　　操作係統是現代計算機係統中必不可少的基本係統軟件，也是計算機專業的必修課程和從事計算機應用人員必不可少的知識。
　　《計算機操作係統教程（第4版）/普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材·清華大學計算機係列教材》共12章，主要內容包括操作係統用戶界麵、進程與綫程管理、處理機管理、內存管理、文件係統與設備管理等基本原理及Linux和Windows兩個主流操作係統的內核介紹。
　　《計算機操作係統教程（第4版）/普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材·清華大學計算機係列教材》可作為高等院校計算機專業或相關專業操作係統課程的教材，也可供有關科技人員自學或參考。

第1章緒論
1.1 操作係統概念
1.2 操作係統的曆史
1.2.1 手工操作階段
1.2.2 早期批處理
1.2.3 多道程序係統
1.2.4 分時操作係統
1.2.5 實時操作係統
1.2.6 通用操作係統
1.2.7 操作係統的進一步發展
1.3 操作係統的基本類型
1.3.1 批處理操作係統
1.3.2 分時係統
1.3.3 實時係統
1.3.4 通用操作係統
1.3.5 個人計算機上的操作係統
1.3.6 網絡操作係統
1.3.7 分布式操作係統
1.4 操作係統功能
1.4.1 處理機管理
1.4.2 存儲管理
1.4.3 設備管理
1.4.4 信息管理（文件係統管理）
1.4.5 用戶接口
1.5 計算機硬件簡介
1.5.1 計算機的基本硬件元素
1.5.2 與操作係統相關的幾種主要寄存器
1.5.3 存儲器的訪問速度
1.5.4 指令的執行與中斷
1.5.5 操作係統的啓動
1.6 算法的描述
1.7 研究操作係統的幾種觀點
1.7.1 計算機資源管理者的觀點
1.7.2 用戶界麵的觀點
1.7.3 進程管理的觀點
本章小結
習題

第2章操作係統用戶界麵
2.1 簡介
2.2 一般用戶的輸入輸齣界麵
2.2.1 作業的定義
2.2.2 作業組織
2.2.3 一般用戶的輸入輸齣方式
2.3 命令控製界麵
2.4 Linux與Windows的命令控製界麵
2.4.1 Linux的命令控製界麵
2.4.2 Windows的命令控製界麵
2.5 係統調用
2.6 Linux和Windows的係統調用
2.6.1 Linux係統調用
2.6.2 Windows係統調用
本章小結
習題

第3章進程管理
3.1 進程的概念
3.1.1 程序的並發執行
3.1.2 進程的定義
3.2 進程的描述
3.2.1 進程控製塊
3.2.2 進程上下文
3.2.3 進程上下文切換
3.2.4 進程空間與大小
3.3 進程狀態及其轉換
3.3.1 進程狀態
3.3.2 進程狀態轉換
3.4 進程控製
3.4.1 進程創建與撤銷
3.4.2 進程的阻塞與喚醒
3.5 進程互斥
3.5.1 資源共享所引起的製約
3.5.2 互斥的加鎖實現
3.5.3 信號量和P、V原語
3.5.4 用P、V原語實現進程互斥
3.6 進程同步
3.6.1 同步的概念
3.6.2 私用信號量
3.6.3 用P、V原語操作實現同步
3.6.4 生産者�蠶�費者問題
3.7 進程通信
3.7.1 進程的通信方式
3.7.2 消息緩衝機製
3.7.3 郵箱通信
3.7.4 進程通信的實例——和控製颱的通信
3.7.5 進程通信的實例——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 綫程的概念
3.9.1 為什麼要引入綫程
3.9.2 綫程的基本概念
3.9.3 綫程與進程的區彆
3.9.4 綫程的適用範圍
3.10 綫程分類與執行
3.10.1 綫程的分類
3.10.2 綫程的執行特性
本章小結
習題

第4章處理機調度
4.1 分級調度
4.1.1 作業的狀態及其轉換
4.1.2 調度的層次
4.1.3 作業與進程的關係
4.2 作業調度
4.2.1 作業調度功能
4.2.2 作業調度目標與性能衡量
4.3 進程調度
4.3.1 進程調度的功能
4.3.2 進程調度的時機
4.3.3 進程調度性能評價
4.4 調度算法
4.5 算法評價
4.5.1 FCFS方式的調度性能分析
4.5.2 輪轉法調度性能評價
4.5.3 綫性優先級法的調度性能
4.6 實時係統調度方法
4.6.1 實時係統的特點
4.6.2 實時調度算法的分類
4.6.3 時限調度算法與頻率單調調度算法
本章小結
習題

