计算机操作系统(第2版)

本书全面介绍了计算机操作系统的基本概念、原理和实现方法。全书共分为11章，第1章介绍了操作系统的概况；第2章至第8章分别阐述了操作系统的基本原理、概念和实现方法，包括中断、进程和线程、调度与死锁、内存管理、设备管理、文件管理和用户接口；第9章对当前流行的移动平台操作系统Android进行了介绍；第10章主要介绍了系统安全方面的知识，包括程序安全、系统和网络安全、计算机系统安全技术等；第1l章介绍了一个典型的操作系统——Linux。本书吸取了国内外近几年来出版的同类教材的优点，除了介绍操作系统中最基本的内容外，还增加了对目前比较流行的Android系统的介绍。本书图文并茂，既可以作为计算机及相关专业的本科生教材，也可供从事计算机相关工作的人员参考。

第1章操作系统概述(1)
1.1什么是操作系统(1)
1.1.1计算机系统组成(1)
1.1.2操作系统与计算机系统(2)
1.2操作系统的发展历史(4)
1.2.1无操作系统(4)
1.2.2单道批处理系统(4)
1.2.3多道批处理系统(5)
1.2.4分时系统(6)
1.2.5实时系统(7)
1.2.6操作系统的进一步发展(8)
1.3操作系统的主要功能(9)
1.3.1处理机管理(9)
1.3.2存储管理(9)
1.3.3设备管理(10)
1.3.4文件管理(11)
1.3.5用户接口(12)
1.4操作系统结构(13)
1.4.1单体结构(14)
1.4.2模块化结构(14)
1.4.3可扩展内核结构(14)
1.4.4层次结构(15)
1.5操作系统的特征(15)
1.5.1操作系统的基本特征(15)
1.5.2操作系统的新特征(17)
1.6操作系统介绍(18)
1.6.1Windows操作系统(19)
1.6.2Linux操作系统(23)
1.6.3嵌入式操作系统(24)
1.6.4华为鸿蒙操作系统(26)
小结(28)
习题1(28)
第2章中断(29)
2.1中断的基本概念(29)
2.1.1中断的作用(30)
2.1.2中断的类型(31)
2.1.3中断嵌套、中断优先级和中断屏蔽(32)
2.2中断在操作系统中的地位(33)
2.3中断响应过程(34)
2.4中断处理过程(35)
2.4.1中断处理流程(35)
2.4.2中断服务程序简介(36)
2.5向量中断(38)
2.6中断的应用(39)
小结(40)
习题2(41)
第3章进程和线程(42)
3.1进程概述(42)
3.1.1程序的顺序执行及其特征(42)
3.1.2程序的并发执行及其特征(43)
3.1.3进程的概念及其特征(45)
3.1.4进程状态(45)
3.1.5进程控制块(48)
3.2进程控制(48)
3.2.1进程创建(48)
3.2.2进程终止(49)
3.2.3进程阻塞和唤醒(50)
3.2.4进程挂起和激活(50)
3.3线程(51)
3.3.1线程简介(51)
3.3.2多线程(52)
3.3.3线程实现与线程模型(54)
3.4互斥和同步(57)
3.4.1并发原理(57)
3.4.2硬件同步(58)
3.4.3信号量机制(60)
3.4.4管程(63)
3.4.5经典同步问题(64)
3.4.6消息传递(70)
小结(72)
习题3(72)
第4章调度与死锁(74)
4.1调度简介(74)
4.1.1基本概念(74)
4.1.2调度原则(77)
4.2调度算法(78)
4.2.1先来先服务调度算法(79)
4.2.2短作业优先调度算法(79)
4.2.3优先级调度算法(80)
4.2.4时间片轮转调度算法(81)
4.2.5优选响应比优先调度算法(82)
4.2.6多级反馈队列调度算法(84)
4.2.7实时调度算法(85)
4.2.8多处理器调度算法(85)
4.3死锁简介(87)
4.3.1资源(87)
4.3.2死锁产生的原因和必要条件(88)
4.3.3死锁的表示方法(91)
4.3.4死锁的判定(91)
4.4死锁预防(92)
4.4.1破坏“请求和保持”条件(92)
4.4.2破坏“不剥夺”条件(92)
4.4.3破坏“环路等待”条件(92)
4.5死锁避免(93)
4.5.1银行家算法(93)
4.5.2银行家算法实例(96)
4.6死锁检测和恢复(97)
4.6.1死锁检测(97)
4.6.2死锁恢复(97)
4.7处理死锁的综合措施(98)
小结(98)
习题4(99)
第5章内存管理(100)
5.1概述(100)
5.1.1存储层次结构(100)
5.1.2存储管理的目的和任务(101)
5.2地址重定位(103)
5.2.1基本概念(103)
5.2.2常用重定位技术(103)
5.3分区存储管理(105)
5.3.1单一连续分区存储管理(105)
5.3.2固定分区管理(105)
5.3.3可变分区管理(106)
5.3.4分区分配算法(107)
5.4页式存储管理(109)
5.4.1页面变换基本思想(109)
5.4.2地址变换过程(110)
5.4.3快表(111)
5.4.4多级页表(112)
5.5段式与段页式存储管理(113)
5.5.1段式存储管理(113)
5.5.2段页式存储管理(116)
5.6内存扩充技术(118)
5.6.1覆盖技术(119)
5.6.2交换技术(119)
5.7虚拟存储管理(121)
5.7.1基本原理(121)
5.7.2请求分页存储管理(122)
5.7.3页面置换算法(124)
5.7.4请求分页存储管理系统性能分析(128)
5.7.5请求分段存储管理(130)
小结(131)
习题5(131)
第6章设备管理(133)
6.1概述(133)
6.1.1设备管理的目标和任务(133)
6.1.2I/O系统结构(134)
6.1.3I/O设备分类(136)
