操作系統實用教程：螺旋方法（簡體書）

本書是一本特色鮮明的操作系統教材，採用螺旋式方法由淺入深、循序漸進地闡述操作系統的相關概念和設計機理。全書共分六部分：第壹部分闡釋操作系統的概念、視圖、起源、分類、構建方法及實現基礎；第二部分則漸進地介紹單進程操作系統、單用戶多任務操作系統、單用戶多任務/多線程操作系統、多用戶操作系統、分布式和集群及網格相關的操作系統；第三部分和第四部分則按照傳統方式集中討論進程管理、內存管理、文件系統、輸入/輸出管理；第五部分介紹計算機網絡、保護和安全以及分布式操作系統；第六部分則分別就Windows NT操作系統、Linux操作系統、Palm操作系統進行實例研究。另外，附錄部分還簡要介紹了比較現代的硬件體系結構的相關知識。每壹章結尾部分均配備有習題，可以幫助讀者有針對性地加強相應知識的理解。
本書適合作為高等院校計算機及相關理工科專業的操作系統課程教材，同時也可作為業界人士設計和開發操作系統及相關系統軟件的重要參考書。

作者介紹Operating Systems: A Spiral Approach我們使用其他教材講授操作系統課程已經好多年了。由于希望采用另一種不同的教學方法，我們編寫了這本教材。我們全都是得克薩斯大學阿靈頓分校（University of Texas at Arlington，UTA）計算機科學與工程系的教師。
拉米茲·埃爾瑪斯瑞（Ramez Elmasri）　得克薩斯大學阿靈頓分校教授。1972年在埃及亞歷山大大學電氣工程專業獲學士學位，1980年在斯坦福大學計算機科學專業獲碩士學位和博士學位。他當前的研究興趣包括傳感器網絡、射頻識別、生物信息學數據介質、查詢個性化以及系統集成。他是教材《Fundamentals of Database Systems》（數據庫系統基礎）的第壹作者，該教材已發行至第5版。他以往的研究涵蓋數據庫、概念建模和分布式系統的各個方面。
A.吉爾·卡里克（A. Gil Carrick）　以前是得克薩斯大學阿靈頓分校講師，現已從教師崗位退休。1970年在休斯敦大學電子技術專業獲學士學位，2000年在得克薩斯大學阿靈頓分校計算機科學專業獲碩士學位。他是計算機科學榮譽學會的成員。他的職業跨越整個信息技術產業，包括終端用戶組織、硬件制造商、軟件出版商、第三方維護機構、大學以及研發公司。他為專業期刊撰稿，并編輯信息技術書籍，相關選題主要集中在網絡領域。在他的職業生涯中，這本教材中所討論的所有操作系統他都使用過，他甚至還使用過許多其他的操作系統。
戴維·萊文（David Levine）　講授操作系統、軟件工程、網絡和計算機體系結構課程。他的研究興趣包括移動計算、移動對象和分布式計算，整理的相關研究成果發表在近幾年的出版物和若干國際會議上。他喜歡討論操作系統，與學生暢談操作系統的當前研究，并研習操作系統的新進展。

