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| 編輯推薦： |
1.本书结构清晰、内容丰富、取材新颖，既强调知识的实用性，也注重理论的完整性。
2.本书列举很多经典算法，包括生产者-消费者问题、哲学家进餐问题、读者-写者问题、睡眠理发师问题等。
3.本书配套了辅助教材《操作系统原理习题解析与上机指导》，在学习中配合使用将会得到更好的效果。
4.本书还配有教学用的电子教案，以供教学与学习使用。
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| 內容簡介： |
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操作系统主要涉及对计算机软、硬件资源的控制和管理。本书对操作系统的实现原理进行了详细和深入的分析，力求做到对操作系统阐述的全面性、系统性、准确性和通俗性，以便透彻理解操作系统的设计思想，深化对基本概念的掌握。全书共分6章，主要包括：操作系统引论、处理器管理、进程同步与通信、存储器管理、设备管理和文件管理。另外，本书结构清晰、内容丰富、取材新颖，既强调知识的实用性，也注重理论的完整性。
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| 關於作者： |
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胡元义，男，副教授。1978年1982年，就读于陕西工商学院计算机软件专业；1982年至今，就职于西安理工大学，历任工程师、高级工程师。主要从事的研究方向有编译原理、操作系统及数据结构等。先后主持《信息学科计算机人才培养模式研究》（2010年校教学研究项目），以及《三本院校人才培养实践教学模式研究》（2009年陕西省教育厅教学研究项目）。编写教材共6部，编写系列教辅书共11部。
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| 目錄：
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目录
第1章引论1
1.1操作系统的概念1
1.1.1什么是操作系统1
1.1.2操作系统的主要功能4
1.1.3操作系统的基本特征6
1.2操作系统的逻辑结构和运行模型8
1.2.1用户态和内核态的划分8
1.2.2操作系统的逻辑结构9
1.2.3操作系统的运行模型11
1.3操作系统的形成与发展12
1.3.1操作系统的形成时期12
1.3.2操作系统的成熟时期15
1.3.3操作系统的进一步发展时期17
1.4主要操作系统的类型19
1.4.1批处理操作系统19
1.4.2分时操作系统20
1.4.3实时操作系统21
1.4.4微机操作系统23
1.4.5网络操作系统24
1.4.6多CPU操作系统25
1.4.7分布式操作系统27
1.4.8嵌入式操作系统29
1.5操作系统安全性概述30
1.5.1操作系统安全的重要性30
1.5.2操作系统的安全观点31
1.5.3实现操作系统安全性的基本技术31
1.6操作系统运行基础32
1.6.1处理器及工作模式32
1.6.2中断技术36
1.6.3系统调用40
习题142
第2章处理器管理47
2.1进程的概念47
2.1.1程序的顺序执行47
2.1.2程序的并发执行48
2.1.3进程50
2.2进程的状态及转换53
2.2.1两状态进程模型53
2.2.2进程的三态模型53
2.2.3进程的五态模型55
2.2.4进程的挂起56
2.2.5进程控制块58
2.3进程控制60
2.3.1进程切换60
2.3.2进程控制原语62
2.4处理器调度65
2.4.1作业与进程的关系66
2.4.2CPU的三级调度67
2.4.3处理器调度队列模型69
2.4.4进程调度的方式和时机71
2.5单处理器调度算法73
2.5.1调度原则73
2.5.2常用调度算法75
2.5.3实时调度80
2.6线程82
2.6.1线程的引入82
2.6.2线程的概念83
2.6.3线程与传统进程的比较84
2.6.4线程实现原理85
习题286
第3章进程同步与通信93
3.1进程同步的基本概念93
3.1.1并发进程的关系93
3.1.2进程的互斥与同步94
3.1.3临界资源与临界区95
3.2进程互斥方法97
3.2.1实现进程互斥的硬件方法97
3.2.2实现进程互斥的软件方法99
3.3信号量机制101
3.3.1信号量101
3.3.2使用信号量实现进程互斥103
3.3.3使用信号量实现进程同步105
3.4经典互斥与同步问题108
3.4.1生产者?消费者问题108
3.4.2哲学家进餐问题111
3.4.3读者-写者问题114
3.4.4睡眠理发师问题117
3.5经典互斥与同步问题的应用119
3.5.1缓冲区数据传送问题119
3.5.2吃水果问题120
3.5.3汽车过桥问题122
3.6管程机制123
3.6.1条件变量与管程结构123
3.6.2生产者-消费者问题的管程解决方法125
3.6.3哲学家进餐问题的管程解决方法127
3.6.4读者-写者问题的管程解决方法128
3.6.5睡眠理发师问题的管程解决方法129
3.6.6吃水果问题的管程解决方法131
3.7进程通信132
3.7.1进程通信的概念132
3.7.2共享内存通信方式133
3.7.3消息缓冲通信方式134
3.7.4信箱通信方式137
3.7.5管道通信方式139
3.8死锁140
3.8.1产生死锁的原因和必要条件141
3.8.2死锁的预防145
3.8.3死锁的避免146
3.8.4死锁的检测与解除152
习题3155
第4章存储管理163
4.1程序的链接和装入163
4.1.1逻辑地址和物理地址164
4.1.2程序链接164
4.1.3程序装入165
4.2存储器及存储管理的基本功能168
4.2.1多级存储器体系169
4.2.2内存的分配与回收以及地址转换170
4.2.3内存的共享、保护及扩充171
