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十二、保护和安全前言随着计算机技术的迅速发展，在计算机系统中存储的信息越来越多，信息的安全性问题也越来越重要。信息安全通常会受到以下两类攻击：①恶意攻击：攻击者试图获取或毁坏敏感信息，甚至破坏系统的正常操作，并可能造成很大的经济损失和社会危害；②无意/偶发性攻击：主要源于人们操作上的失误、计算机硬件的故障、OS或其它软件中存在的潜在漏洞，以及突然断电、火灾等自然灾害，由此造成的后果同样也可能啊非常严重的。1.安全环境1.1 实现“安全环境”的主要目标和面临的威胁实现“安全环境”的主要目标有三：数

十一、多媒体操作系统随着计算机技术的不断发展和应用的普及，多媒体设备层出不穷，如数字视听设备、数码相机、可穿戴设备等等。它们的出现极大地丰富了人们的文化生活。这些设备的一个共同特点是，它们都是数字化的：利用计算机技术对音频和视频等信息进行处理、存储和传输。于是便提出了这样一个问题：基于计算机具有非常强的数字处理、存储和传输能力这一点，是否可在OS中集成这些功能？答案是肯定的，由此促使传统OS发展为多媒体OS。1.多媒体系统简介1.1 多媒体的概念数据、信息与媒体所谓数据，是反映客观事物及其运

十、多处理机操作系统前言计算机发展的历史请求地表明：提高计算机系统性能的主要途径有两条：一是提高构成计算机的元器件的运行速度，特别是处理器芯片的速度，而是改进计算机系统的体系结构，特别是在系统中引入多个处理器或多台计算机，以实现对信息的高度并行处理，达到提高系统吞吐量和可靠性的目的。1.多处理机系统的基本概念1.1 多处理机系统的引入引入多处理机系统的原因大致如下：CPU的时钟频率问题增加系统吞吐量节省投资提高系统可靠性1.2 多处理机系统的类型一般而言，可以从不同角度对多处理

九、操作系统接口前言操作系统作为计算机系统资源的管理者，对系统中的所有硬件和软件资源进行统一的管理和操纵。无论是用户(程序)或OS的外层软件，凡是涉及到系统资源的有关操作，都必须作为服务请求提交给OS，由它来完成。为了使用户能方便地使用计算机，操作系统提供了相应的用户接口，帮助用户快速、有效、安全、可靠地操纵计算机系统中的各类资源，完成相关的处理。一般地，操作系统向用户提供了两类接口，即用户接口和程序接口。值得说明的是，在Internet广为流行的今天，OS又增加了一种面向网络的网络用户接口。1.用户

八、磁盘存储器的管理1.外存的组织方式1.1 连续组织方式连续组织方式又称连续分配方式，要求为每一个文件分配一组相邻接的盘块。通常，它们都位于一条磁道上，在进行读/写时，不必移动磁头。在采用连续组织方式时，可把逻辑文件中的记录顺序地存储到邻接的各物理盘块中，这样所形成的文件结构称为顺序文件结构，此时的物理文件称为顺序文件。如同内存在动态分区分配一样，随着文件建立时空间的分配和文件删除时空间的回收，将使磁盘空间被分割成许多小块，这些较小的连续区已难于用来存储文件，此即外存的碎片。同样，我们也可以利用

七、文件管理前言由于计算机中的内存是易失性设备，断电后所存储的信息即会丢失，其容量又十分有限，所以在现代计算机系统中，都必须配置外存，将系统和用户需要用到的大量程序和数据以文件的形式存放在外存中，需要时再随时将它们调入内存，或将它们打印出来。如果由用户直接管理存放在外存上的文件，不仅要求用户熟悉外存特性，了解各种文件的属性，以及它们在外存上的位置，而且在多用户环境下还必须能保持数据的安全性和一直性。显然，这是用户所不能胜任的。于是在操作系统中又增加了文件管理功能，专门管理在外存上的文件，并把对文件的存取

