计算机操作系统（第3版）"
本书全面系统地介绍了现代操作系统的基本理论和最新技术，并具体分析了Windows 7和Linux中的实现技术和方法。
全书分为12章，为了便于没有先修计算机原理、计算机组织结构课程的读者阅读，本书第2版中增加了第0章，简单介绍了计算机系统，尤其是计算机硬件组成； 第1章概述了操作系统的定义、发展、功能、特征和类型； 第2章到第8章分别介绍进程与线程、进程同步与通信、调度与死锁、存储管理、虚拟存储管理、设备管理和文件管理； 第9章和第10章分别讲述Windows和Linux两个常用操作系统的实现技术； 第3版新增了第11章，介绍操作系统安全。每章后附有思考与练习题，与该书配套的操作系统实验指导与习题解析一书中有对应思考与练习题的详细解答。
本书的使用对象是开设操作系统课程的相关专业的本科生；具有一些操作系统基本知识并想进一步了解操作系统内部编程的读者。
第3版
应读者要求，
本书第3版主要
增加了第11章操作系统安全，介绍安全操作系统的相关概念及其重要组成部分，其中包括硬件安全机制、自主存取控制、强制存取控制、最小特权管理、系统审计、可信通道及计算机系统的安全测评准则等。另外通过对Linux、Windows 7、Android OS及Mac OS & IOS等一些主流操作系统安全机制的介绍，使读者对安全操作系统的掌握与具体实施有更加深刻的认识。最后引入了云计算操作系统中两款典型的云平台综合管理系统Windows Azure及Chrome OS，旨在将信息技术前沿与操作系统安全基本理论相结合，使读者进一步了解并掌握操作系统安全的发展现状与未来趋势。
第3版由郁红英统稿。第0章、第11章由王磊、郁红英编写，第1~8章由郁红英编写，第9章由郁红英、武磊编写，第10章由郁红英、李春强编写。另外，冯庚豹、陈杰、田雨、郁杨、冯琎参加了资料查询、整理及绘图等工作，在此表示感谢。
在本书的修订过程中，听取了许多高校授课教师与广大读者的大量意见和建议，在此谨致谢意！
作者深知水平有限，书中难免有错误和不足之处，恳请同行和广大读者，特别是使用本书的教师和学生多提宝贵意见。
作者
2018年3月
第2版
本书自出版以来，操作系统技术有了一些新的发展，为了将这些新技术和操作系统的新发展融入新版本的教材中，特改写本书。
有些开设操作系统相关课程的高校没有开设先修课计算机原理或计算机组织结构，这使得有些学生学习操作系统时有些困难，为此第2版中增加了第0章计算机系统概述。
几年来，原书中的两个实例操作系统Windows从当时常用的Windows XP发展为Windows Vista、Windows 7，Linux内核版本也发展到2.6版本。在这些操作系统新版本中，有一些新的技术和算法引入，本书力图将新的技术更新到原教材中。
第2版由郁红英主编。第0章由王磊、郁红英编写，第1~8章由郁红英编写，第9章由郁红英、武磊编写，第10章由郁红英、李春强编写。另外，冯庚豹、陈杰、田雨、郁杨、冯琎参加了资料查询、整理及绘图等工作，在此表示感谢。
本书在修订过程中听取了许多高校授课教师与广大读者的大量意见和建议，在此谨致谢意！
作者深知水平有限，书中难免有疏漏之处，恳请同行和广大读者，特别是使用本书的教师和学生多提宝贵意见。
作者
2014年3月
第1版
操作系统课程是一门技术性很强的课程，是计算机及其相关专业本科生的必修课。它强调理论与实践的结合，注重实践训练。由于操作系统涉及的原理和算法比较抽象，使得很多学生难以理解和掌握。作者根据多年的教学经验与体会，同时汲取国内外操作系统优秀教材的精华，本着提高学生素质、培养创新意识的精神编写了本书。
本书将理论与实践相结合，全面而又系统地介绍了现代操作系统的基本理论和最新技术，并具体分析了Windows和Linux中的实现技术和方法。本教材有以下几个特点。
