Windows操作系统原理探索:清华大学电子工程系讲义
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更新于2024-08-25
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"这是一份来自清华大学电子工程系的Windows操作系统原理讲义,旨在帮助学生理解和掌握操作系统的基本原理,特别是Windows操作系统的运行机制和内核技术。课程涵盖了操作系统概述、Windows体系结构、处理机管理、存储管理、文件管理、设备管理和计算机网络管理等多个核心主题,并推荐了几本权威的操作系统教材和参考书籍。"
在计算机科学领域,操作系统是系统软件的核心,它作为硬件和应用程序之间的桥梁,负责资源管理、任务调度和提供用户接口。Windows操作系统是个人电脑领域的主导力量,因此深入理解其工作原理对于电子信息类专业的学生尤为重要。
在教学目标方面,课程旨在让学生不仅理解操作系统的基本概念和功能,如线程同步、磁盘I/O和网络通信,还要了解这些原理如何在Windows中具体实现,但不需要深入到源代码层面。课程内容丰富,包括:
1. **操作系统概述**:这部分介绍了操作系统的定义、分类以及它在计算机系统中的角色,为后续的学习奠定基础。
2. **Windows操作系统的体系结构**:讲解Windows的层次结构,包括用户模式和内核模式,以及Windows NT内核的关键组件。
3. **处理机管理**:讨论进程的概念、调度算法以及线程的创建与同步,这是操作系统中实现多任务并行的关键部分。
4. **存储管理**:涵盖内存分配、页面替换策略和虚拟内存,这些都是高效利用有限内存资源的重要手段。
5. **文件管理**:涉及文件系统的组织、文件的创建、读写和删除,以及磁盘空间的管理。
6. **设备管理**:介绍输入/输出(I/O)操作,特别是中断处理、DMA(直接存储器访问)和设备驱动程序的作用。
7. **计算机网络管理**:讲解操作系统如何支持网络通信,包括套接字编程和网络协议栈的实现。
为了辅助学习,推荐了多本经典教材,如《Windows操作系统原理》、《Windows内核实验教程》以及William Stallings和Andrew S. Tanenbaum的作品,这些书籍提供了深入的操作系统理论和实现细节。
通过本课程的学习,学生能够建立起操作系统和Windows内核的坚实理论基础,具备分析和解决实际问题的能力,为未来开发应用系统或进行更高级的系统级编程打下坚实基础。
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