目　錄
Operating Systems: A Spiral Approach
出版者的話
譯者序
前言
教材使用說明
作者介紹
第一部分　操作系統概述
第1章　入門2
1.1　引言2
1.2　什么是操作系統3
1.3　操作系統的用戶視圖和系統視圖4
1.3.1　用戶視圖及用戶分類4
1.3.2　系統視圖5
1.3.3　一個例子：移動鼠標（和鼠標指針）6
1.3.4　另一個比較大的例子：文件7
1.4　操作系統的一些術語、基本概念和圖解7
1.4.1　基本術語7
1.4.2　這些圖片說明了什么8
1.4.3　走近真實：個人計算機操作系統9
1.4.4　為什么設立抽象層10
1.5　操作系統發展導論11
1.5.1　操作系統的起源11
1.5.2　操作系統應當做什么12
1.6　小結13
習題13
第2章　操作系統概念、模塊和體系結構14
2.1　操作系統做什么工作14
2.2　操作系統管理的資源及主要的操作系統模塊16
2.2.1　操作系統管理的資源類型16
2.2.2　操作系統的主要模塊18
2.3　進程概念和操作系統進程信息19
2.3.1　進程定義和進程狀態19
2.3.2　操作系統維護的進程信息21
2.3.3　進程分類和執行模式21
2.4　面向功能的操作系統分類22
2.4.1　單用戶單任務操作系統22
2.4.2　多任務操作系統22
2.4.3　分時操作系統和服務器23
2.4.4　網絡和分布式操作系統24
2.4.5　實時操作系統25
2.5　操作系統構建方法25
2.5.1　整體式單內核操作系統方法25
2.5.2　分層式操作系統方法25
2.5.3　微內核操作系統方法26
2.6　操作系統實現中的一些問題和技術27
2.6.1　基于中斷向量的中斷處理27
2.6.2　系統調用28
2.6.3　隊列和表28
2.6.4　面向對象的方法29
2.6.5　虛擬機29
2.7　操作系統功能及向后兼容的最小化方法和最大化方法31
2.7.1　向后兼容31
2.7.2　用戶最優化與硬件最優化32
2.8　小結32
參考文獻32
網上資源33
習題33
第二部分　漸進式構建操作系統：面向廣度的螺旋式方法
第3章　簡單的單進程操作系統37
3.1　監控程序和CP/M37
3.1.1　監控程序：簡單操作系統的前身37
3.1.2　為什么創建CP/M？什么是軟件危機38
3.1.3　CP/M的構成39
3.2　簡單的個人計算機系統的特征39
3.3　輸入/輸出管理40
3.3.1　鍵盤輸入—可移植性與靈活性41
3.3.2　視頻監視器輸出—可移植性及功能與性能41
3.4　磁盤管理和文件系統42
3.4.1　磁盤系統42
3.4.2　文件系統43
3.5　進程和內存管理46
3.5.1　應用程序的創建與執行46
3.5.2　基于CCP的命令處理47
3.5.3　內存管理48
3.5.4　覆蓋49
3.5.5　進程及基本的多任務49
3.6　小結50
參考文獻50
網上資源51
習題51
第4章　單用戶多任務操作系統52
4.1　簡單的多任務系統53
4.2　Palm操作系統運行環境及系統布局54
4.2.1　基本內存為易失性隨機訪問存儲器55
4.2.2　沒有輔助存儲器55
4.2.3　小屏幕尺寸55
4.2.4　沒有鍵盤56
4.3　進程調度56
4.3.1　處理涂鴉式輸入—實時操作系統任務56
4.3.2　應用程序進程—任何時候只能有一道進程持有焦點57
4.3.3　典型的用戶應用程序57
4.3.4　真正的調度程序開始成形58
4.4　內存管理58
4.4.1　內存基礎知識58
4.4.2　內存分配59
4.4.3　不可移動的內存塊61
4.4.4　空閑空間監測61
4.5　文件支持62
4.5.1　數據庫和記錄62
4.5.2　資源對象62
4.5.3　輔助存儲器63
4.6　基本輸入/輸出63
4.7　顯示管理64
4.7.1　相應硬件64
4.7.2　高級圖形化用戶界面元素64
4.7.3　特殊的窗體類型64
4.7.4　低級圖形化用戶界面控件65
4.8　事件驅動的程序66
4.9　小結67
參考文獻67
網上資源67
習題68
第5章　單用戶多任務/多線程操作系統69
5.1　引言69
5.2　Mac計算機的起源69
5.3　Mac操作系統—第1版系統70
5.3.1　圖形化用戶界面70
5.3.2　單任務71
5.3.3　輔助存儲器72
5.3.4　內存管理72
5.3.5　只讀存儲器74
5.3.6　增量版本74
5.4　第2版系統74
5.4.1　圖形化用戶界面75
5.4.2　多任務75
5.5　第3版系統75
5.5.1　多級文件系統75
5.5.2　網絡76
5.6　第4版系統76
5.6.1　多重查找器76
5.6.2　多重查找器與圖形化用戶界面77
5.6.3　內存管理與多重查找器77
5.7　第5版系統78
5.8　第6版系統78
5.9　第7版系統79
5.9.1　圖形化用戶界面79
5.9.2　虛擬內存79
5.9.3　新型處理器80
5.9.4　輸入/輸出增強81
5.10　第8版系統82
5.10.1　多級文件系統升級版82
5.10.2　其他的硬件變化83
5.10.3　統一字符編碼標準支持83
5.11　第9版系統84
5.11.1　多用戶84
5.11.2　網絡85
5.11.3　應用程序接口85
5.11.4　視頻86
5.12　X版Mac操作系統86
5.12.1　新功能87
5.12.2　又一款新處理器87
5.13　小結87
參考文獻87
網上資源88
習題88
第6章　多用戶操作系統90
6.1　引言90
6.1.1　多用戶操作系統的歷史90
6.1.2　Linux操作系統的基本結構93
6.1.3　動態可加載模塊94
6.1.4　中斷處理95
6.1.5　文件系統目錄樹96
6.2　多用戶操作系統環境96
6.2.1　文件訪問權限97
6.2.2　文