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| 內容簡介： |
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本书按照操作系统的功能分为10章，系统地讲述操作系统的基本原理。第1章为导论，介绍操作系统的概念、操作系统的形成与发展及操作系统的功能和操作系统提供服务的方式等；第2～6章介绍操作系统的进程管理（处理器管理），包括进程、线程、进程调度、进程同步和死锁；第7章为内存管理；第8章为外存管理；第9章为文件管理；第10章为I/O系统。为了满足双语教学的需要，本书在每章的后增加了精选的操作系统技术英文资料，供有能力的读者进行扩展阅读。本书配有PPT、源代码等教学资源，读者可登录华信教育资源网（www.hxedu.com.cn）免费下载。本书每章都配有教学视频，读者可以扫描书中二维码观看。此外，全书提供8个基于Linux系统的实验，帮助读者加深对操作系统原理的理解，部分实验也提供演示视频。本书适合作为本科院校、高职高专院校计算机操作系统和Linux相关课程的教材及参考书，也可供相关技术人员参考。
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| 關於作者： |
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杨一涛，男，南京森林警察学院信息技术学院信息安全技术教研室主任，教授，江苏省区块链专委会委员。主要承担《操作系统原理 》、《?嵌入式系统 》、《公安信息技术基础》、《人工智能概论》、《应用密码学》等课程的教学。
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| 目錄：
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目 录
第1章 导论1
1.1 操作系统的概念1
1.2 操作系统的形成与发展3
1.2.1 手工操作阶段3
1.2.2 单道批处理系统3
1.2.3 多道批处理系统4
1.2.4 分时操作系统5
1.2.5 微机操作系统5
1.2.6 分布式操作系统7
1.2.7 嵌入式操作系统7
1.3 操作系统的功能7
1.3.1 接管计算机7
1.3.2 进程管理10
1.3.3 存储管理11
1.3.4 文件管理12
1.3.5 设备管理13
1.4 操作系统的特点13
1.4.1 并发性13
1.4.2 共享性14
1.4.3 虚拟性15
1.4.4 异步性15
1.5 操作系统提供服务的方式15
1.5.1 接口15
1.5.2 操作接口16
1.5.3 程序接口18
1.6 GNU/Linux历史19
1.7 Reading Materials20
1.7.1 Overview20
1.7.2 Concurrency and Parallelism22
1.7.3 Graphic User Interface23
1.8 实验1 Linux安装及开发环境
搭建25
第2章 进程26
2.1 程序和进程26
2.2 进程的状态及转换27
2.3 进程的切换28
2.3.1 概述28
2.3.2 中断机制29
2.3.3 模式切换30
2.3.4 进程控制块30
2.3.5 进程切换31
2.4 Reading Materials32
2.4.1 Overview32
2.4.2 Inter Process Communication33
2.4.3 Process Control Block34
2.5 实验2 进程的创建36
第3章 线程39
3.1 动机和特点39
3.2 线程定义40
3.3 线程模型41
3.4 线程库42
3.5 Reading Materials43
3.5.1 Overview43
3.5.2 POSIX Thread (Pthread)
Libraries44
3.6 实验3 Pthread多线程45
第4章 进程调度47
4.1 概述47
4.2 调度标准49
4.3 调度算法50
4.3.1 先来先服务调度50
4.3.2 短作业优先调度51
4.3.3 轮转调度52
4.3.4 优先级调度54
4.4 Reading Materials54
4.4.1 Overview54
4.4.2 CFS: Completely Fair Process
Scheduling in Linux56
4.5 实验4 Linux调度策略59
第5章 进程同步60
5.1 背景60
5.2 进程的交互61
5.3 竞争关系62
5.3.1 竞争62
5.3.2 临界区62
