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操作系統設計原理(第3版面向數字化時代高等學校電腦系列教材)

  • 作者：編者:毛啟容|責編:陳景輝//薛陽
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302694816
  • 出版日期：2025/07/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：322
人民幣：RMB 59.9 元      售價：元
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內容大鋼
    本書系統地介紹了操作系統的基本概念、原理和方法。全書共10章，第1?8章內容包括操作系統概述、進程與線程、互斥與同步、處理器調度、內存管理、文件管理、輸入/輸出管理、操作系統安全等。在操作系統各部分基本原理和方法介紹后，均以當代最流行的操作系統（UNIX、Linux、Windows，以及鴻蒙操作系統）為例，介紹先進操作系統的設計實現原理和特點。第9章詳細介紹鴻蒙操作系統，包括系統架構、內核子系統、驅動子系統、啟動流程，以及開發實踐等。第10章介紹了操作系統設計所要考慮的各種問題。
    本書根據操作系統課程教學特點，從整體到局部，分層分類介紹操作系統的基本概念、基本原理和實現方法，做到層次分明，通俗易懂；引入先進的操作系統相關技術實例介紹，力求將理論與實踐相結合，反映操作系統的新進展；以問題導向的設計方法介紹有助於讀者對操作系統複雜工程問題解決方案的理解。更重要的是，本書在操作系統各部分均介紹了鴻蒙操作系統的實現實例，並利用單獨的一章專門介紹鴻蒙操作系統。
    本書可作為高等學校電腦類專業本科生的教材，也可供從事操作系統設計和維護的科技人員閱讀參考。
作者介紹
編者:毛啟容|責編:陳景輝//薛陽
目錄
第1章  操作系統概述
  1.1  操作系統的定義
    1.1.1  基本概念
    1.1.2  一個電腦系統的視圖
    1.1.3  操作系統的基本功能
  1.2  操作系統的形成和發展
  1.3  操作系統的分類
    1.3.1  單用戶操作系統
    1.3.2  批處理操作系統
    1.3.3  實時操作系統
    1.3.4  分時操作系統
    1.3.5  網路操作系統
    1.3.6  分散式操作系統
    1.3.7  嵌入式操作系統
  1.4  操作系統的運行環境
    1.4.1  中央處理器
    1.4.2  特權指令
    1.4.3  處理器的狀態
    1.4.4  程序狀態字
  1.5  操作系統的結構
  1.6  現代操作系統
    1.6.1  現代操作系統技術特性
    1.6.2  UNIX技術特性
    1.6.3  Linux技術特性
    1.6.4  Windows技術特性
    1.6.5  OpenHarmony技術特性
  小結
  習題
第2章  進程與線程
  2.1  多道程序與併發執行
    2.1.1  單道程序的順序執行
    2.1.2  多道程序的併發執行
  2.2  進程模型
    2.2.1  進程的概念
    2.2.2  進程的實體
    2.2.3  進程狀態和轉換
    2.2.4  進程式控制制
  2.3  線程模型
    2.3.1  線程的概念
    2.3.2  線程與進程的比較
    2.3.3  線程的實現
    2.3.4  線程調度激發
  2.4  進程、線程管理實例
    2.4.1  UNIX進程管理
    2.4.2  Linux進程與線程管理
    2.4.3  Windows進程與線程管理
    2.4.4  OpenHarmony進程與線程管理
  小結
  習題
第3章  互斥與同步

  3.1  進程互斥
    3.1.1  併發原理
    3.1.2  臨界資源與臨界區
    3.1.3  互斥的軟體實現方法
    3.1.4  信號量和P、V操作
  3.2  進程同步
    3.2.1  進程同步概念
    3.2.2  用P、V操作實現同步
    3.2.3  經典問題
  3.3  進程通信
    3.3.1  進程通信的類型
    3.3.2  進程通信中的問題
    3.3.3  消息傳遞
  3.4  死鎖
    3.4.1  死鎖的概念
    3.4.2  死鎖的必要條件
    3.4.3  死鎖的防止
    3.4.4  死鎖的避免
    3.4.5  死鎖檢測與恢復
    3.4.6  兩階段加鎖
    3.4.7  活鎖
    3.4.8  飢餓
  3.5  多核環境下的進程同步
  3.6  進程同步與通信實例
    3.6.1  UNIX進程同步與通信
    3.6.2  Linux進程同步與通信
    3.6.3  Windows進程同步與通信
    3.6.4  OpenHarmony進程同步與通信
  小結
  習題
第4章  處理器調度
  4.1  處理器調度類型
    4.1.1  長程調度
    4.1.2  中程調度
    4.1.3  短程調度
  4.2  單處理器調度演算法
    4.2.1  處理器調度功能與標準
    4.2.2  常用的處理器調度演算法
  4.3  多處理器調度
    4.3.1  多處理器調度考慮的問題
    4.3.2  多處理器的進程調度
    4.3.3  多處理器的線程調度
  4.4  實時調度
    4.4.1  實時調度的特點
    4.4.2  常用的實時調度演算法
  4.5  處理器調度實例
    4.5.1  UNIX處理器調度方法
    4.5.2  Linux處理器調度方法
    4.5.3  Windows處理器調度方法
    4.5.4  OpenHarmony處理器調度方法

