作業系統教程（第5版）

《作業系統教程（第5版）》是2014年高等教育出版社出版的圖書，作者是費翔林、駱斌。

基本介紹

• 中文名：作業系統教程（第5版）
• 作者：費翔林、駱斌
• 出版社：高等教育出版社
• 出版時間：2014年2月1日
• ISBN：9787040392500

內容簡介

作業系統是計算機系統的核心和靈魂，是計算機系統必不可少的組成部分，也是基礎和核心的系統軟體，因而作業系統課程成為計算機相關專業的必修課，也是計算機套用從業人員必備的專業知識。

《作業系統教程（第5版）》在前4版的基礎上進行全面修訂，系統地介紹作業系統的經典內容和技術新進展，選擇當代具有代表性的開放源碼作業系統Linux作為實例貫穿全書。

《作業系統教程（第5版）》共8章，涵蓋作業系統的基本概念、設計原理和實現技術，儘可能系統、全面地展示作業系統的概念、特性和精髓。

《作業系統教程（第5版）》重點突出、內容充實、邏輯清晰、詳略得當，便於學生更好地掌握作業系統的核心知識。

與《作業系統教程（第5版）》配套的《Linux作業系統實驗教程》（費翔林主編）已經由高等教育出版社出版，兩本教材各有側重，相輔相成完成作業系統教學任務。

《作業系統教程（第5版）》既可作為高等學校計算機及相關專業本科的“作業系統”課程教材或參考書，也可供計算機技術和軟體技術人員閱讀和參考。

圖書目錄

第1章 作業系統概論

1．1 作業系統概觀

1．1．1 作業系統與計算機系統

1．1．2 作業系統資源管理技術

1．1．3 作業系統定義和作用

1．1．4 作業系統功能和特性

1．2 作業系統形成與發展

1．2．1 人工操作階段

1．2．2 執行系統階段

1．2．3 多道程式設計與作業系統形成

1．2．4 作業系統發展與分類

1．3 作業系統基本服務和用戶接口

1．3．1 基本服務和用戶接口

1．3．2 程式接口與系統調用

1．3．3 操作接口與系統程式

1．3．4 Linux系統調用及實現機制

1．4 作業系統結構和運行模型

1．4．1 作業系統結構分類

1．4．2 作業系統結構設計

1．4．3 作業系統核心

1．4．4 作業系統運行模型

1．5 流行作業系統簡介

1．5．1 UNIX作業系統

1．5．2 自由軟體和Linux作業系統

1．5．3 IBM作業系統

1．6 本章小結

習題1

第2章 處理器管理

2．1 處理器狀態

2．1．1 處理器

2．1．2 程式狀態字

2．2 中斷技術

2．2．1 中斷概念

2．2．2 中斷源分類

2．2．3 中斷和異常的回響及服務

2．2．4 中斷事件處理原則

2．2．5 中斷優先權和多重中斷

2．2．6 Linux中斷處理

2．3 進程及其實現

2．3．1 進程定義和屬性

2．3．2 進程狀態和轉換

2．3．3 進程描述和組成

2．3．4 進程上下文切換與處理器狀態轉換

2．3．5 進程控制和管理

2．4 執行緒及其實現

2．4．1 引人多執行緒的動機

2．4．2 多執行緒環境中的進程與執行緒

2．4．3 執行緒的實現

2．5 Linux進程

2．6 處理器調度

2．6．1 處理器調度層次

2．6．2 選擇調度算法原則

2．6．3 作業管理與調度

2．6．4 低級調度功能和類型

2．6．5 作業調度和低級調度算法

2．7 Linux調度算法

2．7．1 Linux V2．4調度算法

2．7．2 Linux V2．6調度算法

2．8 本章小結

習題2

第3章 同步、通信與死鎖

3．1 並發進程

3．1．1 順序程式設計

3．1．2 並發程式設計

3．1．3 進程的互動：競爭和協作

3．2 臨界區管理

3．2．1 互斥和臨界區

3．2．2 臨界區管理的嘗試

3．2．3 實現臨界區管理的軟體算法

3．2．4 實現臨界區管理的硬體設施

3．3 信號量與Pv操作

3．3．1 同步和同步機制

3．3．2 信號量與PV操作

3．3．3 信號量實現互斥

3．3．4 信號量解決5位哲學家就餐問題

3．3．5 信號量解決生產者-消費者問題

3．3．6 信號量解決讀者-寫者問題

3．3．7 信號量解決睡眠理髮師問題

3．4 管程

3．4．1 管程和條件變數

3．4．2 管程的實現

3．4．3 管程解決進程同步問題

3．5 進程通信

3．5．1 信號通信機制

3．5．2 管道通信機制

3．5．3 共享記憶體通信機制

3．5．4 訊息傳遞通信機制

3．6 作業系統並發問題解決方案小結

3．7 死鎖

3．7．1 死鎖產生

3．7．2 死鎖防止

3．7．3 死鎖避免

3．7．4 死鎖檢測和恢復

3．8 Linux同步和通信機制

3．8．1 Linux核心同步機制

3．8．2 System V IPC進程同步機制

3．9 本章小結

習題3

第4章 存儲管理

4．1 存儲器工作原理

4．1．1 存儲器層次

4．1．2 地址轉換與存儲保護

4．2 連續存儲管理

4．2．1 固定分區存儲管理

4．2．2 可變分區存儲管理

4．2．3 記憶體不足的存儲管理技術