（1） 内容全面，讲解系统。在内容讲解上注意由浅入深、由表及里，先引出问题，再给出概念、实现技术和相关算法。
（2） 理论配有实例。本书以Windows和Linux为实例，分别介绍了操作系统理论在这两个实际操作系统中的具体应用，以充实的内容在抽象概念与实际应用之间架设起桥梁，便于读者理解。
（3） 理论与实践相结合。操作系统课程的特点之一是实验的难度大。本书配套有《计算机操作系统实验指导》，实验指导中设计了不同类型的实验题，对每个实验题都进行了较为详细的实验指导，并配有经过测试的源程序代码供学生参考。
本书可作为操作系统课程的教材，也可作为有关专业技术人员学习计算机操作系统的参考书。
本书主要由郁红英编写。李春强对本书的编写提出了许多建设性的意见，并参加了部分章节内容的编写工作。另外，冯庚豹、陈杰、田雨、郁杨参加了资料整理等工作，在此表示感谢。
作者虽然从事操作系统的教学工作多年，但知道自己的水平有限，书中难免有不足之处，恳请同行和广大读者，特别是使用本书的教师和学生多提宝贵意见。
作者
2008年6月
第0章计算机系统概述
0.1计算机系统及其结构
0.2计算机硬件
0.2.1中央处理器
0.2.2存储器
0.2.3I/O系统
0.2.4总线
0.2.5启动计算机
0.3指令的执行
0.3.1取指令与执行指令
0.3.2I/O函数
0.4中断
0.4.1中断与指令周期
0.4.2中断处理
0.4.3多个中断
思考与练习题
第1章操作系统引论
1.1操作系统的定义
1.1.1资源管理的观点
1.1.2用户的观点（扩展机器的观点）
1.2操作系统的产生和发展
1.2.1第一代计算机没有操作系统
1.2.2第二代计算机有了监控系统
1.2.3第三代计算机操作系统得到极大的发展
1.2.4第四代计算机操作系统向多元化方向发展
1.3操作系统的特征
1.4操作系统的功能
1.4.1进程管理
1.4.2存储管理
1.4.3设备管理
1.4.4文件管理
1.4.5操作系统接口
1.5操作系统类型
1.5.1批处理操作系统
1.5.2分时操作系统
1.5.3实时操作系统
1.5.4微机操作系统
1.5.5多处理机操作系统
1.5.6网络操作系统
1.5.7分布式操作系统
1.5.8嵌入式操作系统
思考与练习题
第2章进程与线程
2.1进程的引入
2.1.1单道程序的顺序执行
2.1.2多道程序的并发执行
2.1.3程序并发执行的条件
2.1.4进程的概念
2.2进程的状态及组成
2.2.1进程的基本状态
2.2.2进程的挂起状态
2.2.3进程控制块
2.3进程控制
2.3.1操作系统内核
2.3.2进程的创建与撤销
2.3.3进程的阻塞与唤醒
2.3.4进程的挂起与激活
2.4线程
2.4.1线程的概念
2.4.2线程与进程的比较
2.4.3线程的实现
2.4.4多线程问题
思考与练习题
第3章进程同步与通信
3.1进程同步与互斥
3.1.1并发原理
3.1.2临界资源与临界区
3.1.3互斥实现的硬件方法
3.1.4互斥实现的软件方法
3.1.5信号量和PV操作
3.2经典进程同步与互斥问题
3.2.1生产者—消费者问题
3.2.2读者—写者问题
3.2.3哲学家进餐问题
3.2.4打瞌睡的理发师问题
3.3AND信号量
3.3.1AND信号量的引入
3.3.2用AND信号量解决实际应用
3.4管程
3.4.1管程的思想
3.4.2管程的结构
3.4.3用管程解决实际应用
3.5同步与互斥实例
3.5.1Solaris的同步与互斥
3.5.2Windows的同步与互斥
3.5.3Linux的同步与互斥
3.6进程通信
3.6.1进程通信的类型
3.6.2进程通信中的问题
3.6.3消息传递系统的实现
3.6.4客户端—服务器系统通信
思考与练习题
第4章调度与死锁
4.1调度类型与准则
4.1.1调度类型
4.1.2进程调度方式
4.1.3进程调度时机
