北交大学计算机科学与技术学院出版的《操作系统原理》教材,是一本深入浅出、理论与实践相结合的教材。它全面系统地介绍了操作系统的基本概念、原理和实现方法,旨在帮助读者建立起对操作系统全面而系统的认识。以下是关于这本教材的详细攻略。
第一章 操作系统概述
1.1 什么是操作系统
操作系统是管理计算机硬件与软件资源、控制程序执行、改善人机界面、为用户提供方便的接口系统软件。它是计算机系统中最基本、最重要的系统软件。
1.2 操作系统的目标与功能
1.2.1 操作系统作为用户与计算机之间的接口
操作系统提供用户与计算机交互的界面,使计算机操作更加方便、直观。
1.2.2 操作系统作为资源管理器
操作系统负责管理计算机的硬件和软件资源,包括处理器、内存、输入/输出设备等。
1.2.3 操作系统的扩展性
操作系统应具有良好的扩展性,以适应不断发展的计算机技术和应用需求。
1.3 操作系统的发展历程
1.3.1 单道批处理系统
单道批处理系统是操作系统的最早形式,它将用户提交的作业集中起来,按顺序执行。
1.3.2 多道批处理系统
多道批处理系统允许同时处理多个作业,提高了系统的吞吐量。
1.3.3 分时系统
分时系统将CPU时间分配给多个用户,让用户感觉像是在独占CPU。
1.3.4 实时系统
实时系统对时间要求严格,保证在一定时间内完成特定任务。
1.3.5 基本操作系统的特征
现代操作系统具有并发、共享、虚拟和异步等特征。
1.4 现代Linux系统演变过程
Linux系统起源于Unix系统,经过多年的发展,已成为主流操作系统之一。
第二章 进程描述
2.1 进程的概念
进程是操作系统中执行的基本单位,是程序在操作系统中的一次活动。
2.2 进程的组成
进程由程序、数据和进程控制块组成。
2.3 进程的状态
进程具有创建、就绪、运行、阻塞和终止等状态。
2.4 进程的调度
进程调度算法包括先来先服务、短作业优先、优先级调度和多级反馈队列等。
2.5 进程同步与互斥
进程同步和互斥是保证系统正确运行的重要机制。
2.6 进程通信
进程通信是进程之间交换信息的方式。
第三章 存储器管理
3.1 存储器的分类
存储器分为内存储器(内存)和外存储器(硬盘、光盘等)。
3.2 存储管理技术
存储管理技术包括分页、分段、段页式和虚拟存储管理等。
3.3 页面替换算法
页面替换算法包括先进先出(FIFO)、最近最少使用(LRU)、最不经常使用(LFU)等。
第四章 文件系统
4.1 文件系统的概念
文件系统是操作系统中负责管理和存储数据的子系统。
4.2 文件的组织形式
文件的组织形式包括顺序文件、索引文件和直接文件等。
4.3 文件系统的管理
文件系统的管理包括文件的创建、删除、读写和修改等操作。
第五章 设备管理
5.1 设备管理的概念
设备管理是操作系统中负责控制和管理输入/输出设备的子系统。
5.2 设备分配与回收
设备分配与回收是设备管理的重要任务。
5.3 设备处理技术
设备处理技术包括中断处理、DMA(直接内存访问)和缓冲技术等。
第六章 用户接口
6.1 命令行接口
命令行接口是用户通过命令与操作系统交互的接口。
6.2 图形用户界面
图形用户界面是用户通过图形界面与操作系统交互的接口。
6.3 批处理和交互式操作系统的区别
批处理操作系统和交互式操作系统的区别主要在于用户交互的方式。
总结
《操作系统原理》是一本全面、系统地介绍操作系统知识的教材,适合计算机专业学生和爱好者学习。通过学习这本书,读者可以轻松掌握操作系统的核心知识,为今后的学习和工作打下坚实的基础。