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序(一)1

序(二)1

编者的话1

第1章 操作系统概述1

前言页1

1.1 计算机系统概观2

1.1.1 计算机的发展与分类2

1.1.2 计算机系统3

1.2.2 操作系统的定义6

1.2 操作系统的概念6

1.2.1 操作系统的地位6

1.2.3 操作系统的特征7

1.3 操作系统的功能7

1.4 操作系统简史8

1.5 操作系统分类12

1.6 研究操作系统的几种观点14

1.7 Windows 操作系统的发展历程15

1.7.2 Windows 的版本16

1.7.1 Windows 的开发过程16

1.7.3 Windows 早期版本的技术特点17

1.7.4 Windows 95和Windows 9818

1.7.5 Windows NT操作系统的技术特点19

1.7.6 Windows Embedded家族21

1.7.7 Windows 200022

1.7.8 Windows XP24

1.7.9 Windows 2000开发的艰辛与规模27

习题28

第2章 Windows 2000/XP的体系结构31

2.1 操作系统的设计32

2.1.1 操作系统的设计目标32

2.1.2 操作系统的设计阶段34

2.1.3 操作系统的结构问题34

2.1.4 操作系统的结构设计35

2.2 Windows 2000/XP的操作系统模型40

2.2.1 Windows 2000/XP的构成40

2.2.2 Windows 2000/XP的可移植性41

2.2.3 Windows 2000/XP的对称多处理的支持42

2.3 Windows 2000/XP的体系结构42

2.3.1 内核42

2.3.2 硬件抽象层44

2.3.3 执行体44

2.3.4 设备驱动程序45

2.3.5 环境子系统和子系统动态链接库46

2.3.6 系统支持进程50

2.4 Windows 2000/XP的系统机制51

2.4.1 陷阱调度52

2.4.2 对象管理器60

2.4.3 同步64

2.4.4 本地过程调用68

2.4.5 系统工作线程69

2.5 Windows 2000/XP 的注册表69

2.5.1 注册表的数据类型69

2.5.2 注册表的逻辑结构70

2.6.1 服务应用程序71

2.6 Windows 2000/XP 服务71

2.6.2 服务帐号73

2.6.3 交互式服务74

2.6.4 服务控制器74

2.7 Windows 2000/XP 的管理机制81

2.7.1 WMI的体系结构81

2.7.2 数据生产者83

2.7.3 通用信息模型和管理对象格式语言83

2.7.4 WMI名字空间84

2.7.5 类联合84

2.7.6 WMI对象浏览器85

2.7.7 WMI执行85

2.7.8 WMI安全85

习题85

第3章 进程和处理器管理89

3.1 进程90

3.1.1 程序的顺序执行和并发执行90

3.1.2 进程的定义和描述91

3.1.3 进程的状态转换92

3.2 进程控制96

3.2.1 进程的创建和退出96

3.2.2 进程的阻塞和唤醒97

3.2.3 Windows 2000/XP 进程管理98

3.3 线程99

3.3.1 线程的概念99

3.3.3 Windows 2000/XP 线程101

3.3.2 进程和线程的比较101

3.4 进程互斥和同步103

3.4.1 互斥算法103

3.4.2 信号量106

3.4.3 经典进程同步问题109

3.4.4 管程111

3.4.5 Windows 2000/XP 的进程互斥和同步112

3.5 进程间通信114

3.5.1 Windows 2000/XP 的信号114

3.5.2 Windows 2000/XP 基于文件映射的共享存储区115

3.5.4 Windows 2000/XP 邮件槽116

3.5.3 Windows 2000/XP 管道116

3.5.5 套接字117

3.6 死锁问题117

3.6.1 概述117

3.6.2 死锁的预防118

3.6.3 死锁的检测119

3.6.4 死锁的避免119

3.7.1 处理器调度的类型120

3.7.2 调度的性能准则120

3.6.5 解决死锁问题的综合方法120

3.7 处理器调度概述120

3.7.3 进程调度器121

3.8 调度算法122

3.8.1 先来先服务算法122

3.8.2 最短作业优先算法122

3.8.5 优先级算法123

3.8.4 多级队列算法123

3.8.3 时间片时钟算法123

3.8.6 多级反馈队列算法124

3.9 Windows 2000/XP 的线程调度124

3.9.1 Windows 2000/XP 的线程调度特征124

3.9.2 Win32中与线程调度相关的应用程序编程接口125

3.9.3 线程优先级126

3.9.4 线程时间配额128

3.9.5 调度数据结构130

3.9.6 调度策略132

3.9.7 线程优先级提升134

3.9.8 对称多处理器系统上的线程调度137

3.9.9 空闲线程139

习题139

参考文献140

第4章 存储体系141

4.1 存储管理的基本原理142

4.1.1 内存管理方法142

4.1.2 虚拟存储器147

4.1.3 磁盘存储管理151

4.1.4 高速缓存管理155

4.2 Windows 2000/XP 内存管理158

4.2.1 地址空间的布局159

4.2.2 地址转换机制164

4.2.3 用户空间内存分配方式170

4.2.4 系统内存分配175

4.2.5 缺页处理176

4.2.6 工作集181

4.2.7 物理内存管理185

4.2.8 其他内存相关机制192

4.3 Windows 2000/XP 外存管理195

4.3.1 Windows 2000/XP 存储的演变196

4.3.2 分区197

4.3.3 驱动程序199

