本书重点对现代操作系统的概念、特征、结构模块、运行环境等进行深入浅出的阐述，以帮助读者全面把握操作系统的知识体系、工作原理和关键技术；另外，还对计算机操作系统以外的新型操作系统进行了介绍，例如云操作系统、移动操作系统和物联网操作系统等。
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内容简介
本书主要介绍操作系统的四大核心内容：进程管理、存储管理、设备管理和文件管理。本书l以Linux和Windows工作机制作为示例，以帮助读者更好地理解抽象的原理。本书概念清晰规范、内容系统完整、语言通俗易懂。本书多数章节都提供了教学视频，可供读者参考。每章后面提供了一定数量的习题和开放性的思考题。全书共9章，先后介绍操作系统的功能、定义、发展历史、逻辑结构、基本硬件环境、启动过程、用户界面、进程管理、进程调度、存储管理、设备管理、文件管理等内容。
章节目录
- 第1章操作系统概述
- 1.1 操作系统直观认识和定义
- 1.1.1 操作系统的直观认识
- 1.1.2 操作系统的定义
- 1.2 操作系统的发展历史
- 1.2.1 手动操作阶段
- 1.2.2 单道批处理系统
- 1.2.3 多道批处理系统
- 1.2.4 分时操作系统
- 1.2.5 分时操作系统衍化
- 1.2.6 经典操作系统实例
- 1.3 操作系统的功能
- 1.3.1 处理机管理
- 1.3.2 存储管理
- 1.3.3 设备管理
- 1.3.4 文件管理
- 1.4 操作系统的特征
- 1.5 操作系统评价指标
- 1.6 操作系统虚拟机
- 1.7 操作系统的逻辑结构
- 1.7.1 整体式结构
- 1.7.2 层次式结构
- 1.7.3 微内核结构
- 1.8 本章习题
- 第2章操作系统的硬件基础
- 2.1 计算机三总线硬件结构
- 2.2 CPU 结构
- 2.3 CPU 的态
- 2.4 内存
- 2.5 时钟
- 2.6 中断系统
- 2.7 基本输入输出系统
- 2.8 操作系统启动过程
- 2.8.1 操作系统启动概述
- 2.8.2 Linux 启动过程
- 2.8.3 主引导记录
- 2.8.4 GRUB 引导
- 2.8.5 Linux 0.11 启动过程
- 2.9 计算机虚拟化和虚拟机
- 2.9.1 计算机虚拟化
- 2.9.2 虚拟机
- 2.10 操作系统的生成
- 2.11 本章习题
- 第3章用户界面
- 3.1 用户环境
- 3.2 用户界面概念
- 3.3 操作界面
- 3.3.1 操作命令
- 3.3.2 重定向和管道命令
- 3.3.3 批处理程序命令
- 3.3.4 图形用户界面
- 3.3.5 Shell
- 3.3.6 Shell 脚本程序
- 3.4 系统调用
- 3.4.1 系统调用概念
- 3.4.2 系统调用工作原理
- 3.4.3 Linux 系统调用机制
- 3.4.4 Linux 系统调用实现
- 3.5 本章习题
- 第4章进程管理
- 4.1 进程的概念
- 4.1.1 程序的顺序执行
- 4.1.2 程序的并发执行
- 4.1.3 进程的定义和特点
- 4.2 进程的状态和转换
- 4.3 进程控制块
- 4.4 Linux 进程控制块和进程状态
- 4.4.1 Linux 进程控制块task_struct
- 4.4.2 Linux 进程状态及转换
- 4.5 进程基本控制
- 4.5.1 进程创建
- 4.5.2 进程阻塞
- 4.5.3 进程唤醒
- 4.5.4 进程撤销
- 4.5.5 原语
- 4.6 Windows 进程控制
- 4.7 Linux 进程控制
- 4.7.1 Linux 进程分类
- 4.7.2 Linux 进程创建
- 4.7.3 fork()函数实现过程
- 4.7.4 clone()函数创建进程
- 4.7.5 execve()函数创建进程
- 4.7.6 Linux 进程撤销
- 4.7.7 Linux 的wait()函数
- 4.7.8 Linux 进程间的层次关系