6.2I/O系统控制方式(137)
6.2.1程序直接控制方式(137)
6.2.2中断控制方式(138)
6.2.3DMA控制方式(138)
6.2.4通道控制方式(139)
6.3I/O软件的组成(140)
6.3.1I/O软件设计目标和原则(140)
6.3.2I/O软件结构(141)
6.3.3设备驱动程序(142)
6.3.4设备无关软件(144)
6.3.5用户层软件(145)
6.4具有通道的设备管理(146)
6.4.1通道(146)
6.4.2通道类型(146)
6.5设备管理相关技术(147)
6.5.1DMA(147)
6.5.2缓冲技术(148)
6.5.3总线技术(150)
6.6磁盘存储管理(151)
6.6.1磁盘简述(151)
6.6.2磁盘调度(154)
6.6.3磁盘管理(156)
6.6.4容错技术(158)
小结(162)
习题6(162)
第7章文件管理(164)
7.1概述(164)
7.1.1文件(164)
7.1.2文件系统(166)
7.2文件结构(167)
7.2.1逻辑结构(167)
7.2.2物理结构(168)
7.2.3直接文件和Hash结构(170)
7.2.4文件存取方法(171)
7.2.5常见的物理存储设备(172)
7.3文件目录(173)
7.3.1文件目录内容(173)
7.3.2目录结构(175)
7.3.3目录查询(179)
7.4文件共享和文件安全(180)
7.4.1文件共享(180)
7.4.2文件安全(182)
小结(185)
习题7(185)
第8章用户接口(186)
8.1系统生成和系统初启(186)
8.1.1系统生成(186)
8.1.2系统初启(187)
8.1.3独立引导的过程(188)
8.2命令接口(189)
8.2.1命令语言(189)
8.2.2命令的类型(190)
8.2.3命令解释程序(192)
8.3程序接口(193)
8.3.1系统调用的基本概念(193)
8.3.2系统调用的类型(196)
8.3.3系统调用的实现(198)
8.4图形接口(200)
8.4.1桌面、图标和超级任务栏(201)
8.4.2窗口(203)
8.4.3对话框(204)
小结(206)
习题8(206)
第9章Android操作系统(207)
9.1Android操作系统概述(207)
9.1.1什么是Android操作系统(207)
9.1.2Android操作系统的发展历程(208)
9.1.3Android操作系统的特点(211)
9.2Android操作系统的架构(212)
9.2.1Linux内核层(212)
9.2.2系统运行库层(213)
9.2.3应用程序框架层(213)
9.2.4应用程序层(214)
9.3Android应用程序的开发(214)
9.3.1Android应用程序的开发环境(214)
9.3.2Android操作系统开发组件(218)
9.3.3Android应用程序开发过程(220)
9.4Android操作系统进程管理(221)
9.4.1Android操作系统进程概述(222)
9.4.2Android操作系统线程概述(223)
9.4.3Android操作系统进程同步(223)
9.4.4Android操作系统进程通信(225)
9.5Android操作系统内存管理(226)
9.5.1低内存处理机制(227)
9.5.2匿名共享内存机制(227)
小结(227)
习题9(227)
第10章系统安全(228)
10.1计算机系统安全概述(228)
10.1.1计算机系统安全的定义(228)
10.1.2计算机系统安全的分类(229)
10.1.3计算机威胁的类型(229)
10.1.4信息系统安全评价标准(230)
10.2程序安全(232)
10.2.1逻辑炸弹(233)
10.2.2缓冲区溢出(233)
10.2.3SQL注入(234)
10.3系统和网络安全(235)
10.3.1特洛伊木马(235)
10.3.2计算机病毒(236)
10.3.3蠕虫(240)
10.3.4rootkit(241)
10.3.5拒绝服务(242)
10.3.6端口扫描(243)
10.4计算机系统安全技术(244)
10.4.1身份验证(244)
10.4.2访问控制(246)
10.4.3加密技术(248)
小结(249)
习题10(249)
第11章Linux系统(251)
11.1Linux系统概述(251)
11.1.1UNIX系统与Linux系统的历史(251)
11.1.2设计原则(254)
11.1.3内核模块(255)
11.2进程管理(256)
11.2.1进程控制块(257)
11.2.2进程状态(260)
11.2.3进程控制(260)
11.3进程调度(262)
11.3.1调度方式和调度策略(262)
11.3.2实时调度(263)
11.3.3非实时调度(264)
11.4进程同步(264)
11.4.1原子操作(264)
11.4.2自旋锁(264)
11.4.3信号量(265)
11.4.4屏障(266)
11.5内存管理(267)
11.5.1物理内存管理(267)
11.5.2虚拟内存管理(269)
11.6设备管理(274)
11.6.1字符设备驱动程序(274)
11.6.2块设备驱动程序(276)
11.6.3网络设备驱动程序(278)
11.6.4内核与驱动程序接口(280)
11.7文件管理(281)
11.7.1基本概念(281)
11.7.2虚拟文件系统(282)
11.7.3文件系统的系统调用(289)
11.8系统安全(290)
11.8.1认证(290)
11.8.2访问控制(290)
小结(291)
习题11(291)
参考文献(292)