4.3.4 多重分区管理202

4.3.5 卷名字空间206

4.4 Windows 2000/XP 高速缓存管理208

4.4.1 高速缓存的结构211

4.4.2 高速缓存的大小212

4.4.3 高速缓存的数据结构214

4.4.4 高速缓存的操作218

4.4.5 高速缓存支持例程223

4.4.6 写阻塞225

4.4.7 小结225

习题225

第5章 文件系统227

5.1.1 文件228

5.1 文件概念与实现228

5.1.2 文件实现231

5.2 目录概念与实现235

5.2.1 目录235

5.2.2 目录实现239

5.3 文件系统240

5.3.1 文件系统模型240

5.3.2 文件系统可恢复性243

5.3.3 文件系统安全性244

5.4 Windows FSD体系结构246

5.4.1 本地FSD246

5.4.2 远程FSD246

5.4.3 FSD与文件系统操作247

5.5 Windows 文件系统概述248

5.5.1 CDFS与UDF249

5.5.2 FAT12、FAT16与FAT32249

5.6.1 NTFS设计目标252

5.6 NTFS设计目标与高级特性252

5.6.2 NTFS的高级特性253

5.7 NTFS文件系统驱动程序258

5.8 NTFS磁盘结构259

5.8.1 卷259

5.8.2 簇259

5.8.3 主控文件表260

5.8.4 文件引用号262

5.8.5 文件记录262

5.8.7 常驻属性与非常驻属性264

5.8.6 文件名称264

5.8.8 索引266

5.8.9 数据压缩267

5.9 NTFS可恢复性支持268

5.9.1 日志记录的实现268

5.9.2 可恢复性实现272

5.10 NTFS坏簇恢复支持274

5.11 NTFS安全性支持275

5.11.2 首次加密文件277

5.11.1 注册回调函数277

5.11.3 解密文件279

5.11.4 备份加密文件280

习题280

第6章 I/O系统281

6.1 I/O系统概述282

6.1.1 设备管理的重要性282

6.1.2 设备的分类283

6.1.4 I/O系统的功能284

6.1.3 I/O设备的性能标准284

6.1.5 设备分配288

6.1.6 I/O系统功能的实现292

6.2 I/O软件的组成293

6.2.1 I/O软件的目标293

6.2.2 中断处理程序293

6.2.3 设备驱动程序296

6.2.4 与设备无关的系统软件298

6.2.5 用户空间的I/O软件299

6.3 Windows 2000/XP 的I/O系统结构和模型301

6.3.1 I/O管理器303

6.3.2 PnP管理器303

6.3.3 电源管理器304

6.4 Windows 2000/XP I/O系统的数据结构307

6.4.1 文件对象307

6.4.2 驱动程序对象和设备对象309

6.4.3 I/O请求包310

6.5 Windows 2000/XP的设备驱动程序311

6.5.1 驱动程序结构314

6.5.2 同步316

6.6 Windows 2000/XP的I/O处理316

6.6.1 I/O的类型317

6.6.2 对单层驱动程序的I/O请求318

6.7 小结320

习题320

第7章 网络321

7.1 网络基本原理322

7.1.1 OSI参考模型323

7.1.2 TCP/IP参考模型324

7.1.3 其他基本概念326

7.2 Windows 2000网络体系结构328

7.2.1 网络API329

7.2.2 网络资源的名字解析342

7.2.3 协议驱动程序347

7.2.4 NDIS驱动程序348

7.3 Windows 2000的层次化网络服务350

7.3.1 远程访问351

7.3.2 活动目录351

7.3.3 网络负载平衡352

7.3.4 文件复制服务353

7.3.5 分布式文件系统353

7.3.6 TCP/IP的一些扩展特性354

7.4 小结355

习题356

第8章 Windows 应用程序设计357

8.1 Win32 API358

8.2 Windows 应用程序设计模式359

8.2.1 窗口360

8.2.2 事件驱动361

8.2.3 Windows 应用程序的开发流程363

8.3 Windows应用程序的基本结构364

8.3.1 WinMain函数364

8.3.2 窗口函数369

8.4 结构化异常处理371

8.4.1 异常处理372

8.4.2 终止处理375

8.4.3 软件异常377

8.5 动态链接库378

8.5.1 动态链接与静态链接378

8.5.2 DLL到进程地址空间的映射379

8.5.3 DLL的入口点函数381

8.5.4 DLL的创建和使用383

习题384

第9章 Windows 设备驱动程序设计385

9.1 Windows 2000/XP 的设备驱动程序386

9.2 WDM的核心概念和数据结构388

9.2.1 设备和驱动程序的分层388

9.2.2 驱动程序对象390

9.2.3 设备对象391

9.2.4 I/O请求包393

9.3.1 DriverEntry例程398

9.3 WDM驱动程序的结构398

9.3.2 AddDevice例程400

9.3.3 DispatchPnp例程404

9.3.4 DispatchPower例程404

9.3.5 WMI与DispatchWmi例程405

9.3.6 其他例程408

9.4 WDM驱动程序的编程409

9.4.1 WdmDriver的源代码组成409

9.4.3 PnP与电源管理410

9.4.2 初始化与清除410

9.4.4 WMI支持412

9.4.5 分发例程416

9.4.6 驱动程序的编译链接419

9.4.7 驱动程序的安装419

9.4.8 驱动程序的测试422

习题425

实习427

术语439

参考文献445