统；
第9章介绍保护与安全；
第10章介绍系统虚拟机；
第11章介绍Linux操作系统实例。
另外，附录提供与课程配套的实验与课程设计参考资料。
其中，前7章是操作系统的核心内容，可根据教学目的及课时安排选择增加第8、9、10、11章内容。本书适于36～64学时的课堂教学。建议在讲前3章时布置多进程（或多线程）编程、内核综合实验，穿插讲解习题及课程实验内容，也可利用本书配套实验教材《Linux操作系统实验教程》安排实验。本书为任课教师免费提供电子课件和习题解答，可通过华信教育资源网http：www.hxedu.com.cn注册下载。本课程更多资源（含录像、课件、大纲、习题、问答、试题等）可参考网址http：www.icourses.cn sCoursecourse_6560.html。
本书第9章及附录A~D由文艳军编写，其他部分由罗宇编写。陈燕晖、李思阳、晏益慧、张辉、许祥、张晨、韩明峰、邹鹏、邓胜兰为本书编写提供了素材或建议，在此表示感谢。
本书可作为高等学校计算机大类专业的 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，亦是较全面的参考书。书中疏漏谬误之处恳请专家、读者指正。另特别感谢编辑冉哲以读者角度对本书的修改建议。
作者
于长沙?国防科技大学计算机学院
Publishing House of Electronics Industry
北京?BEIJING
内 容 简 介
本书是十二五普通高等教育本科国家级规划教材，也是国防科技大学国家精品课程教材和国家优秀教学团队教学成果。操作系统作为计算机系统的核心系统软件，负责控制和管理整个计算机系统的资源并组织用户以进程为单位高效协调地使用这些资源。本书以多道程序技术为基础，以通用操作系统主要功能部件为主线，介绍操作系统的概念、组成、功能、处理流程、设计等内容，包括：绪论，操作系统运行机制与用户界面，进程与处理机管理，进程同步与通信、进程死锁，存储管理，设备管理，文件系统，并行与分布式操作系统，保护与安全，系统虚拟机，Linux操作系统实例。附录提供与课程配套的实验与课程设计参考资料。配套有实验教材《Linux 操作系统实验教程》，为任课教师免费提供电子课件和习题解答。
本书可作为高等学校计算机大类专业的教材或参考书，也可供从事计算机研究、开发、维护和应用的专业人员阅读。
未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。
版权所有，侵权必究。
图书在版编目（CIP）数据
算法与数据结构：C语言版 冯广慧等编著. －北京：电子工业出版社，2019.1
ISBN 978-7-121-35071-9
Ⅰ. ①算 Ⅱ. ①冯 Ⅲ. ①算法分析－研究生－入学考试－自学参考资料 ②数据结构－研究生－入学考试－自学参考资料 Ⅳ. ①TP301.6 ②TP311.12
中国版本图书馆CIP数据核字（2018）第217294号
责任编辑：冉 哲
印 刷：
装 订：
出版发行：电子工业出版社
北京市海淀区万寿路173信箱 邮编 100036
开 本：7871 092 116 印张：21.25 字数：571千字
版 次：2003年4月第1版
2019年6月第5版
印 次：2019年6月第1次印刷
定 价：56.00元
凡所购买电子工业出版社图书有缺损问题，请向购买书店调换。若书店售缺，请与本社发行部联系，联系及邮购电话：（010）88254888，88258888。
质量投诉请发邮件至zlts@phei.com.cn，盗版侵权举报请发邮件至dbqq@phei.com.cn。
本书咨询联系方式：ran@phei.com.cn。
前 言
操作系统是计算机中的核心系统软件，它负责控制和管理整个计算机系统的资源并支持用户高效协调使用这些资源，使计算机各部件在极大程度上并行运行。操作系统课程是计算机大类专业的核心课程。随着计算机技术的发展，各类嵌入式系统得到广泛应用，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工作原理及设计方法，以多道程序技术为基础，以通用操作系统主要功能部件为主线，介绍操作系统的概念、组成、功能、处理流程、设计等内容。最后一章给出了当前流行的Linux操作系统设计实例。
本书是十二五普通高等教育本科国家级规划教材，也是国防科技大学国家精品课程教材和国家优秀教学团队教学成果。作者长期从事操作系统设计、开发和教学工作，根据自己30多年的科研和教学实践积累的经验，参考国内外近几年出版的教材和文献，并结合科研开发工作对操作系统教学的要求，充分考虑当前我国计算机教育的现实情况，并参考了全国硕士研究生招生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大纲中的操作系统考查内容，编写了本书。作者剔除了传统操作系统教科书已无实际使用价值的内容，增加了实用操作系统的典型处理方法，使本书的内容具有先进性及实用性；并且本着循序渐进的原则，采用通俗的语言和先进的实例，全面阐述操作系统的基本概念、原理、方法；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发展趋势及重要的研究开发成果，如第10章的系统虚拟机。修订后全书分11章，每章之后配有小结及习题，以加深理解。
第1章介绍什么是操作系统及操作系统的形成、发展及现状；
第2章介绍操作系统的运行机制与用户界面；
第3章介绍进程管理及线程的基本思想；
第4章介绍并发及死锁；
第5章介绍存储管理；
第6章介绍设备管理；
第7章介绍文件系统；
第8章介绍并行与分布式操作系统；
第9章介绍保护与安全；
第10章介绍系统虚拟机；
第11章介绍Linux操作系统实例。
另外，附录提供了与课程配套的实验与课程设计参考资料。
其中，前7章是操作系统的核心内容，可根据教学目的及课时安排选择增加第8、9、10、11章内容。本书适于36～64学时的课堂教学。建议在讲前3章时布置多进程（或多线程）编程、内核综合实验，穿插讲解习题及课程实验内容，也可利用本书配套实验教材《Linux操作系统实验教程》安排实验。本书为任课教师免费提供电子课件和习题解答，可通过华信教育资源网http：www.hxedu.com.cn注册下载。本课程更多资源（含录像、课件、大纲、习题、问答、试题等）可参考网址http：www.icourses.cnsCoursecourse_6560.html。
本书第9章及附录A~D由文艳军编写，其他部分由罗宇编写。陈燕晖、李思阳、晏益慧、张辉、许祥、张晨、韩明峰、邹鹏、邓胜兰为本书编写提供了素材或建议，在此表示感谢。
本书可作为高等院校计算机大类专业的教材，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，亦是较全面的参考书。书中疏漏谬误之处恳请专家、读者指正。另特别感谢编辑冉哲以读者角度对本书的叙述建议。
作者
于长沙?国防科技大学计算机学院
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