《作業系統原理（第2版）》是電子工業出版社於2022年出版的書籍，作者是黑新宏、胡元義。
基本介紹
- 書名：作業系統原理（第2版）
- 作者：黑新宏、胡元義
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2022年9月
- 頁數：332 頁
- 開本：16 開
- ISBN：9787121441677
- 千 字 數：531
- 版次：01-01
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
作業系統主要涉及對計算機軟/硬體資源的控制和管理。本書對作業系統的實現原理進行了詳細和深入的分析，力求做到全面、系統、準確和通俗，以便讀者透徹理解作業系統的設計思想，深化對基本概念的掌握。全書共分6章，主要包括引論、處理器管理、進程同步與通信、存儲管理、設備管理和檔案管理。 本書結構清晰、內容豐富、取材新穎，既強調知識的實用性，又注重理論的完整性，可作為高等院校計算機及相關專業的作業系統課程教材，也可作為從事計算機工作及報考研究生人員的參考資料。
圖書目錄
第1章 引論 1
1.1 作業系統的概念 1
1.1.1 什麼是作業系統 1
1.1.2 作業系統的主要功能 4
1.1.3 作業系統的基本特徵 6
1.2 作業系統的邏輯結構和運行模型 8
1.2.1 用戶態和核心態的劃分 8
1.2.2 作業系統的邏輯結構 9
1.2.3 作業系統的運行模型 12
1.3 作業系統的形成與發展 12
1.3.1 作業系統的形成時期 13
1.3.2 作業系統的成熟時期 15
1.3.3 作業系統的進一步發展時期 18
1.4 主要作業系統的類型 20
1.4.1 批處理作業系統 20
1.4.2 分時作業系統 21
1.4.3 實時作業系統 23
1.4.4 微機作業系統 24
1.4.5 網路作業系統 26
1.4.6 多CPU作業系統 27
1.4.7 分散式作業系統 29
1.4.8 嵌入式作業系統 31
1.5 作業系統安全性概述 32
1.5.1 作業系統安全的重要性 32
1.5.2 作業系統的安全觀點 33
1.5.3 實現作業系統安全性的基本技術 33
1.6 作業系統運行基礎 34
1.6.1 處理器及工作模式 34
1.6.2 中斷技術 38
1.6.3 系統調用 42
習題1 44
第2章 處理器管理 49
2.1 進程的概念 49
2.1.1 程式的順序執行 49
2.1.2 程式的並發執行 50
2.1.3 進程 52
2.2 進程的狀態及轉換 55
2.2.1 兩狀態進程模型 55
2.2.2 三狀態進程模型 55
2.2.3 五狀態進程模型 57
2.2.4 進程的掛起 58
2.2.5 進程控制塊 60
2.3 進程控制 62
2.3.1 進程切換 62
2.3.2 進程控制原語 64
2.4 處理器調度 67
2.4.1 作業與進程的關係 67
2.4.2 CPU的三級調度 69
2.4.3 處理器調度佇列模型 71
2.4.4 進程調度的方式和時機 73
2.5 單處理器調度算法 75
2.5.1 調度原則 76
2.5.2 常用調度算法 77
2.5.3 實時調度 83
2.6 執行緒 84
2.6.1 執行緒的引入 85
2.6.2 執行緒的概念 86
2.6.3 執行緒與傳統進程的比較 87
2.6.4 執行緒實現原理 88
習題2 89
第3章 進程同步與通信 95
3.1 進程同步的基本概念 95
3.1.1 並發進程的關係 95
3.1.2 進程的互斥與同步 96
3.1.3 臨界資源與臨界區 97
3.2 進程互斥方法 99
3.2.1 實現進程互斥的硬體方法 99
3.2.2 實現進程互斥的軟體方法 101
3.3 信號量機制 103
3.3.1 信號量 103
3.3.2 使用信號量實現進程互斥 107
3.3.3 使用信號量實現進程同步 108
3.4 經典互斥與同步問題 111
3.4.1 生產者?消費者問題 111
3.4.2 哲學家進餐問題 114
3.4.3 讀者?寫者問題 117
3.4.4 睡眠理髮師問題 120
3.5 經典互斥與同步問題的套用 122
3.5.1 緩衝區數據傳送問題 122
3.5.2 吃水果問題 123
3.5.3 汽車過橋問題 125
3.6 管程機制 126