4.3分区式存储管理173
4.3.1单一连续分区存储管理173
4.3.2固定分区存储管理175
4.3.3可变分区存储管理177
4.3.4覆盖与交换技术182
4.4分页存储管理184
4.4.1分页存储管理的基本原理184
4.4.2分页存储管理的地址转换与存储保护186
4.4.3两级页表和多级页表189
4.4.4内存物理块的分配与回收191
4.5分段存储管理192
4.5.1分段存储管理的基本原理192
4.5.2分段存储管理的地址转换与存储保护194
4.5.3分段存储管理的优缺点197
4.6段页式存储管理198
4.6.1段页式存储管理的基本原理198
4.6.2段页式存储管理的地址转换与特点199
4.7虚拟存储管理201
4.7.1虚拟存储器的概念201
4.7.2请求分页存储管理203
4.7.3请求分段存储管理212
4.7.4请求段页式存储管理216
习题4218
第5章设备管理225
5.1设备管理概述225
5.1.1设备的分类225
5.1.2设备管理的目标和功能226
5.2IO设备管理系统的组成228
5.2.1IO系统的硬件组织228
5.2.2IO系统的软件组织233
5.3IO设备控制方式238
5.3.1程序直接IO控制方式238
5.3.2程序中断IO控制方式239
5.3.3直接存储器存取IO控制方式240
5.3.4IO通道控制方式242
5.3.5四种IO控制方式的对比245
5.4缓冲技术与虚拟设备技术246
5.4.1缓冲技术246
5.4.2虚拟设备技术250
5.5设备的分配与回收252
5.5.1用于设备分配的数据结构252
5.5.2设备分配254
5.5.3设备回收258
5.6磁盘存储器管理259
5.6.1存储设备概述259
5.6.2磁盘调度260
5.6.3提高磁盘IO速度的方法264
5.6.4磁盘阵列（RAID）266
习题5270
第6章文件管理274
6.1文件系统基本概念274
6.1.1文件系统的引入274
6.1.2文件与文件系统275
6.1.3文件操作278
6.2文件的组织结构280
6.2.1文件的逻辑结构280
6.2.2文件的物理结构282
6.3文件目录288
6.3.1文件控制块与索引节点289
6.3.2目录结构290
6.3.3文件目录查找292
6.4文件存储空间管理293
6.4.1空闲分区表法294
6.4.2空闲块链法294
6.4.3位示图法296
6.5文件共享与文件安全296
6.5.1早期的文件共享方法297
6.5.2目前常用的文件共享方法298
6.5.3文件系统的安全300
6.5.4文件系统的可靠性301
6.5.5文件保护303
习题6305
参考文献309
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| 內容試閱：
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前 言
操作系统为计算机的使用提供了一个方便灵活、安全可靠的环境，特别是Windows操作系统的出现，使用计算机只需单击鼠标就可以了。
操作系统是计算机专业的一门核心课程，在计算机本科教学中占有十分重要的地位。操作系统主要涉及对计算机软、硬件资源的控制和管理，其理论性强，内容抽象。特别是进程管理，需要通过缜密、细致的逻辑思维来想象微观世界中处理器的调度与运行，这种抽象、复杂的内容不易理解，也难以掌握。本书对操作系统的实现原理进行了详细和深入的分析，力求做到全面、系统、准确和通俗，以便读者透彻理解操作系统的设计思想，深化对基本概念的掌握。
操作系统是现有软件系统中最复杂的软件系统之一，代码多达几亿条。著名计算机科学家P.Denning和他的助手及同事们认为，在操作系统方面取得了进程、内存管理、信息的保护与安全性、调度与资源管理以及系统结构等5项主要的成就。现今，信息的保护与安全性已作为一门独立的课程来讲授，即计算机信息安全；而系统结构的部分内容已经转化为硬件的内容，在计算机系统结构课程中讲授。本书围绕着操作系统主要成就（除上述已经独立设课的内容外），从原理出发，详细介绍了操作系统有关内容，注重操作系统理论的发展与传承，注意知识的连贯性与拓展性，并通过精选的示例和图例来帮助读者理解和掌握操作系统知识，同时还设计了一些不同于其他操作系统教材的算法，如睡眠理发师问题、吃水果问题、读者-写者问题等P、V操作和管程实现算法，对深入理解操作系统原理提供了更好的帮助。
全书共分6章：第1章引论，主要介绍操作系统的基本概念、操作系统的发展过程、操作系统的分类、操作系统运行的硬件环境以及操作系统与用户的接口；第2章处理器管理，主要介绍进程的引入和描述、进程状态及转换、进程调度及调度算法、进程控制和线程；第3章进程同步与通信，主要介绍进程同步与互斥、临界区的使用、实现进程同步与互斥的工具（P、V操作和管程）、进程通信和进程死锁；第4章存储管理，主要介绍存储管理的基本概念和功能、各种存储管理技术、虚拟存储的思想及实现方法；第5章设备管理，主要介绍IO设备的硬件结构和软件组成、IO设备控制方式、设备管理使用的有关技术及设备分配；第6章文件管理，主要介绍文件的概念、文件的逻辑结构和物理结构、文件目录、文件存储空间的组织和管理、文件的共享和保护。
本书结构清晰、内容丰富、取材新颖，既强调知识的实用性，也注重理论的完整性。本书是编者30年在操作系统方面获得教学实践成果的总结，同时也汲取了国内外优秀操作系统教材的精华。此外，还有与本书配套的辅助教材《操作系统原理习题解析与上机指导》，在学习中配合使用将会得到更好的效果。本书还配有教学用的电子教案，以供教学与学习中使用。本书可作为高等院校计算机及相关专业的操作系统课程教材，也可作为从事计算机工作及报考研究生人员的参考资料。
限于编者水平，书中难免有疏漏之处，敬请读者赐教。
本书的相关教学资源，可以从华信教育资源网站（http：www.hxedu.com.cn）下载。
编 者
2018年5月
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