  4.6  處理器調度新進展
  小結
  習題
第5章  內存管理
  5.1  內存管理的功能
    5.1.1  電腦系統的多級存儲結構
    5.1.2  內存管理的任務和功能
  5.2  內存分配的幾種形式與重定位
    5.2.1  內存分配的幾種形式
    5.2.2  重定位
    5.2.3  覆蓋與交換
  5.3  分區內存管理
    5.3.1  動態分區的基本概念
    5.3.2  動態分區的分配與回收
    5.3.3  分區管理的其他問題
  5.4  頁式存儲管理
    5.4.1  概述
    5.4.2  靜態分頁管理
    5.4.3  虛擬頁式存儲管理
    5.4.4  分頁存儲管理的優缺點
  5.5  段式及段頁式存儲管理
    5.5.1  段式存儲管理
    5.5.2  段式虛擬存儲管理
    5.5.3  段頁式虛擬存儲管理
  5.6  內存管理實例
    5.6.1  UNIX內存管理
    5.6.2  Linux內存管理
    5.6.3  Windows內存管理
    5.6.4  OpenHarmony內存管理
  5.7  內存管理設計與實現問題
    5.7.1  內存管理設計問題
    5.7.2  內存管理實現問題
  小結
  習題
第6章  文件管理
  6.1  文件
    6.1.1  文件名
    6.1.2  文件的類型
    6.1.3  文件屬性
    6.1.4  文件的操作
    6.1.5  文件數據的訪問方法
    6.1.6  文件數據的邏輯結構
  6.2  目錄
    6.2.1  目錄與目錄操作
    6.2.2  目錄的類型
    6.2.3  文件的共享
  6.3  文件系統的空間管理
    6.3.1  文件系統的布局
    6.3.2  存儲空間的組織
    6.3.3  文件空間的分配

    6.3.4  讀寫性能優化
  6.4  文件系統的可靠性
    6.4.1  文件系統的一致性
    6.4.2  基於日誌的文件系統
  6.5  虛擬文件系統
  6.6  文件系統的類型
  6.7  文件系統實例
    6.7.1  Linux的文件系統
    6.7.2  OpenHarmony的文件系統
  小結
  習題
第7章  輸入/輸出管理
  7.1  輸入/輸出管理概述
    7.1.1  輸入/輸出管理目標與功能
    7.1.2  輸入/輸出系統組成
  7.2  輸入/輸出控制方式
    7.2.1  程序直接控制方式
    7.2.2  中斷控制方式
    7.2.3  直接存儲器存取方式
    7.2.4  通道控制方式
  7.3  輸入/輸出緩衝
    7.3.1  單緩衝
    7.3.2  雙緩衝
    7.3.3  循環緩衝
    7.3.4  緩衝池
    7.3.5  緩衝的作用
  7.4  設備驅動程序
  7.5  設備分配
    7.5.1  設備分配原則與分配方式
    7.5.2  設備分配時應考慮的因素
    7.5.3  設備分配中的數據結構
    7.5.4  輸入/輸出設備分配的基本流程
    7.5.5  SPOOLing技術
  7.6  磁碟存儲器的管理
    7.6.1  磁碟性能參數
    7.6.2  磁碟調度
  7.7  時鐘管理和電源管理
    7.7.1  時鐘管理
    7.7.2  電源管理
  7.8  輸入/輸出管理實例
    7.8.1  UNIX系統輸入/輸出管理
    7.8.2  Linux系統輸入/輸出管理
    7.8.3  Windows系統輸入/輸出管理
    7.8.4  OpenHarmony系統輸入/輸出管理
  小結
  習題
第8章  操作系統安全
  8.1  概述
    8.1.1  信息系統與電腦系統安全
    8.1.2  操作系統安全性

    8.1.3  相關概念
  8.2  安全評估與標準
    8.2.1  可信電腦系統評價標準
    8.2.2  GB 17859—1999
    8.2.3  信息技術安全評定標準
  8.3  安全機制
    8.3.1  標識與鑒別機制
    8.3.2  訪問控制
    8.3.3  可信通路
    8.3.4  安全審計機制
    8.3.5  存儲保護、運行保護和 I/O 保護
    8.3.6  加密技術
    8.3.7  惡意代碼
    8.3.8  備份與容錯
    8.3.9  隱通道分析與處理
  8.4  安全模型
    8.4.1  Bell-LaPadula模型
    8.4.2  Biba模型
    8.4.3  Clark-Wilson模型
    8.4.4  中國牆模型
    8.4.5  基於角色的訪問控制模型
  8.5  安全體系結構
  8.6  相關實例
    8.6.1  SE-Linux系統
    8.6.2  EROS系統
  小結
  習題
第9章  OpenHarmony系統
  9.1  OpenHarmony簡介
    9.1.1  技術特性
    9.1.2  系統類型劃分
    9.1.3  多內核
  9.2  OpenHarmony的架構
    9.2.1  系統架構概覽
    9.2.2  子系統與組件概述
  9.3  OpenHarmony開發實踐
    9.3.1  安裝適用於Linux的Windows子系統
    9.3.2  安裝庫和工具集
    9.3.3  下載OpenHarmony源碼
    9.3.4  編譯源碼
    9.3.5  燒錄鏡像
    9.3.6  編程實例
  小結
  習題
第10章  操作系統設計問題
  10.1  操作系統設計目標
  10.2  界面設計
  10.3  操作系統設計實現
  10.4  性能優化
  10.5  項目管理

  小結
  習題
參考文獻

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