第5章存儲管理
5.1 存儲管理的功能
5.1.1 虛擬存儲器
5.1.2 地址變換
5.1.3 內外存數據傳輸的控製
5.1.4 內存的分配與迴收
5.1.5 內存信息的共享與保護
5.2 分區存儲管理
5.2.1 分區管理基本原理
5.2.2 分區的分配與迴收
5.2.3 有關分區管理其他問題的討論
5.3 覆蓋與交換技術
5.3.1 覆蓋技術
5.3.2 交換技術
5.4 頁式管理
5.4.1 頁式管理的基本原理
5.4.2 靜態頁麵管理
5.4.3 動態頁式管理
5.4.4 請求頁式管理中的置換算法
5.4.5 存儲保護
5.4.6 頁式管理的優缺點
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 段式管理的實現原理
5.5.3 段式管理的優缺點
5.5.4 段頁式管理的基本思想
5.5.5 段頁式管理的實現原理
5.6 局部性原理和抖動問題
本章小結
習題134
第6章進程與存儲管理示例
6.1 Linux進程和存儲管理簡介
6.2 Linux進程結構
6.2.1 進程的概念
6.2.2 進程的虛擬地址結構
6.2.3 進程上下文
6.2.4 進程的狀態和狀態轉換
6.2.5 小結
6.3 Linux進程控製
6.3.1 Linux啓動及進程樹的形成
6.3.2 進程控製
6.4 Linux進程調度
6.5 Linux進程通信
6.5.1 Linux的低級通信
6.5.2 進程間通信
6.6 Linux存儲管理
6.6.1 虛存空間和管理
6.6.2 請求調頁技術
本章小結
習題

第7章 Windows的進程與內存管理
7.1 WindowsNT的特點及相關的概念
7.1.1 WindowsNT體係結構的特點
7.1.2 Windows的管理機製
7.2 Windows進程和綫程
7.2.1 Windows的進程和綫程的定義
7.2.2 進程和綫程的關聯
7.2.3 Windows進程的結構
7.2.4 Windows綫程的結構
7.2.5 Windows進程和綫程的創建
7.3 Windows處理器調度機製
7.3.1 調度優先級
7.3.2 綫程狀態
7.3.3 綫程調度機製
7.4 Windows的內存管理
7.4.1 內存管理器
7.4.2 內存管理的機製
7.5 虛擬地址空間
7.5.1 虛擬地址空間布局
7.5.2 虛擬地址轉換
7.6 頁麵調度
7.6.1 缺頁處理
7.6.2 工作集及頁麵調度策略
7.6.3 頁框號和物理內存管理
本章小結
習題

第8章文件係統
8.1 文件係統的概念
8.2 文件的邏輯結構與存取方法
8.2.1 邏輯結構
8.2.2 存取方法
8.3 文件的物理結構與存儲設備
8.3.1 文件的物理結構
8.3.2 文件存儲設備
8.4 文件存儲空間管理
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 便於共享的文件目錄
8.5.4 目錄管理
8.6 文件存取控製
8.7 文件的使用
8.8 文件係統的層次模型
本章小結
習題

第9章設備管理
9.1 引言
9.1.1 設備的類彆
9.1.2 設備管理的功能和任務
9.2 數據傳送控製方式
9.2.1 程序直接控製方式
9.2.2 中斷方式
9.2.3 DMA方式
9.2.4 通道控製方式
9.3 中斷技術
9.3.1 中斷的基本概念
9.3.2 中斷的分類與優先級
9.3.3 軟中斷
9.3.4 中斷處理過程
9.4 緩衝技術
9.4.1 緩衝的引入
9.4.2 緩衝的種類
9.4.3 緩衝池的管理
9.5 設備分配
9.5.1 設備分配用數據結構
9.5.2 設備分配的原則
9.5.3 設備分配算法
9.6 I/O進程控製
9.6.1 I/O控製的引入
9.6.2 I/O控製的功能
9.6.3 I/O控製的實現
9.7 設備驅動程序
本章小結
習題

第10章 Linux文件係統
10.1 Linux文件係統的特點與文件類彆
10.1.1 特點
10.1.2 文件類型
10.2 Linux的虛擬文件係統
10.2.1 虛擬文件係統框架
10.2.2 Linux虛擬文件係統的數據結構
10.2.3 VFS的係統調用
10.3 文件係統的注冊和掛裝
10.3.1 文件係統注冊
10.3.2 已掛裝文件係統描述符鏈錶
10.3.3 掛裝根文件係統
10.3.4 掛裝一般文件係統
10.3.5 卸載文件係統
10.4 進程與文件係統的聯係
10.4.1 係統打開文件錶
10.4.2 用戶打開文件錶
10.4.3 進程的當前目錄和根目錄
10.5 ext2文件係統
10.5.1 ext2文件係統的存儲結構
10.5.2 ext2文件係統主要的磁盤數據結構
10.5.3 ext2文件係統的內存數據結構
10.5.4 數據塊尋址
10.6 塊設備驅動
10.6.1 設備配置
10.6.2 設備驅動程序的接口
10.7 字符設備驅動
本章小結
習題

第11章 Windows的設備管理和文件係統
11.1 WindowsI/O係統的結構
11.1.1 設計目標
11.1.2 設備管理服務
11.2 設備驅動程序和I/O處理
11.2.1 設備驅動類型和結構
11.2.2 Windows的I/O處理
11.3 Windows的文件係統
11.3.1 Windows磁盤管理
11.3.2 Windows文件係統格式
11.3.3 Windows文件係統驅動
11.4 NTFS文件係統
11.4.1 NTFS的特點
11.4.2 NTFS的磁盤結構
11.4.3 NTFS的文件係統恢復
本章小結
習題

