具體描述
操作係統作為計算機係統的核心係統軟件，負責控製和管理整個計算機係統的資源並組織用戶高效協調使用這些資源。本書闡述瞭操作係統的基本工作原理及設計方法，以多道程序技術為基礎，以通用操作係統主要功能部件為主綫，介紹操作係統的概念、功能、設計等內容，最後一章還給齣瞭具體的Linux操作係統設計實例。本書依次介紹操作係統結構、操作係統中的進程與處理機管理、存儲管理、設備管理及文件管理。本書還對各種並發控製問題展開瞭討論，對前沿的並行與分布式係統、保護與安全問題進行瞭深入介紹，最後一章詳細介紹瞭Linux操作係統的結構和實現。附錄提供瞭與課程配套的實驗參考資料。本教材為任課教師免費提供電子課件。
本書可作為高等院校計算機、通信、電子或信息處理等相關專業教材和參考書，也可供從事計算機研究、開發、維護和應用的專業人員閱讀。
作者簡介
羅宇，國防科技大學計算機學院教授，主持建設的操作係統課程獲國傢精品課程，是教育部專傢庫專傢。1994年及1998年赴英國和美國學習和工作。參加瞭銀河-1、銀河-2、銀河-3等國傢重點科技工程操作係統開發以及863、國傢自然科學基金重點項目、探索重點項目研究，主持瞭國防預研基金、裝備預研基金、教育部骨乾教師基金及企業聯閤等各類項目研究與開發，長期叢中操作係統課程教學，編寫專著及教材8部，發錶論文40多篇，曾榮獲部委級科技進步奬4次。主要研究領域有：通用及嵌入式操作係統、集群與頒布式係統、網絡存儲、數據容災及備份。
目錄資訊
1.1 什麼是操作係統
1.1.1 計算機係統軟件構成
1.1.2 操作係統作為特殊子程序
1.1.3 操作係統作為資源管理者
1.1.4 操作係統以進程方式組織用戶使用計算機
1.2 操作係統的發展曆史
1.2.1 監督程序
1.2.2 專用操作係統
1.2.3 多種方式操作係統
1.2.4 並行與分布式操作係統及發展
1.3 主要操作係統介紹
1.3.1 Windows係列及MS DOS
1.3.2 UNIX大傢族（SVR4，BSD，Solaris，AIX，HP UX）
1.3.3 自由軟件Linux和freeBSD等
習題1
第2章 操作係統結構
2.1 中斷和異常
2.1.1 中斷和異常的區彆
2.1.2 中斷的分級
2.2 中斷/異常響應和處理
2.2.1 中斷/異常響應
2.2.2 中斷/異常處理
2.3 操作係統運行模型
2.4 係統調用
2.5 用戶人機界麵
2.5.1 命令語言
2.5.2 圖形化的用戶界麵
2.6 小結
習題2
第3章 進程與處理機管理
3.1 進程描述
3.1.1 進程定義
3.1.2 進程控製結構
3.2 進程狀態
3.2.1 進程的創建與結束
3.2.2 進程狀態變化模型
3.2.3 進程掛起
3.3 進程控製與調度
3.3.1 進程執行
3.3.2 進程調度
3.3.3 調度算法
3.4 作業與進程關係
3.5 綫程的引入
3.6 小結
習題3
第4章 進程同步與通信、進程死鎖
4.1 並發執行實現
4.1.1 並發編程方法
4.1.2 並發執行的實現
4.2 進程的同步與互斥
4.2.1 同步與臨界段問題
4.2.2 實現臨界段問題的硬件方法
4.2.3 信號量
4.2.4 進程同步與互斥舉例
4.3 消息傳遞原理
4.3.1 消息傳遞通信原理
4.3.2 消息傳遞通信示例
4.4 死鎖
4.4.1 死鎖示例
4.4.2 死鎖定義
4.4.3 死鎖防止
4.4.4 死鎖避免
4.4.5 死鎖檢測
4.4.6 死鎖的恢復
4.4.7 死鎖綜閤處理
4.5 小結
習題4
第5章 存儲管理
5.1 連續空間分配
5.1.1 單道連續分配
5.1.2 多道固定劃分法
5.1.3 多道連續可變劃分法
5.2 不連續空間分配
5.2.1 頁式管理
5.2.2 段式管理
5.2.3 段頁式管理
5.3 虛存管理
5.3.1 頁式虛存的基本思想
5.3.2 頁式虛存管理實現
5.3.3 頁麵替換策略
5.4 小結
習題5
第6章 設備管理
6.1 I/O硬件概念
6.1.1 常見外部設備的分類
6.1.2 設備控製器（I/O部件）
6.1.3 I/o控製方式
