《nachos_study_book》:操作系统入门与实践指南
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更新于2024-07-19
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《nachos_study_book》是一本由澳大利亚南昆士兰大学科学学院编写的操作系统学习指南,适用于CSC2404/66204操作系统课程。该版本为1.2版,最初发布于1998年四月,并在2002年四月进行了修订,由裴一汀副教授(Peiyi Tang)主笔,罗恩·艾迪博士(Dr. Ron Addie)进行了修订。本书主要关注计算机系统结构、操作系统结构以及核心的操作系统管理模块。
第一部分是概述,涵盖了对操作系统的基本介绍和计算机系统的结构,让学生理解操作系统运行的基础环境。这部分包括:
1. **简介**:引导学生进入操作系统的学习,介绍其在现代计算系统中的核心作用。
2. **计算机系统结构**:解释硬件组件如CPU、内存、输入输出设备等,以及它们如何协同工作。
3. **操作系统结构**:阐述操作系统的主要组成部分,如内核、用户空间、进程管理等关键概念。
第二部分深入探讨进程管理,共包含四个模块:
4. **进程与线程**:讲解进程的基本概念,以及线程在并发处理中的角色,及其与进程的区别。
5. **CPU调度**:讨论不同的调度算法,如先来先服务、短进程优先等,以及它们如何影响系统性能。
6. **进程同步**:介绍进程间通信和同步机制,如信号量、互斥锁等,确保并发操作的正确性。
第三部分则转向存储管理,涉及以下几个主题:
7. **内存管理**:涵盖了内存分配、回收、物理地址到虚拟地址的映射等关键概念。
8. **系统调用实现**:详细解释系统调用的工作原理,即用户程序如何请求操作系统服务的过程。
9. **虚拟内存**:深入探讨虚拟内存的概念,如何提高内存利用率和缓解内存短缺问题。
10. **文件系统接口与实现**:讨论文件系统在操作系统中的作用,包括文件的创建、读写、链接等操作的底层实现。
11. **I/O系统与文件系统实现**:探讨I/O设备管理和文件系统如何协作,以高效地完成数据传输。
《nachos_study_book》作为一本实践导向的学习材料,通过理论与实验相结合的方式,帮助学生深入理解操作系统的核心原理,并为进行操作系统设计和开发打下坚实基础。无论是对初学者还是进阶者,都是一份宝贵的参考资料。
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