計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教程（第4版）（清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系列教材）
定 價(jià)：34.5 元
- 作者：張堯?qū)W，宋虹，張高 著
- 出版時(shí)間：2013/10/1
- ISBN：9787302336686
- 出 版 社：清華大學(xué)出版社
- 中圖法分類：TP316
- 頁碼：299
- 紙張：膠版紙
- 版次：4
- 開本：16開
操作系統(tǒng)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中必不可少的基本系統(tǒng)軟件，也是計(jì)算機(jī)專業(yè)的必修課程和從事計(jì)算機(jī)應(yīng)用人員必不可少的知識(shí)。
《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教程（第4版）/普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材·清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系列教材》共12章，主要內(nèi)容包括操作系統(tǒng)用戶界面、進(jìn)程與線程管理、處理機(jī)管理、內(nèi)存管理、文件系統(tǒng)與設(shè)備管理等基本原理及Linux和Windows兩個(gè)主流操作系統(tǒng)的內(nèi)核介紹。
《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教程（第4版）/普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材·清華大學(xué)計(jì)算機(jī)系列教材》可作為高等院校計(jì)算機(jī)專業(yè)或相關(guān)專業(yè)操作系統(tǒng)課程的教材，也可供有關(guān)科技人員自學(xué)或參考。
計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展超過了人們的想象。操作系統(tǒng)作為一門計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)課程，無論是對(duì)計(jì)算機(jī)等信息技術(shù)專業(yè)的學(xué)生或研究人員，還是對(duì)一般計(jì)算機(jī)應(yīng)用人員而言，都是非常有益和重要的。
本書自1993年出版以來，得到了廣大讀者的支持和厚愛。特別是1999年第2版之后，本書更得到了許多學(xué)校的老師和學(xué)生們的支持。這令編著者非常感動(dòng)。在前3版的基礎(chǔ)上，結(jié)合嵌入式系統(tǒng)技術(shù)及操作系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，我們對(duì)本書內(nèi)容進(jìn)行了新的補(bǔ)充。
本書的改編考慮了如下幾個(gè)事實(shí)：
首先，這是一本講授操作系統(tǒng)基本原理的本科生教材，因此講授內(nèi)容不宜過深過細(xì)，而重在強(qiáng)調(diào)“為什么”、“是什么”和“怎樣做”。因此，本書未在基本概念及基本原理方面進(jìn)行變動(dòng)。
其次，考慮到Linux 2.6和Windows NT 6.0內(nèi)核版本是目前正在使用的主流操作系統(tǒng)內(nèi)核版本，本書的操作系統(tǒng)實(shí)例在第3版中的Linux 2.4和Windows NT的基礎(chǔ)上，適當(dāng)補(bǔ)充了Linux 2.6和Windows NT 6.0內(nèi)核版本的一些內(nèi)容。
第三，考慮到嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，本書在最后增加了嵌入式操作系統(tǒng)的管理機(jī)制、嵌入式操作系統(tǒng)的集成開發(fā)環(huán)境及開發(fā)過程的內(nèi)容，并對(duì)實(shí)驗(yàn)和習(xí)題進(jìn)行了改寫。
本書共12章。第1章簡要介紹操作系統(tǒng)的基本概念、功能、分類以及發(fā)展歷史等。第2章主要討論操作系統(tǒng)的兩種界面和簡單的使用操作方法。第3章介紹進(jìn)程與線程管理的有關(guān)概念和技術(shù)。第4章主要介紹處理機(jī)管理和調(diào)度策略。調(diào)度策略與算法主要用于處理機(jī)管理，但在交換區(qū)等其他資源分配時(shí)也被大量使用。第5章介紹存儲(chǔ)管理，包括分區(qū)、分頁、分段和段頁式管理等。作為進(jìn)程管理與存儲(chǔ)管理的實(shí)例，第6章和第7章分別介紹Linux和Windows NT的進(jìn)程與存儲(chǔ)管理系統(tǒng)。第8章介紹文件系統(tǒng)。第9章講述設(shè)備管理技術(shù)。第10章和第11章則在第8章與第9章的基礎(chǔ)上介紹Linux和Windows NT的文件和設(shè)備管理方法。第12章簡述了嵌入式操作系統(tǒng)的基本原理、嵌入式操作系統(tǒng)的集成開發(fā)環(huán)境及開發(fā)過程。
