University of Southern Queensland 操作系统学习手册

"nachos study book - 操作系统实现与管理" 这本“nachos study book”由University of Southern Queensland的Department of Mathematics and Computing出版，详细介绍了操作系统的基础概念、设计与实现。这本书主要分为三个部分，涵盖了操作系统的核心概念和技术。 第一部分：概述 1. **简介**：这部分为读者提供了操作系统的基本概念，解释了为什么我们需要操作系统以及它们在计算机系统中的作用。 2. **计算机系统结构**：这部分深入讨论了计算机硬件和软件的交互，包括处理器、内存、外设等组成部分，以及它们如何协同工作。 3. **操作系统结构**：讨论了操作系统的不同组件和层次结构，包括内核、用户接口以及操作系统的功能模块。 第二部分：进程管理 4. **进程与线程**：这部分讲解了进程作为程序执行的实例，以及线程作为轻量级的进程如何在单个进程中执行多个并发活动。 5. **CPU调度**：探讨了操作系统如何决定哪个进程应该获得CPU时间片，以及不同的调度策略，如先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）和优先级调度等。 6. **进程同步**：介绍了解决进程间通信和协作的机制，如信号量、管程和条件变量等。 第三部分：存储管理 7. **内存管理**：这部分涉及虚拟地址和物理地址的映射，内存分配和回收，以及内存保护的概念。 8. **系统调用的实现**：详细阐述了用户空间与内核空间的交互，以及如何通过系统调用来请求操作系统服务。 9. **虚拟内存**：解释了如何通过分页和分段技术实现虚拟内存，以及交换和页面替换算法。 10. **文件系统接口**：讨论了文件的组织方式，文件的创建、读写和删除操作，以及目录结构。 11. **I/O系统和文件系统实现**：涵盖了输入/输出设备的管理，中断处理，以及文件系统如何在磁盘上存储和检索数据。 本书不仅适合大学课程CSC2404/66204: Operating Systems的学习者，也对想要深入理解操作系统原理和实现的专业人士有极高的参考价值。通过这本学习书，读者可以全面了解操作系统是如何在实际中管理和协调计算机资源的，包括进程控制、内存分配、文件系统和I/O操作等方面的知识。