5.3.3 软件解决方案63
5.3.4 硬件解决方案64
5.3.5 忙式等待65
5.4 协作关系65
5.4.1 信号量65
5.4.2 二值信号量66
5.4.3 计数信号量66
5.4.4 信号量的实现67
5.4.5 死锁与饥饿68
5.5 经典同步问题68
5.5.1 简单的同步问题68
5.5.2 生产者-消费者问题69
5.5.3 苹果桔子问题70
5.5.4 哲学家进餐问题71
5.6 Reading Materials72
5.6.1 Overview72
5.6.2 Mutual Exclusion72
5.6.3 Critical Section73
5.6.4 Mutex VS Semaphore73
5.7 实验5 并发线程互斥同步74
第6章 死锁80
6.1 定义80
6.2 死锁特征80
6.3 资源分配图81
6.4 死锁的防止82
6.5 死锁的避免83
6.5.1 安全状态83
6.5.2 银行家算法84
6.6 死锁的检测和恢复86
6.6.1 死锁的检测86
6.6.2 死锁的恢复86
6.7 Reading Materials87
6.7.1 Overview87
6.7.2 Dijkstra Biography88
第7章 内存管理90
7.1 概述90
7.1.1 基本概念90
7.1.2 基本硬件91
7.1.3 逻辑地址和物理地址92
7.1.4 地址转换92
7.2 连续内存分配95
7.2.1 固定分区分配95
7.2.2 可变分区分配96
7.2.3 碎片97
7.3 分段98
7.3.1 基本方法98
7.3.2 实现原理99
7.4 分页101
7.4.1 基本方法101
7.4.2 地址转换101
7.4.3 快表103
7.4.4 多级页表105
7.5 虚拟内存106
7.5.1 缓存与局部性原理106
7.5.2 虚拟内存107
7.5.3 请求调页108
7.5.4 页面置换算法110
7.5.5 系统抖动112
7.6 Reading Materials113
7.6.1 Overview113
7.6.2 Virtual Memory116
7.6.3 Segmented Virtual Memory116
7.7 实验6 进程内存空间117
第8章 外存管理124
8.1 磁盘结构124
8.1.1 硬件结构124
8.1.2 格式化125
8.2 磁盘调度125
8.2.1 磁盘性能指标125
8.2.2 FCFS调度126
8.2.3 SSTF调度126
8.2.4 SCAN调度127
8.2.5 C-SCAN调度128
8.2.6 LOOK调度128
8.2.7 调度算法选择129
8.3 RAID结构130
8.3.1 概述130
8.3.2 RAID级别130
8.4 Reading Materials133
第9章 文件管理135
9.1 概述135
9.2 文件135
9.2.1 文件类型136
9.2.2 文件属性136
9.3 存取方法137
9.3.1 顺序存取137
9.3.2 直接存取137
9.4 目录137
9.4.1 基本概念137
9.4.2 文件控制块138
9.4.3 单级目录139
9.4.4 两级目录139
9.4.5 树形目录140
9.4.6 UFS的目录实现141
9.5 分配方法141
9.5.1 连续分配142
9.5.2 链接分配142
9.5.3 索引分配143
9.6 空闲空间管理145
9.6.1 位图法145
9.6.2 空闲链表法145
9.7 Reading Materials146
9.7.1 Overview146
9.7.2 Inode148
9.7.3 Ext4149
9.8 实验7 Linux文件系统152
9.8.1 实验说明152
9.8.2 磁盘高级格式化152
9.8.3 Linux文件系统操作160
第10章 I/O系统163
10.1 概述163
10.2 I/O硬件163
10.2.1 硬件原理163
10.2.2 轮询164
10.2.3 中断165
10.2.4 DMA166
10.3 内核I/O结构167
10.4 内核I/O子系统168
10.4.1 I/O调度168
10.4.2 缓冲区168
10.4.3 缓存169
10.4.4 假脱机169
10.5 Reading Materials170
10.5.1 Overview170
10.5.2 I/O Channel171
10.5.3 The Buffer Cache172
10.6 实验8 Linux驱动实验174
参考文献175
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