本書的講授學(xué)時(shí)可安排為約68～76學(xué)時(shí)： 第1章為2學(xué)時(shí)，第2章為4學(xué)時(shí)，第3章為8～10學(xué)時(shí)，第4章為6學(xué)時(shí)，第5章為6～8學(xué)時(shí)，第6章為8學(xué)時(shí)，第7章為6學(xué)時(shí)，第8章為8學(xué)時(shí)，第9章為6學(xué)時(shí)，第10章與第11章分別為4～6學(xué)時(shí)和4學(xué)時(shí)，第12章6～8學(xué)時(shí)。教師也可根據(jù)自己的教學(xué)計(jì)劃安排學(xué)時(shí)。
本書第1章的1.1節(jié)至1.4節(jié)以及1.7節(jié)由史美林教授編寫，第7章和第11章由微軟亞洲研究院張高博士編寫，第12章由中南大學(xué)宋虹編寫，第6章和第10章由紅旗Linux公司門小燕女士提供了資料，其他章節(jié)由張堯?qū)W編寫。
在本書的改編過程中，清華大學(xué)史美林教授和華北水利水電學(xué)院朱貴良教授提供了寶貴的意見和修改建議；清華大學(xué)楊華杰同志幫助整理和試做了所有習(xí)題和實(shí)驗(yàn)；還有教育部領(lǐng)導(dǎo)和同事們對(duì)編著者“不務(wù)正業(yè)”的容忍和給予時(shí)間上的便利。多少個(gè)節(jié)假日不能休息，不能和家庭團(tuán)聚，但家人們?nèi)匀缓翢o怨言，以最大的愛支持我們的工作，編著者們對(duì)他們致以萬分的感謝！沒有大家的支持，本書的改編是不可能完成的。
由于編著者水平有限，書中難免有錯(cuò)誤和不妥之處，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
編著者
2013年6月
第1章 緒論
1.1 操作系統(tǒng)概念
1.2 操作系統(tǒng)的歷史
1.2.1 手工操作階段
1.2.2 早期批處理
1.2.3 多道程序系統(tǒng)
1.2.4 分時(shí)操作系統(tǒng)
1.2.5 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
1.2.6 通用操作系統(tǒng)
1.2.7 操作系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展
1.3 操作系統(tǒng)的基本類型
1.3.1 批處理操作系統(tǒng)
1.3.2 分時(shí)系統(tǒng)
1.3.3 實(shí)時(shí)系統(tǒng)
1.3.4 通用操作系統(tǒng)
第1章 緒論
1.1 操作系統(tǒng)概念
1.2 操作系統(tǒng)的歷史
1.2.1 手工操作階段
1.2.2 早期批處理
1.2.3 多道程序系統(tǒng)
1.2.4 分時(shí)操作系統(tǒng)
1.2.5 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
1.2.6 通用操作系統(tǒng)
1.2.7 操作系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展
1.3 操作系統(tǒng)的基本類型
1.3.1 批處理操作系統(tǒng)
1.3.2 分時(shí)系統(tǒng)
1.3.3 實(shí)時(shí)系統(tǒng)
1.3.4 通用操作系統(tǒng)
1.3.5 個(gè)人計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)
1.3.6 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)
1.3.7 分布式操作系統(tǒng)
1.4 操作系統(tǒng)功能
1.4.1 處理機(jī)管理
1.4.2 存儲(chǔ)管理
1.4.3 設(shè)備管理
1.4.4 信息管理（文件系統(tǒng)管理）
1.4.5 用戶接口
1.5 計(jì)算機(jī)硬件簡介
1.5.1 計(jì)算機(jī)的基本硬件元素
1.5.2 與操作系統(tǒng)相關(guān)的幾種主要寄存器
1.5.3 存儲(chǔ)器的訪問速度
1.5.4 指令的執(zhí)行與中斷
1.5.5 操作系統(tǒng)的啟動(dòng)
1.6 算法的描述
1.7 研究操作系統(tǒng)的幾種觀點(diǎn)
1.7.1 計(jì)算機(jī)資源管理者的觀點(diǎn)
1.7.2 用戶界面的觀點(diǎn)
1.7.3 進(jìn)程管理的觀點(diǎn)
本章小結(jié)
習(xí)題
第2章 操作系統(tǒng)用戶界面
2.1 簡介
2.2 一般用戶的輸入輸出界面
2.2.1 作業(yè)的定義
2.2.2 作業(yè)組織
2.2.3 一般用戶的輸入輸出方式
2.3 命令控制界面
2.4 Linux與Windows的命令控制界面