3.6.1 條件變數與管程結構 126
3.6.2 生產者-消費者問題的管程解決方法 131
3.6.3 哲學家進餐問題的管程解決方法 133
3.6.4 讀者-寫者問題的管程解決方法 134
3.6.5 睡眠理髮師問題的管程解決方法 136
3.6.6 吃水果問題的管程解決方法 137
3.7 進程通信 139
3.7.1 進程通信的概念 139
3.7.2 共享記憶體通信方式 140
3.7.3 訊息緩衝通信方式 141
3.7.4 信箱通信方式 144
3.7.5 管道通信方式 145
3.8 死鎖 147
3.8.1 產生死鎖的原因和必要條件 148
3.8.2 死鎖的預防 151
3.8.3 死鎖的避免 153
3.8.4 死鎖的檢測與解除 158
習題3 162
第4章 存儲管理 169
4.1 程式的連結和裝入 169
4.1.1 邏輯地址和物理地址 170
4.1.2 程式的連結 170
4.1.3 程式裝入與地址定位 171
4.2 存儲器及存儲管理的基本功能 174
4.2.1 多級存儲器體系 175
4.2.2 記憶體的分配與回收以及地址轉換 175
4.2.3 記憶體的共享、保護及擴充 177
4.3 分區存儲管理 179
4.3.1 單一連續分區存儲管理 179
4.3.2 固定分區存儲管理 181
4.3.3 可變分區存儲管理 183
4.3.4 覆蓋與交換技術 188
4.4 分頁存儲管理 190
4.4.1 分頁存儲管理的基本原理 190
4.4.2 分頁存儲管理的地址轉換與存儲保護 192
4.4.3 兩級頁表和多級頁表 195
4.4.4 記憶體物理塊的分配與回收 198
4.5 分段存儲管理 198
4.5.1 分段存儲管理的基本原理 198
4.5.2 分段存儲管理的地址轉換與存儲保護 200
4.5.3 分段存儲管理的優缺點 203
4.6 段頁式存儲管理 204
4.6.1 段頁式存儲管理的基本原理 204
4.6.2 段頁式存儲管理的地址轉換和優缺點 205
4.7 虛擬存儲管理 207
4.7.1 虛擬存儲器的概念 207
4.7.2 請求分頁存儲管理 209
4.7.3 請求分段存儲管理 219
4.7.4 請求段頁式存儲管理 223
習題4 226
第5章 設備管理 233
5.1 設備管理概述 233
5.1.1 設備的分類 233
5.1.2 設備管理的目標和功能 234
5.2 I/O設備管理系統的組成 236
5.2.1 I/O設備管理系統的硬體組織 236
5.2.2 I/O設備管理系統的軟體組織 241
5.3 I/O設備控制方式 247
5.3.1 程式直接I/O控制方式 247
5.3.2 中斷I/O控制方式 248
5.3.3 DMA I/O控制方式 249
5.3.4 通道I/O控制方式 251
5.3.5 4種I/O控制方式的對比 253
5.4 緩衝技術與虛擬設備技術 254
5.4.1 緩衝技術 254
5.4.2 虛擬設備技術 259
5.5 設備的分配與回收 261
5.5.1 用於設備分配的數據結構 261
5.5.2 設備分配 263
5.5.3 設備回收 267
5.6 磁碟存儲器管理 268
5.6.1 存儲設備概述 268
5.6.2 磁碟調度 269
5.6.3 提高磁碟I/O速度的方法 273
5.6.4 磁碟陣列（RAID） 275
習題5 279
第6章 檔案管理 283
6.1 檔案系統的基本概念 283
6.1.1 檔案系統的引入 283
6.1.2 檔案與檔案系統 284
6.2 檔案的組織結構 288
6.2.1 檔案的邏輯結構 288
6.2.2 檔案的物理結構 290
6.3 檔案目錄與檔案操作 296
6.3.1 檔案控制塊與索引節點 297
6.3.2 目錄結構 300
6.3.3 檔案目錄查找 303
6.3.4 檔案操作 303
6.4 檔案存儲空間管理 306
6.4.1 空閒分區表法 306
6.4.2 空閒塊鏈法 307
6.4.3 位示圖法 309
6.5 檔案共享與檔案安全 309
6.5.1 早期的檔案共享方法 310
6.5.2 目前常用的檔案共享方法 311
6.5.3 檔案系統的安全 313
6.5.4 檔案系統的可靠性 314
6.5.5 檔案保護 316
習題6 318
參考文獻 322