第12章嵌入式操作係統簡介
12.1 嵌入式操作係統的總體架構
12.1.1 嵌入式操作係統特點及分類
12.1.2 嵌入式操作係統的總體架構
12.2 嵌入式操作係統的任務管理
12.2.1 多任務機製
12.2.2 任務狀態和任務狀態遷移
12.2.3 任務調度
12.2.4 任務間通信
12.2.5 VxWorks任務管理
12.3 內存管理
12.3.1 動態內存管理機製
12.3.2 VxWorks動態內存管理函數
12.3.3 虛擬內存管理機製
12.3.4 VxWorks虛擬內存管理
12.4 設備管理與文件係統
12.4.1 I/O係統內部結構
12.4.2 實時內核的中斷管理
12.4.3 基本I/O操作流程
12.4.4 VxWorks的I/O接口
12.4.5 文件係統架構及操作
12.4.6 VxWorks文件係統
12.5 嵌入式操作係統的開發
12.5.1 集成開發環境Tornado
12.5.2 VxWorks的交叉編譯開發環境
12.5.3 實例開發的設計與實現過程
本章小結
習題
參考文獻

前言/序言

　　第4版前言
　　計算機技術的飛速發展超過瞭人們的想象。操作係統作為一門計算機的基礎課程，無論是對計算機等信息技術專業的學生或研究人員，還是對一般計算機應用人員而言，都是非常有益和重要的。
　　本書自1993年齣版以來，得到瞭廣大讀者的支持和厚愛。特彆是1999年第2版之後，本書更得到瞭許多學校的老師和學生們的支持。這令編著者非常感動。在前3版的基礎上，結閤嵌入式係統技術及操作係統技術的發展，我們對本書內容進行瞭新的補充。
　　本書的改編考慮瞭如下幾個事實：
　　首先，這是一本講授操作係統基本原理的本科生教材，因此講授內容不宜過深過細，而重在強調“為什麼”、“是什麼”和“怎樣做”。因此，本書未在基本概念及基本原理方麵進行變動。
　　其次，考慮到Linux 2.6和Windows NT 6.0內核版本是目前正在使用的主流操作係統內核版本，本書的操作係統實例在第3版中的Linux 2.4和Windows NT的基礎上，適當補充瞭Linux 2.6和Windows NT 6.0內核版本的一些內容。
　　第三，考慮到嵌入式係統的發展，本書在最後增加瞭嵌入式操作係統的管理機製、嵌入式操作係統的集成開發環境及開發過程的內容，並對實驗和習題進行瞭改寫。
　　本書共12章。第1章簡要介紹操作係統的基本概念、功能、分類以及發展曆史等。第2章主要討論操作係統的兩種界麵和簡單的使用操作方法。第3章介紹進程與綫程管理的有關概念和技術。第4章主要介紹處理機管理和調度策略。調度策略與算法主要用於處理機管理，但在交換區等其他資源分配時也被大量使用。第5章介紹存儲管理，包括分區、分頁、分段和段頁式管理等。作為進程管理與存儲管理的實例，第6章和第7章分彆介紹Linux和Windows NT的進程與存儲管理係統。第8章介紹文件係統。第9章講述設備管理技術。第10章和第11章則在第8章與第9章的基礎上介紹Linux和Windows NT的文件和設備管理方法。第12章簡述瞭嵌入式操作係統的基本原理、嵌入式操作係統的集成開發環境及開發過程。
　　本書的講授學時可安排為約68～76學時：第1章為2學時，第2章為4學時，第3章為8～10學時，第4章為6學時，第5章為6～8學時，第6章為8學時，第7章為6學時，第8章為8學時，第9章為6學時，第10章與第11章分彆為4～6學時和4學時，第12章6～8學時。教師也可根據自己的教學計劃安排學時。
　　本書第1章的1.1節至1.4節以及1.7節由史美林教授編寫，第7章和第11章由微軟亞洲研究院張高博士編寫，第12章由中南大學宋虹編寫，第6章和第10章由紅旗Linux公司門小燕女士提供瞭資料，其他章節由張堯學編寫。
　　在本書的改編過程中，清華大學史美林教授和華北水利水電學院硃貴良教授提供瞭寶貴的意見和修改建議；清華大學楊華傑同誌幫助整理和試做瞭所有習題和實驗；還有教育部領導和同事們對編著者“不務正業”的容忍和給予時間上的便利。多少個節假日不能休息，不能和傢庭團聚，但傢人們仍然毫無怨言，以最大的愛支持我們的工作，編著者們對他們緻以萬分的感謝！沒有大傢的支持，本書的改編是不可能完成的。
　　由於編著者水平有限，書中難免有錯誤和不妥之處，懇請廣大讀者批評指正。
　　編著者
　　2013年6月
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