2.4.1 Linux的命令控制界面
2.4.2 Windows的命令控制界面
2.5 系統(tǒng)調(diào)用
2.6 Linux和Windows的系統(tǒng)調(diào)用
2.6.1 Linux系統(tǒng)調(diào)用
2.6.2 Windows系統(tǒng)調(diào)用
本章小結(jié)
習(xí)題
第3章 進(jìn)程管理
3.1 進(jìn)程的概念
3.1.1 程序的并發(fā)執(zhí)行
3.1.2 進(jìn)程的定義
3.2 進(jìn)程的描述
3.2.1 進(jìn)程控制塊
3.2.2 進(jìn)程上下文
3.2.3 進(jìn)程上下文切換
3.2.4 進(jìn)程空間與大小
3.3 進(jìn)程狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換
3.3.1 進(jìn)程狀態(tài)
3.3.2 進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換
3.4 進(jìn)程控制
3.4.1 進(jìn)程創(chuàng)建與撤銷
3.4.2 進(jìn)程的阻塞與喚醒
3.5 進(jìn)程互斥
3.5.1 資源共享所引起的制約
3.5.2 互斥的加鎖實(shí)現(xiàn)
3.5.3 信號(hào)量和P、V原語
3.5.4 用P、V原語實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥
3.6 進(jìn)程同步
3.6.1 同步的概念
3.6.2 私用信號(hào)量
3.6.3 用P、V原語操作實(shí)現(xiàn)同步
3.6.4 生產(chǎn)者?消費(fèi)者問題
3.7 進(jìn)程通信
3.7.1 進(jìn)程的通信方式
3.7.2 消息緩沖機(jī)制
3.7.3 郵箱通信
3.7.4 進(jìn)程通信的實(shí)例——和控制臺(tái)的通信
3.7.5 進(jìn)程通信的實(shí)例——管道
3.8 死鎖問題
3.8.1 死鎖的概念
3.8.2 死鎖的消除方法
3.9 線程的概念
3.9.1 為什么要引入線程
3.9.2 線程的基本概念
3.9.3 線程與進(jìn)程的區(qū)別
3.9.4 線程的適用范圍
3.10 線程分類與執(zhí)行
3.10.1 線程的分類
3.10.2 線程的執(zhí)行特性
本章小結(jié)
習(xí)題
第4章 處理機(jī)調(diào)度
4.1 分級(jí)調(diào)度
4.1.1 作業(yè)的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換
4.1.2 調(diào)度的層次
4.1.3 作業(yè)與進(jìn)程的關(guān)系
4.2 作業(yè)調(diào)度
4.2.1 作業(yè)調(diào)度功能
4.2.2 作業(yè)調(diào)度目標(biāo)與性能衡量
4.3 進(jìn)程調(diào)度
4.3.1 進(jìn)程調(diào)度的功能
4.3.2 進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī)
4.3.3 進(jìn)程調(diào)度性能評(píng)價(jià)
4.4 調(diào)度算法
4.5 算法評(píng)價(jià)
4.5.1 FCFS方式的調(diào)度性能分析
4.5.2 輪轉(zhuǎn)法調(diào)度性能評(píng)價(jià)
4.5.3 線性優(yōu)先級(jí)法的調(diào)度性能
4.6 實(shí)時(shí)系統(tǒng)調(diào)度方法
4.6.1 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)
4.6.2 實(shí)時(shí)調(diào)度算法的分類
4.6.3 時(shí)限調(diào)度算法與頻率單調(diào)調(diào)度算法
本章小結(jié)
習(xí)題
第5章 存儲(chǔ)管理
5.1 存儲(chǔ)管理的功能
5.1.1 虛擬存儲(chǔ)器
5.1.2 地址變換
5.1.3 內(nèi)外存數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂?br />5.1.4 內(nèi)存的分配與回收
5.1.5 內(nèi)存信息的共享與保護(hù)
5.2 分區(qū)存儲(chǔ)管理
5.2.1 分區(qū)管理基本原理
5.2.2 分區(qū)的分配與回收
5.2.3 有關(guān)分區(qū)管理其他問題的討論
5.3 覆蓋與交換技術(shù)
5.3.1 覆蓋技術(shù)
5.3.2 交換技術(shù)
5.4 頁式管理
5.4.1 頁式管理的基本原理
5.4.2 靜態(tài)頁面管理
5.4.3 動(dòng)態(tài)頁式管理
5.4.4 請(qǐng)求頁式管理中的置換算法
5.4.5 存儲(chǔ)保護(hù)
5.4.6 頁式管理的優(yōu)缺點(diǎn)
5.5 段式與段頁式管理
5.5.1 段式管理的基本思想