4.1.4调度的性能准则
4.2调度算法
4.2.1先来先服务调度算法
4.2.2短作业（进程）优先调度算法
4.2.3时间片轮转调度算法
4.2.4优先权调度算法
4.2.5多级反馈队列调度算法
4.2.6多种调度算法比较
4.3死锁的基本概念
4.3.1死锁定义
4.3.2死锁产生的原因
4.3.3可重复使用资源和可消耗资源
4.3.4死锁产生的必要条件
4.4死锁的预防与避免
4.4.1死锁的预防
4.4.2死锁的避免
4.4.3银行家算法
4.5死锁的检测与解除
4.5.1资源分配图
4.5.2死锁的解除
4.5.3鸵鸟算法
思考与练习题
第5章存储管理
5.1程序的装入和链接
5.1.1重定位
5.1.2链接
5.2连续分配存储管理方式
5.2.1单一连续分区
5.2.2固定分区
5.2.3可变分区
5.2.4动态重定位分区
5.3页式存储管理
5.3.1页式存储管理的基本原理
5.3.2页式存储管理的地址变换机构
5.3.3页表的硬件实现
5.3.4页表的组织
5.3.5页式存储管理系统举例
5.4段式存储管理
5.4.1段式存储管理的基本原理
5.4.2段式存储管理系统地址变换过程
5.4.3分段和分页的区别
5.4.4段的共享与保护
5.5段页式存储管理
5.5.1段页式存储管理的基本原理
5.5.2段页式存储管理的地址变换
5.5.3段页式存储管理系统举例
思考与练习题
第6章虚拟存储管理
6.1虚拟存储器的引入
6.1.1局部性原理
6.1.2虚拟存储器
6.1.3虚拟存储器的特征
6.2请求页式存储管理
6.2.1请求页式存储管理系统的实现
6.2.2请求页式存储管理驻留集管理
6.2.3请求页式存储管理的调入策略
6.2.4请求页式存储管理的页面置换算法
6.2.5请求页式存储管理系统的性能
6.3请求段式存储管理
6.3.1请求段式存储管理的地址实现
6.3.2动态链接
思考与练习题
第7章设备管理
7.1I/O管理概述
7.1.1I/O管理的功能
7.1.2I/O硬件组成
7.1.3I/O设备
7.1.4设备控制器
7.1.5设备通道
7.2I/O控制方式
7.2.1程序直接控制方式
7.2.2中断控制方式
7.2.3DMA控制方式
7.2.4通道控制方式
7.3I/O系统
7.3.1设备分配
7.3.2SPOOLing技术
7.3.3设备驱动程序
7.3.4中断处理程序
7.4磁盘管理
7.4.1磁盘结构和管理
7.4.2磁盘调度
7.4.3独立磁盘冗余阵列
7.5缓冲管理
7.5.1缓冲
7.5.2磁盘高速缓存
7.5.3提高磁盘I/O速度的其他方法
思考与练习题
第8章文件管理
8.1文件概述
8.1.1文件类型
8.1.2文件属性
8.1.3文件的操作
8.1.4文件访问方式
8.2文件结构和文件系统
8.2.1文件结构
8.2.2有结构文件的组织
8.2.3文件系统
8.3
8.3.1文件控制块和索引节点
8.3.2单级
8.3.3两级
8.3.4树形
8.3.5的查询
8.3.6文件的共享
8.4文件系统实现
8.4.1文件系统的格式
8.4.2文件的存储结构
8.4.3空闲存储空间的管理
8.5文件系统的可靠性
8.5.1坏块管理
8.5.2备份
8.5.3文件系统一致性问题
8.5.4数据一致性控制
8.6保护机制
8.6.1保护域
8.6.2保护矩阵的实现
8.6.3分级安全管理
思考与练习题
第9章Windows 7操作系统
9.1Windows 7的特点和结构
9.1.1Windows 7的特点
9.1.2Windows 7的结构
9.2Windows 7 进程管理
9.2.1Windows 7的进程和线程
9.2.2Windows 7的互斥与同步
9.2.3Windows 7的进程通信
9.2.4Windows 7的线程调度
9.3Windows 7内存管理