六、输入输出系统前言I/O系统是OS的重要组成部分，用于管理诸如打印机和扫描仪等I/O设备，以及用于存储数据，如磁盘驱动器和磁带机等各种存储设备。由于I/O系统所含设备类型繁多，差异又非常大，致使I/O系统成为操作系统中最繁杂且与硬件最紧密相关的部分。1.I/O系统的功能、模型和接口1.1 I/O系统的基本功能为了满足系统和用户的要求，I/O系统应具有下述几方面的基本功能，其中，第一、二方面的功能是为了方便用户使用I/O设备；第三、四方面的功能是用于提高CPU和I/O设备的利用率；第五、六方面的

五、虚拟存储器前言虚拟存储器作为现代操作系统中存储器管理的一项重要技术，实现了内存扩充功能。但该功能并非是从物理上实际地扩大内存的容量，而是从逻辑上实现对内存空间更大的程序运行，或者让更多的用户程序并发运行。这样既满足了用户的需要，又改善了系统的性能。1.虚拟存储器概述1.1 常规存储器管理方式的特征和局部性原理常规存储器管理方式的特征我们把前一章中所介绍的各种存储器管理方式统称为传统存储器管理方式，它们全都具有如下两个共同的特征：(1) 一次性，是指作业必须一次性地全部装入内存后方能开

四、存储器管理1.存储器的层次结构在计算机执行时，几乎每一条指令都涉及对存储器的访问，因此要求对存储器的访问速度能跟得上处理机的运行速度。或者说，存储器的速度必须非常快，能与处理机的速度相匹配，否则会明显地影响到处理机的运行。此外还要求存储器具有非常大的容量，而且存储器的价格还应很便宜。对于这样十分严格的三个条件，目前是无法同时满足的。于是在现代计算机系统中都无一例外地采用了多层结构的存储器系统。1.1 多层结构的存储器系统存储器的多层结构对于通用计算机而言，存储层次至少应具有三级：最高层为

三、处理机调度与死锁前言在多道程序环境下，内存中存在着多个进程，其数目往往多于处理机数目。这就要求系统能按某种算法，动态地将处理机分配给处于就绪状态的一个进程，使之执行。分配处理机的任务是由处理机调度程序完成的。对于大型系统运行时的性能，如系统吞吐量、资源利用率、作业周转时间或响应的及时性等，在很大程度上都取决于处理机调度性能的好坏。因而，处理机调度便成为OS中至关重要的部分。1.处理机调度的层次和调度算法的目标1.1 处理机调度的层次高级调度高级调度又称长程调度或作业调度，它的调度对象是

第二章、进程的描述与控制前言在传统的操作系统中，为了提高资源利用率和系统吞吐量，通常采用多道程序技术，将多个程序同时装入内存，并使之并发运行，传统意义上的程序不再能独立运行。此时，作为资源分配和独立运行的基本单位都是进程。操作系统所具有的四大特征也都是基于进程而形成的，并从进程的角度对操作系统进行研究。可见，在操作系统中，进程是一个极其重要的概念。因此，本章专门对进程进行详细阐述。1.前趋图和程序执行1.1 前趋图1.2 程序顺序执行程序的顺序执行下图中I代表输入操作，C代表计算操作

第一章、操作系统引论前言操作系统（Operating System，OS）是配置在计算机硬件上的第一层软件，是对硬件系统的首次扩充。其主要作用是管理好这些设备，提高它们的利用率和系统的吞吐量，并为用户和应用程序提供一个简单的接口，便于用户使用。OS是现代计算机系统中最基本和最重要的系统软件，而其它的诸如编译程序、数据库管理系统等系统软件，以及大量的应用软件，都直接依赖于操作系统的支持，取得它所提供的服务。事实上OS已成为现代计算机系统、多处理机系统、计算机网络中都必须配置的系统软件。1.操作系统的目标