5.5.2 段式管理的實(shí)現(xiàn)原理
5.5.3 段式管理的優(yōu)缺點(diǎn)
5.5.4 段頁式管理的基本思想
5.5.5 段頁式管理的實(shí)現(xiàn)原理
5.6 局部性原理和抖動(dòng)問題
本章小結(jié)
習(xí)題134
第6章 進(jìn)程與存儲(chǔ)管理示例
6.1 Linux進(jìn)程和存儲(chǔ)管理簡介
6.2 Linux進(jìn)程結(jié)構(gòu)
6.2.1 進(jìn)程的概念
6.2.2 進(jìn)程的虛擬地址結(jié)構(gòu)
6.2.3 進(jìn)程上下文
6.2.4 進(jìn)程的狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換
6.2.5 小結(jié)
6.3 Linux進(jìn)程控制
6.3.1 Linux啟動(dòng)及進(jìn)程樹的形成
6.3.2 進(jìn)程控制
6.4 Linux進(jìn)程調(diào)度
6.5 Linux進(jìn)程通信
6.5.1 Linux的低級(jí)通信
6.5.2 進(jìn)程間通信
6.6 Linux存儲(chǔ)管理
6.6.1 虛存空間和管理
6.6.2 請(qǐng)求調(diào)頁技術(shù)
本章小結(jié)
習(xí)題
第7章 Windows的進(jìn)程與內(nèi)存管理
7.1 WindowsNT的特點(diǎn)及相關(guān)的概念
7.1.1 WindowsNT體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
7.1.2 Windows的管理機(jī)制
7.2 Windows進(jìn)程和線程
7.2.1 Windows的進(jìn)程和線程的定義
7.2.2 進(jìn)程和線程的關(guān)聯(lián)
7.2.3 Windows進(jìn)程的結(jié)構(gòu)
7.2.4 Windows線程的結(jié)構(gòu)
7.2.5 Windows進(jìn)程和線程的創(chuàng)建
7.3 Windows處理器調(diào)度機(jī)制
7.3.1 調(diào)度優(yōu)先級(jí)
7.3.2 線程狀態(tài)
7.3.3 線程調(diào)度機(jī)制
7.4 Windows的內(nèi)存管理
7.4.1 內(nèi)存管理器
7.4.2 內(nèi)存管理的機(jī)制
7.5 虛擬地址空間
7.5.1 虛擬地址空間布局
7.5.2 虛擬地址轉(zhuǎn)換
7.6 頁面調(diào)度
7.6.1 缺頁處理
7.6.2 工作集及頁面調(diào)度策略
7.6.3 頁框號(hào)和物理內(nèi)存管理
本章小結(jié)
習(xí)題
第8章 文件系統(tǒng)
8.1 文件系統(tǒng)的概念
8.2 文件的邏輯結(jié)構(gòu)與存取方法
8.2.1 邏輯結(jié)構(gòu)
8.2.2 存取方法
8.3 文件的物理結(jié)構(gòu)與存儲(chǔ)設(shè)備
8.3.1 文件的物理結(jié)構(gòu)
8.3.2 文件存儲(chǔ)設(shè)備
8.4 文件存儲(chǔ)空間管理
8.5 文件目錄管理
8.5.1 文件的組成
8.5.2 文件目錄
8.5.3 便于共享的文件目錄
8.5.4 目錄管理
8.6 文件存取控制
8.7 文件的使用
8.8 文件系統(tǒng)的層次模型
本章小結(jié)
習(xí)題
第9章 設(shè)備管理
9.1 引言
9.1.1 設(shè)備的類別
9.1.2 設(shè)備管理的功能和任務(wù)
9.2 數(shù)據(jù)傳送控制方式
9.2.1 程序直接控制方式
9.2.2 中斷方式
9.2.3 DMA方式
9.2.4 通道控制方式
9.3 中斷技術(shù)
9.3.1 中斷的基本概念
9.3.2 中斷的分類與優(yōu)先級(jí)
9.3.3 軟中斷
9.3.4 中斷處理過程
9.4 緩沖技術(shù)
9.4.1 緩沖的引入
9.4.2 緩沖的種類
9.4.3 緩沖池的管理
9.5 設(shè)備分配
9.5.1 設(shè)備分配用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
9.5.2 設(shè)備分配的原則
9.5.3 設(shè)備分配算法
9.6 I/O進(jìn)程控制
9.6.1 I/O控制的引入
9.6.2 I/O控制的功能
9.6.3 I/O控制的實(shí)現(xiàn)
9.7 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序
本章小結(jié)
習(xí)題
第10章 Linux文件系統(tǒng)
10.1 Linux文件系統(tǒng)的特點(diǎn)與文件類別
10.1.1 特點(diǎn)
10.1.2 文件類型
10.2 Linux的虛擬文件系統(tǒng)
10.2.1 虛擬文件系統(tǒng)框架
10.2.2 Linux虛擬文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