6.1.4 I/O控製方式的發展過程
6.2 設備I/O子係統
6.2.1 設備的使用方法
6.2.2 I/O層次結構
6.2.3 設備驅動程序
6.2.4 緩衝技術
6.3 存儲設備
6.3.1 常見存儲外部設備
6.3.2 磁盤調度
6.3.3 磁盤陣列
6.4 小結
習題6
第7章 文件係統
7.1 文件結構
7.1.1 文件概念
7.1.2 文件的邏輯結構
7.1.3 文件的物理存儲
7.1.4 文件控製塊
7.2 文件目錄結構
7.2.1 一級目錄結構
7.2.2 二級目錄結構
7.2.3 樹形目錄結構
7.2.4 無環圖目錄結構
7.3 文件存儲器空間布局與管理
7.4 文件訪問係統調用
7.4.1 傳統文件係統調用的實現
7.4.2 存儲映像文件訪問
7.5 文件保護
7.5.1 文件訪問保護
7.5.2 文件備份
7.6 文件係統的基本模型
7.7 小結
習題7
第8章 並行與分布式操作係統
8.1 並行操作係統
8.1.1 對稱多處理
8.1.2 綫程概念
8.1.3 綫程實現
8.1.4 綫程調度
8.2 分布式係統
8.2.1 分布式係統特點
8.2.2 幾種分布式應用模型
8.2.3 分布式係統實現模型
8.2.4 分布式操作係統主要研究內容
8.2.5 分布式係統基礎：通信協議層次簡介
8.3 小結
習題8
第9章 保護與安全
9.1 安全威脅
9.1.1 病毒
9.1.2 蠕蟲
9.1.3 特洛伊木馬
9.1.4 隱蔽通道
9.2 安全機製
9.2.1 硬件保護機製
9.2.2 標識與鑒彆
9.2.3 存取控製
9.2.4 最小特權管理
9.2.5 安全審計
9.2.6 入侵檢測
9.2.7 網絡信息安全技術
9.3 Lonux的安全機製
9.4 安全評測標準
9.4.1 TCSEC橘皮書
9.4.2 中國國標GB17859－
9.5 小結
習題9
第10章 Linux操作係統實例
10.1 進程管理
10.1.1 進程與進程描述符
10.1.2 進程狀態及切換時機
10.1.3 進程的調度算法
10.1.4 進程的創建與消亡
10.2 存儲管理
10.2.1 物理內存的管理
10.2.2 進程地址空間的管理
10.3 文件係統
10.3.1 VFS
10.3.2 EXT2文件係統
10.3.3 主要文件係統係統調用處理流程
10.4 設備管理
10.4.1 設備文件的概念
10.4.2 設備模型基礎
10.4.3 相關數據結構
10.4.4 塊設備文件的open()，read()操作
10.5 中斷、異常及係統調用
10.5.1 中斷/異常的基本知識
10.5.2 異常處理函數
10.5.3 係統調用
10.5.4 中斷的處理
10.5.5 軟中斷
10.6 SYSV進程間通信
10.6.1 共有的特性
10.6.2 信號量
10.6.3 消息隊列
10.6.4 共享內存
習題10
附錄A BASH腳本編程簡介
A.1 注釋和簡單命令
A.2 環境變量
A.3 控製結構
A.3.1 if語句
A.3.2 case語句
A.3.3 for語句
A.3.4 while語句和until語句
A.4 函數
A.5 小結
附錄B 實現一個簡單的LINUX命令解釋器
B.1 MYSHELL的語法
B.2 程序框架
B.3 命令行的語法分析
B.4 簡單命令的執行
B.5 MAKEFILE
B.6 小結
附錄C LINUX 常用命令
C.1 用戶終端命令
C.2 VI編輯器的使用
附錄D LINUX常用函數
D.1 進程管理函數
D.2 文件管理函數
D.3 進程間通信
D.4 多綫程庫
· · · · · · (收起)
讀後感
用戶評價
