PODSTAWY SYSTEMÓW OPERACYJNYCH TOM I wyd.10

ISBN: 978-83-01-21258-2

778 stron
format: B5
oprawa: miękka
Rok wydania: 2021

Podstawy systemów operacyjnych to dziesiąte, najnowsze wydanie najlepszego na świecie podręcznika o systemach operacyjnych, stosowanego powszechnie na uczelniach wyższych w Polsce. Opisano w nim rozwój systemów, budowę sprzętu, zarządzanie procesami i pamięcią. Omówiono podsystem wejścia-wyjścia, nowe technologie i rozwiązania programowe, związane z rozwojem urządzeń pamięci zewnętrznej oraz szyn łączących je z procesorem i pamięcią główną. Sporo miejsca poświęcono systemom rozproszonym i zagadnieniom dotyczącym ochrony i bezpieczeństwa informacji. Omówiono także przykładowe systemy operacyjne, w tym najnowszy Windows i Linux. Wielką zaletą książki jest przystępny język, czytelne rysunki i ćwiczenia do każdego rozdziału. Podręcznik jest przeznaczony dla studentów informatyki na wszystkich uczelniach wyższych. Książka została wydana w dwóch tomach, aby ułatwić Czytelnikom korzystanie z niej. W Tomie I zostały omówione następujące zagadnienia: Czym są systemy operacyjne, co robią, jak są pomyślane i zbudowane Pojęcia procesu i współbieżności stanowiące sedno nowoczesnych systemów operacyjnych Metody synchronizacji procesów i postępowania z zakleszczeniami Zarządzanie pamięcią główną (operacyjną) podczas wykonywania procesu Wykorzystanie i działanie pamięci masowej oraz wejścia-wyjścia w nowoczesnym systemie komputerowym Działanie systemów plików w nowoczesnym systemie komputerowym.

SPIS TREŚCI

Przedmowa

CZĘŚĆ 1. PRZEGLĄD

Rozdział 1. Wstęp
1.1. Co robią systemy operacyjne?
1.2. Organizacja systemu komputerowego
1.3. Architektura systemu komputerowego
1.4. Działania systemu operacyjnego
1.5. Zarządzanie zasobami
1.6. Ochrona i bezpieczeństwo
1.7. Wirtualizaqa
1.8. Systemy rozproszone
1.9. Struktury danych jądra
1.10. Środowiska obliczeniowe
1.11. Wolne systemy operacyjne i systemy o otwartym kodzie
1.12. Podsumowanie
Ćwiczenia
Dalsze lektury
Bibliografia

Rozdział 2. Struktury systemów operacyjnych
2.1. Usługi systemu operacyjnego
2.2. Interfejs użytkownika z systemem operacyjnym
2.3. Wywołania systemowe
2.4. Usługi systemowe
2.5. Konsolidatory i ładowacze
2.6. Dlaczego aplikacje zależą od systemu operacyjnego
2.7. Projektowanie i implementowanie systemów operacyjnych
2.8. Struktura systemu operacyjnego
2.9. Budowanie i rozruch systemu operacyjnego
2.10. Usuwanie błędów z systemu operacyjnego
2.11. Podsumowanie
Ćwiczenia
Dalsze lektury
Bibliografia

CZĘŚĆ 2. ZARZĄDZANIE PROCESAMI

Rozdział 3. Procesy
3.1. Koncepcja procesu
3.2. Planowanie procesów
3.3. Działania na procesach
3.4. Komunikacja międzyprocesowa (IPC)
3.5. IPC w systemach z pamięcią dzieloną
3.6. IPC w systemach z przekazywaniem komunikatów
3.7. Przykłady systemów IPC
3.8. Komunikacja w systemach klient-serwer
3.9. Podsumowanie
Ćwiczenia
Dalsze lektury
Bibliografia

Rozdział 4. Wątki i współbieżność
4.1. Przegląd
4.2. Programowanie wielordzeniowe
4.3. Modele wielowątkowości
4.4. Biblioteki wątków
4.5. Wątkowość niejawna
4.6. Problemy wątkowości
4.7. Przykłady systemów operacyjnych
4.8. Podsumowanie
Ćwiczenia
Dalsze lektury
Bibliografia

Rozdział 5. Planowanie przydziału CPU (jednostki centralnej)
5.1. Pojęcia podstawowe
5.2. Kryteria planowania
5.3. Algorytmy planowania
5.4. Planowanie wątków
5.5. Planowanie wieloprocesorowe
5.6. Planowanie CPU w czasie rzeczywistym
5.7. Przykłady systemów operacyjnych
5.8. Ocena algorytmów
5.9. Podsumowanie
Ćwiczenia
Dalsze lektury
Bibliografia