- 4.7.9 Linux 0.11 任务0 与进程树建立
- 4.8 线程
- 4.8.1 线程概念
- 4.8.2 Windows 线程
- 4.8.3 Linux 线程概念
- 4.8.4 Linux 线程实现
- 4.9 进程相互制约关系
- 4.9.1 互斥关系
- 4.9.2 同步关系
- 4.9.3 同步机制
- 4.10 锁
- 4.10.1 临界资源和临界区
- 4.10.2 锁的概念
- 4.11 信号量与P-V 操作
- 4.11.1 信号量概念
- 4.11.2 P-V 操作的定义
- 4.11.3 利用P-V 操作实现进程互斥
- 4.11.4 利用P-V 操作实现进程同步
- 4.11.5 利用P-V 操作解决前趋图描述的进程同步
- 4.11.6 利用P-V 操作解决同步互斥混合问题
- 4.11.7 经典同步问题
- 4.12 Windows 同步机制
- 4.13 Linux 同步机制
- 4.13.1 Linux 内核同步机制
- 4.13.2 进程间同步机制
- 4.13.3 线程间同步机制
- 4.14 进程间通信
- 4.14.1 通信的概念
- 4.14.2 Windows 进程通信
- 4.14.3 Linux 进程通信
- 4.15 Linux 信号机制实现
- 4.16 本章习题
- 第5章死锁
- 5.1 进程饥饿
- 5.2 死锁的概念
- 5.3 死锁的起因
- 5.3.1 资源分类
- 5.3.2 死锁的起因
- 5.3.3 死锁的必要条件
- 5.4 死锁的解决
- 5.4.1 解决死锁的4 类方法
- 5.4.2 预先静态分配法
- 5.4.3 有序资源分配法
- 5.4.4 鸵鸟算法
- 5.5 本章习题
- 第6章进程调度
- 6.1 调度概念
- 6.1.1 调度的定义
- 6.1.2 调度的分类
- 6.2 调度的原则
- 6.2.1 调度的宏观原则
- 6.2.2 调度的时间性能测度
- 6.3 进程调度过程
- 6.3.1 进程调度的功能
- 6.3.2 进程调度的时机
- 6.3.3 进程调度的方式
- 6.4 作业调度算法
- 6.4.1 先来先服务调度算法
- 6.4.2 短作业优先调度算法
- 6.4.3 响应比高者优先调度算法
- 6.5 进程调度算法
- 6.5.1 优先数高者优先调度算法
- 6.5.2 时间片轮转调度算法
- 6.5.3 多重时间片轮转调度算法
- 6.6 Linux 进程调度
- 6.6.1 Linux 调度机制
- 6.6.2 完全公平调度算法
- 6.7 Linux 进程调度实现
- 6.7.1 Linux 0.12 进程调度策略
- 6.7.2 Linux 0.12 进程切换过程
- 6.7.3 Linux 0.12 进程调度时机
- 6.7.4 Linux 0.12 基于时钟中断的进程调度
- 6.7.5 Linux 0.12 进程睡眠与唤醒
- 6.7.6 Linux 内核抢占机制
- 6.8 本章习题
- 第7章存储管理
- 7.1 存储管理概述
- 7.1.1 多级存储体系
- 7.1.2 存储管理的功能
- 7.2 地址映射
- 7.2.1 地址映射的概念
- 7.2.2 地址映射的方法
- 7.3 分区存储管理系统
- 7.3.1 分区存储的概念
- 7.3.2 单一分区管理
- 7.3.3 固定分区管理
- 7.3.4 动态分区管理
- 7.3.5 内存碎片
- 7.3.6 分区回收管理
- 7.3.7 分区分配与放置策略
- 7.4 覆盖和交换
- 7.4.1 覆盖技术
- 7.4.2 交换技术
- 7.5 页式存储管理系统
- 7.5.1 页式管理的概念
- 7.5.2 页面调入策略
- 7.5.3 页式虚拟地址
- 7.5.4 页面映射表
- 7.5.5 页式地址映射过程
- 7.5.6 空闲页框管理
- 7.5.7 快表
- 7.5.8 页面共享
- 7.5.9 缺页中断
- 7.5.10 多级页表
- 7.5.11 页面淘汰算法
- 7.6 段式存储管理系统
- 7.6.1 段式管理的概念