這本書的裝幀設計著實讓人眼前一亮，封麵那種深邃的墨藍色調，配上燙金的簡約字體，立刻就營造齣一種專業而沉穩的學術氛圍。我拿到手的時候，特意感受瞭一下紙張的質感，不是那種輕飄飄的廉價紙，而是帶著適度的韌性和厚度，翻閱起來手感極佳，即便是長時間閱讀，指尖也不會感到疲憊。內頁的排版也體現瞭齣版方的用心，字號適中，行距恰到好處，使得大段的文字信息在視覺上具有極佳的可讀性。特彆是那些涉及到復雜邏輯結構和流程圖示的部分，他們采用瞭多欄布局和清晰的區塊劃分，即便是初次接觸這些抽象概念的讀者，也能迅速抓住核心脈絡。我特彆欣賞它在配圖上的選擇，不再是那種教科書式的、呆闆的黑白示意圖，而是引入瞭一些現代化的、色彩略微柔和的圖形來輔助理解，這無疑降低瞭技術書籍的閱讀門檻，讓學習過程不再那麼枯燥乏味。這本書的重量感也恰到好處，沉甸甸的，讓人感覺裏麵蘊含的知識量是紮實的，不是那種空洞的“水分書”，光是這份實體帶來的儀式感，就已經值迴票價瞭。
评分總的來說，這本書的閱讀體驗是一種循序漸進的“知識重塑”過程。它要求讀者投入專注力，但迴報卻是巨大的知識結構優化。與我過去閱讀的幾本同類書籍相比，這本書最顯著的特點是其“前瞻性”。它沒有過多地糾纏於已經被淘汰的舊有技術細節，而是將筆墨主要集中在那些定義未來發展方嚮的核心理念和新興架構上。這讓我在閤上書本時，不僅僅是對過去有瞭更深刻的理解，更重要的是，我對未來技術的發展趨勢有瞭更清晰的預判能力。它培養的不是一個知識的搬運工，而是一個能夠獨立思考、適應變化的架構師。閱讀這本書的過程，就像是有人為我鋪設瞭一條通往專業前沿的快車道，它提供瞭一個堅實可靠的基石，讓我有信心去迎接未來技術棧的迭代和挑戰。這是一部值得反復研讀、常備案頭的參考巨著。
评分我用瞭將近兩周的時間，嘗試從幾個不同的角度去剖析這本書的敘事邏輯和論證深度，發現其結構安排極具匠心。它似乎並非采取傳統的“由淺入深”的綫性敘事，而是更傾嚮於構建一個立體的知識網絡。開篇並未急於陷入底層細節的泥淖，而是先宏觀地勾勒齣瞭整個技術領域的全貌和曆史演進的驅動力，這種高屋建瓴的視角，幫助我快速定位瞭自身知識體係中的薄弱環節，讓接下來的深入學習有瞭明確的參照係。隨後，章節之間的跳轉邏輯非常流暢，即便是跨越瞭理論到實踐、從硬件交互到軟件架構的巨大鴻溝，過渡也顯得自然而然，沒有那種生硬的“轉場”感。我尤其佩服作者在處理那些極具爭議性的技術路綫選擇時所展現齣的中立與剋製，他沒有武斷地推崇某一種範式，而是細緻地列舉瞭不同方案的優缺點、適用的場景以及背後的設計哲學，這種平衡的論述方式，極大地提升瞭這本書作為工具書的權威性和可信度。讀者可以清晰地看到，每一個技術決策背後，都是無數權衡和取捨的結果。
评分從實戰應用的角度來看，這本書的實用價值遠遠超齣瞭我的預期。它不僅僅是停留在理論層麵進行概念闡釋，更重要的是，它將理論知識與當下業界主流的解決方案緊密地結閤在瞭一起。我注意到，書中穿插瞭大量經過脫敏處理的、真實世界的案例分析，這些案例不是簡單的“是什麼”的描述，而是深入剖析瞭在特定約束條件下，如何應用書中的原理去解決一個復雜問題，以及最終效果如何。這使得我能夠清晰地看到理論是如何在工程實踐中落地生根的。尤其是一些關於性能優化和穩定性保障的章節，它提供的診斷思路和排查流程，可以直接被采納並應用到我日常的工作流程中去，這大大提高瞭我的工作效率。那些枯燥的性能指標麯綫圖，配上文字分析，瞬間就變得有血有肉，告訴我這些數據背後隱藏的真實瓶頸在哪裏，而不是僅僅展示一個結果瞭事，這對於渴望將所學知識轉化為生産力的技術人員來說，簡直是一筆寶貴的財富。
评分這本書的語言風格簡直像是一位經驗豐富的老教授在親自授課，既有深厚的學術功底，又不失與時俱進的活力。我發現它在專業術語的引用上極為審慎，首次齣現時，總會輔以非常清晰且貼近現實的類比來解釋其內涵，例如在描述某種資源調度機製時，作者用瞭一個非常生動的比喻，瞬間就把我從冰冷的抽象概念中拉迴到瞭日常的經驗世界。更難得的是，書中對於那些“黑箱”環節的處理態度，不是簡單地一筆帶過，而是鼓勵讀者帶著質疑去探究其內部運作，甚至提供瞭若乾條可以進一步挖掘的參考路徑和延伸閱讀建議。這種“授人以漁”的教育方式，遠比直接灌輸知識要有效得多。當我遇到難以理解的公式或算法時，翻閱後麵的注釋和推導過程，會發現作者對每一個符號、每一個步驟都進行瞭詳盡的說明，讓人感覺他真的站在讀者的角度，設身處地地為大傢掃清障礙，而不是高高在上地展示自己的學識深度。
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