CZĘŚĆ 3. SYNCHRONIZACJA PROCESÓW

Rozdział 6. Narzędzia synchronizacji
6.1. Podstawy
6.2. Problem sekcji krytycznej
6.3. Rozwiązanie Petersona
6.4. Sprzętowe środki synchronizacji
6.5. Blokady muteksowe
6.6. Semafory
6.7. Monitory
6.8. Żywotność
6.9. Ocena
6.10. Podsumowanie
Ćwiczenia
Dalsze lektury
Bibliografia

Rozdział 7. Przykłady synchronizacji
7.1. Klasyczne problemy synchronizacji
7.2. Synchronizacja w jądrze
7.3. Synchronizacja POSIX-owa
7.4. Synchronizacja w Javie
7.5. Podejścia alternatywne
7.6. Podsumowanie
Ćwiczenia
Dalsze lektury
Bibliografia

Rozdział 8. Zakleszczenia
8.1. Model systemu
8.2. Zakleszczenie w aplikacjach wielowątkowych
8.3. Charakterystyka zakleszczenia
8.4. Metody postępowania z zakleszczeniami
8.5. Zapobieganie zakleszczeniom
8.6. Unikanie zakleszczeń
8.7. Wykrywanie zakleszczenia
8.8. Likwidowanie zakleszczenia
8.9. Podsumowanie
Ćwiczenia
Dalsze lektury
Bibliografia

CZĘŚĆ 4. ZARZĄDZANIE ZASOBAMI PAMIĘCI

Rozdział 9. Pamięć główna (operacyjna)
9.1. Podstawy
9.2. Przydział ciągły pamięci
9.3. Stronicowanie
9.4. Struktura tablicy stron
9.5. Wymiana
9.6. Przykład: 32- i 64-bitowe architektury Intela
9.7. Przykład - architektura ARMv8
9.8. Podsumowanie
Ćwiczenia
Dalsze lektury
Bibliografia

Rozdział 10. Pamięć wirtualna
10.1. Podstawy
10.2. Stronicowanie na żądanie
10.3. Kopiowanie przy zapisie
10.4. Zastępowanie stron
10.5. Przydział ramek
10.6. Szamotanie
10.7. Kompresja pamięci
10.8. Przydział pamięci dla jądra
10.9. Inne rozważania
10.10. Przykłady z systemów operacyjnych
10.11. Podsumowanie
Ćwiczenia
Dalsze lektury
Bibliografia

CZĘŚĆ 5. ZARZĄDZANIE PAMIĘCIĄ MASOWĄ

Rozdział 11. Struktura pamięci masowej
11.1. Przegląd struktur pamięci masowej
11.2. Planowanie dysków twardych (HDD)
11.3. Planowanie nieruchomych urządzeń pamięci (NVM)
11.4. Wykrywanie i korygowanie błędów
11.5. Zarządzanie urządzeniami pamięci masowej
11.6. Zarządzanie obszarem wymiany
11.7. Podłączanie pamięci masowej
11.8. Struktury RAID
11.9. Podsumowanie
Ćwiczenia
Dalsze lektury
Bibliografia

Rozdział 12. Systemy wejścia-wyjścia
12.1. Przegląd
12.2. Sprzęt wejścia-wyjścia
12.3. Uzytkowy interfejs wejścia-wyjścia
12.4. Podsystem wejścia-wyjścia w jądrze
12.5. Przekształcanie zamówień wejścia-wyjścia na operacje sprzętowe
12.6. Strumienie (STREAMS)
12.7. Wydajność
12.8. Podsumowanie
Ćwiczenia
Dalsze lektury
Bibliografia

CZĘŚĆ 6. SYSTEM PLIKÓW

Rozdział 13. Interfejs systemu plików
13.1. Pojęcie pliku
13.2. Metody dostępu
13.3. Struktura katalogowa
13.4. Ochrona
13.5. Pliki odwzorowane w pamięci
13.6. Podsumowanie
Ćwiczenia
Dalsze lektury
Bibliografia

Rozdział 14. Implementacja systemu plików
14.1. Budowa systemu plików
14.2. Operacje systemu plików
14.3. Implementacja katalogu
14.4. Metody przydziału
14.5. Zarządzanie wolną przestrzenią
14.6. Wydajność i osiągi
14.7. Rekonstrukcja
14.8. Przykład - system plików WAFL
14.9. Podsumowanie
Ćwiczenia
Dalsze lektury
Bibliografia

Rozdział 15. Wewnętrzna organizacja systemów plików
15.1. Systemy plików
15.2. Montowanie systemu plików
15.3. Partycje i montowanie
15.4. Dzielenie plików
15.5. Wirtualne systemy plików
15.6. Zdalne systemy plików
15.7. Semantyka spójności
15.8. NFS
15.9. Podsumowanie
Ćwiczenia
Dalsze lektury
Bibliografia