9.3.1Windows 7的地址空间布局
9.3.2Windows 7的地址变换机制
9.3.3Windows 7的内存分配
9.3.4Windows 7的页面共享
9.3.5Windows 7的驻留集
9.3.6Windows 7的物理内存管理
9.4Windows 7设备管理
9.4.1Windows 7的I/O系统结构
9.4.2Windows 7的I/O系统的数据结构
9.4.3Windows 7的I/O系统的设备驱动程序
9.4.4Windows 7的I/O处理
9.4.5Windows 7的磁盘管理
9.4.6Windows 7的高速缓存管理
9.4.7Windows 7的高速缓存支持的操作
9.5Windows 7文件管理
9.5.1Windows 7文件系统概述
9.5.2NTFS卷及其结构
9.5.3NTFS的可恢复性、可靠性和安全性
思考与练习题
第10章Linux操作系统
10.1Linux内核设计
10.1.1内核设计目标
10.1.2微内核与单内核
10.1.3Linux内核结构
10.2Linux系统的启动与初始化
10.2.1初始化系统
10.2.2操作系统的初始化
10.2.3init进程
10.3Linux进程管理
10.3.1Linux中的进程与线程
10.3.2进程与线程的创建和撤销
10.3.3进程调度
10.3.4进程通信
10.4Linux内存管理
10.4.1虚拟内存管理
10.4.2物理内存管理
10.5Linux文件管理
10.5.1虚拟文件系统
10.5.2文件系统的安装与卸载
10.5.3EXT2逻辑文件系统
10.6Linux设备管理
10.6.1Linux设备管理概述
10.6.2Linux设备的类型
10.6.3中断
10.6.4缓存和刷新机制
10.6.5磁盘调度
思考与练习题
第11章操作系统安全
11.1操作系统安全概述
11.1.1操作系统的脆弱性
11.1.2安全操作系统的重要性
11.2操作系统的安全机制
11.2.1硬件安全机制
11.2.2软件安全机制
11.3操作系统安全评测
11.3.1操作系统安全评测方法
11.3.2国内外计算机系统安全评测准则
11.3.3美国国防部可信计算机系统评测准则
11.3.4中国计算机信息系统安全保护等级划分准则
11.4分布式操作系统安全
11.4.1加密和数据签名
11.4.2身份认证
11.4.3防火墙
11.5Linux操作系统安全性
11.5.1标识与鉴别
11.5.2存取控制
11.5.3审计与加密
11.5.4网络安全
11.5.5备份
11.6Windows 2000/XP操作系统安全
11.6.1Windows 2000/XP安全模型
11.6.2Windows的注册表、文件系统及系统的激活和授权机制
11.7主流操作系统安全机制
11.7.1Windows Vista/Windows 7操作系统
11.7.2Android操作系统
11.7.3Mac OS & IOS操作系统
11.8云操作系统
11.8.1Windows Azure
11.8.2Google Chrome OS
思考与练习题
参考文献
（1） 内容全面，讲解系统。在内容讲解上注意由浅入深、由表及里，先引出问题，再给出概念、实现技术和相关算法。
（2） 理论配有实例。本书以Windows和Linux为实例，分别介绍了操作系统理论在这两个实际操作系统中的具体应用，以充实的内容在抽象概念与实际应用之间架设起桥梁，便于读者理解。
（3） 理论与实践相结合。操作系统课程的特点之一是实验的难度大。本书配套有《计算机操作系统实验指导》，实验指导中设计了不同类型的实验题，对每个实验题都进行了较为详细的实验指导，并配有经过测试的源程序代码供学生参考。
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