- 7.6.2 段式地址和段表
- 7.6.3 段式地址映射
- 7.7 段页式存储管理系统
- 7.7.1 段页式存储的概念
- 7.7.2 段页式地址和地址映射
- 7.8 IA-32 CPU 内存管理机制
- 7.8.1 实模式与保护模式
- 7.8.2 段与段描述符
- 7.8.3 描述符表与段选择子
- 7.8.4 门与门描述符
- 7.8.5 任务状态段与段描述符
- 7.8.6 分页机制
- 7.8.7 3 种地址与保护模式地址映射过程
- 7.8.8 保护模式下的中断机制
- 7.8.9 特权级保护机制
- 7.8.10 多任务支持
- 7.9 Linux 内存管理
- 7.9.1 Linux 内存管理概述
- 7.9.2 Linux 0.11 内存管理设计
- 7.9.3 Linux 0.11 页式内存基本操作
- 7.9.4 Linux 0.11 缺页中断实现
- 7.9.5 Linux 0.11 页面共享的实现
- 7.9.6 Linux 0.11 为任务建立页表
- 7.9.7 Linux 0.11 内存分配系统调用
- 7.9.8 Linux 0.11 可执行文件
- 7.10 本章习题
- 第8章设备管理
- 8.1 设备管理概念
- 8.1.1 设备分类
- 8.1.2 设备管理的目标
- 8.1.3 设备管理的功能
- 8.2 设备分配
- 8.2.1 独享分配
- 8.2.2 共享分配
- 8.2.3 虚拟分配
- 8.2.4 SPOOLing 技术
- 8.3 缓冲技术
- 8.3.1 缓冲概念
- 8.3.2 典型缓冲机制
- 8.3.3 提前读与延后写
- 8.4 磁盘组织与管理
- 8.4.1 磁盘的结构
- 8.4.2 磁盘的物理地址
- 8.4.3 磁盘调度算法
- 8.4.4 磁盘的管理
- 8.5 Linux 缓冲技术
- 8.5.1 Linux 缓冲概述
- 8.5.2 典型块设备的块定义
- 8.5.3 缓冲区数据结构
- 8.5.4 缓冲块搜索
- 8.5.5 数据读取
- 8.6 I/O 控制
- 8.6.1 设备的接口与端口
- 8.6.2 典型I/O 控制方式
- 8.7 设备驱动机制
- 8.7.1 设备驱动概念
- 8.7.2 驱动程序基本接口
- 8.7.3 Linux 设备驱动
- 8.7.4 Linux 字符设备驱动示例
- 8.7.5 Linux 杂项设备驱动示例
- 8.8 设备阻塞工作模式
- 8.9 Linux 块设备I/O 调度
- 8.10 微内核系统的设备管理
- 8.11 本章习题
- 第9章文件管理
- 9.1 文件系统的概念
- 9.1.1 文件概念
- 9.1.2 文件系统概念
- 9.2 文件逻辑结构与存取方式
- 9.2.1 文件逻辑结构
- 9.2.2 文件存取方式
- 9.3 文件物理结构
- 9.3.1 连续文件
- 9.3.2 串联文件
- 9.3.3 索引文件
- 9.4 磁盘存储空间管理
- 9.5 文件目录
- 9.5.1 文件目录功能
- 9.5.2 文件目录项
- 9.5.3 索引节点
- 9.5.4 目录结构
- 9.6 文件与目录的操作
- 9.6.1 文件操作
- 9.6.2 目录操作
- 9.7 文件共享与保护
- 9.7.1 文件静态共享
- 9.7.2 文件动态共享
- 9.7.3 文件保护
- 9.8 文件系统实例
- 9.8.1 Windows 文件系统
- 9.8.2 Linux 文件系统空间组织
- 9.8.3 Linux 文件系统文件实现
- 9.8.4 Linux 虚拟文件系统
- 9.9 文件读写性能
- 9.9.1 高速缓存技术
- 9.9.2 块提前读
- 9.9.3 减少磁盘臂运动
- 9.10 本章习题
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操作系统原理（慕课版）是2022年由人民邮电出版社出版,作者苏曙光 编著。
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