4．3 分頁存儲管理

4．3．1 分頁存儲管理基本原理

4．3．2 翻譯快表

4．3．3 分頁存儲空間分配和去配

4．3．4 分頁存儲空間頁面共享和保護

4．3．5 多級頁表

4．3．6 反置頁表

4．4 分段存儲管理

4．4．1 程式分段結構

4．4．2 分段存儲管理基本原理

4．4．3 分段存儲管理共享和保護

4．4．4 分段和分頁比較

4．5 虛擬存儲管理

4．5．1 虛擬存儲器概念

4．5．2 請求分頁虛擬存儲管理

4．5．3 請求段頁式虛擬存儲管理

4．6 存儲管理方案及虛存頁面替換算法小結

4．7 Linux虛擬存儲管理

4．7．1 物理記憶體管理

4．7．2 進程虛擬地址空間管理

4．7．3 頁表機制

4．7．4 缺頁異常處理

4．8 本章小結

習題4

第5章 設備管理

5．1 I／O硬體原理

5．1．1 I／O系統

5．1．2 I／O控制方式

5．1．3 設備控制器

5．2 I／O軟體原理

5．2．1 I／0軟體設計目標和原則

5．2．2 I／O中斷處理程式

5．2．3 I／0設備驅動程式

5．2．4 獨立於設備的I／O軟體

5．2．5 用戶空間的I／O軟體

5．3 緩衝技術

5．3．1 單緩衝

5．3．2 雙緩衝

5．3．3 多緩衝

5．4 驅動調度技術

5．4．1 存儲設備的物理結構

5．4．2 循環排序

5．4．3 最佳化分布

5．4．4 搜查定位

5．4．5 提高磁碟I／O速度的方法

5．4．6 Linux磁碟I／O調度算法

5．5 設備分配

5．5．1 設備獨立性

5．5．2 設備分配及其數據結構

5．6 虛擬設備

5．6．1 問題的提出

5．6．2 SPOOLing設計與實現

5．6．3 SPOOLing套用

5．7 Linux設備管理

5．7．1 設備管理概述

5．7．2 字元設備

5．7．3 塊設備

5．8 本章小結

習題5

第6章 檔案管理

6．1 檔案

6．1．1 檔案概念和命名

6．1．2 檔案類型和屬性

6．1．3 檔案存取方法

6．2 檔案目錄

6．2．1 檔案控制塊、檔案目錄與目錄檔案

6．2．2 層次目錄結構

6．2．3 檔案目錄檢索

6．3 檔案組織與數據存儲

6．3．1 檔案邏輯結構

6．3．2 檔案物理結構

6．4 檔案系統功能及實現

6．4．1 檔案類系統調用

6．4．2 檔案共享

6．4．3 檔案空間管理

6．4．4 記憶體映射檔案

6．4．5 虛擬檔案系統

6．4．6 檔案系統性能和可靠性問題

6．5 Linux檔案系統

6．5．1 Linux檔案系統結構

6．5．2 VFS數據結構及管理

6．5．3 VFS檔案系統調用實現

6．5．4 Linux檔案系統高速快取機制

6．5．5 Linux ext2檔案系統

6．5．6 Linux proc檔案系統

6．6 本章小結

習題6

第7章 作業系統安全與保護

7．1 安全性概述

7．2 安全策略

7．2．1 安全需求和安全策略

7．2．2 訪問支持策略

7．2．3 訪問控制策略

7．3 安全模型

7．3．1 安全模型概述

7．3．2 安全模型示例

7．4 安全機制

7．4．1 硬體安全機制

7．4．2 認證機制

7．4．3 授權機制

7．4．4 加密機制

7．4．5 審計機制

7．5 安全作業系統設計和開發

7．5．1 安全作業系統結構和設計原則

7．5．2 安全作業系統開發

7．5．3 信息系統安全評價標準簡介

7．6 Linux安全機制

7．7 本章小結

習題7

第8章 作業系統技術新進展

8．1 多處理器與多計算機系統

8．1．1 並行處理系統分類

8．1．2 共享存儲的對稱式多處理機

8．1．3 集群系統

8．2 基於網路的計算模式

8．2．1 網路計算

8．2．2 分布計算

8．2．3 雲計算

8．3 多核與超執行緒

8．3．1 多核的提出

8．3．2 多核處理器的技術優勢

8．3．3 多核計算機系統設計考慮

8．3．4 多核作業系統設計考慮

8．4 並行處理環境下的同步與調度

8．4．1 同步粒度

8．4．2 並行環境下的同步

8．4．3 多處理器調度

8．5 本章小結

習題8

參考文獻

作者簡介

　費翔林，南京大學計算機科學與技術系教授，曾任教育部計算機教學指導委員會委員、系教學副主任，計算機軟體新技術國家重點實驗室副主任。1941年生，畢業於南京大學數學系。主要研究方向為作業系統和面向對象軟體工程。自20世紀70年代起就開展作業系統研究與教學工作，參與和完成多個國產作業系統研製任務，先後主持和參加國家“七五”、“八五”、“九五”和”863”等科研項目，獲部省級科技進步獎6次：主持”作業系統原理與實踐”國家精品課程，多次獲省校級作業系統課程建設及優秀教學質量獎，編寫的《作業系統教程》曾獲國家優秀教材獎，並先後被列入”面向21世紀課程教材”、“十一五”國家級規劃教材和”十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材。