10.2.3 VFS的系統(tǒng)調(diào)用
10.3 文件系統(tǒng)的注冊(cè)和掛裝
10.3.1 文件系統(tǒng)注冊(cè)
10.3.2 已掛裝文件系統(tǒng)描述符鏈表
10.3.3 掛裝根文件系統(tǒng)
10.3.4 掛裝一般文件系統(tǒng)
10.3.5 卸載文件系統(tǒng)
10.4 進(jìn)程與文件系統(tǒng)的聯(lián)系
10.4.1 系統(tǒng)打開文件表
10.4.2 用戶打開文件表
10.4.3 進(jìn)程的當(dāng)前目錄和根目錄
10.5 ext2文件系統(tǒng)
10.5.1 ext2文件系統(tǒng)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
10.5.2 ext2文件系統(tǒng)主要的磁盤數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
10.5.3 ext2文件系統(tǒng)的內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
10.5.4 數(shù)據(jù)塊尋址
10.6 塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)
10.6.1 設(shè)備配置
10.6.2 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的接口
10.7 字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)
本章小結(jié)
習(xí)題
第11章 Windows的設(shè)備管理和文件系統(tǒng)
11.1 WindowsI/O系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
11.1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)
11.1.2 設(shè)備管理服務(wù)
11.2 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和I/O處理
11.2.1 設(shè)備驅(qū)動(dòng)類型和結(jié)構(gòu)
11.2.2 Windows的I/O處理
11.3 Windows的文件系統(tǒng)
11.3.1 Windows磁盤管理
11.3.2 Windows文件系統(tǒng)格式
11.3.3 Windows文件系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)
11.4 NTFS文件系統(tǒng)
11.4.1 NTFS的特點(diǎn)
11.4.2 NTFS的磁盤結(jié)構(gòu)
11.4.3 NTFS的文件系統(tǒng)恢復(fù)
本章小結(jié)
習(xí)題
第12章 嵌入式操作系統(tǒng)簡介
12.1 嵌入式操作系統(tǒng)的總體架構(gòu)
12.1.1 嵌入式操作系統(tǒng)特點(diǎn)及分類
12.1.2 嵌入式操作系統(tǒng)的總體架構(gòu)
12.2 嵌入式操作系統(tǒng)的任務(wù)管理
12.2.1 多任務(wù)機(jī)制
12.2.2 任務(wù)狀態(tài)和任務(wù)狀態(tài)遷移
12.2.3 任務(wù)調(diào)度
12.2.4 任務(wù)間通信
12.2.5 VxWorks任務(wù)管理
12.3 內(nèi)存管理
12.3.1 動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理機(jī)制
12.3.2 VxWorks動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理函數(shù)
12.3.3 虛擬內(nèi)存管理機(jī)制
12.3.4 VxWorks虛擬內(nèi)存管理
12.4 設(shè)備管理與文件系統(tǒng)
12.4.1 I/O系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)
12.4.2 實(shí)時(shí)內(nèi)核的中斷管理
12.4.3 基本I/O操作流程
12.4.4 VxWorks的I/O接口
12.4.5 文件系統(tǒng)架構(gòu)及操作
12.4.6 VxWorks文件系統(tǒng)
12.5 嵌入式操作系統(tǒng)的開發(fā)
12.5.1 集成開發(fā)環(huán)境Tornado
12.5.2 VxWorks的交叉編譯開發(fā)環(huán)境
12.5.3 實(shí)例開發(fā)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程
本章小結(jié)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
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