WINDOWS操作系統(tǒng)原理

序（一）
序（二）
編者的話
第1章   操作系統(tǒng)概述    1
1.1   計算機系統(tǒng)概觀    2
1.1.1   計算機的發(fā)展與分類    2
1.1.2   計算機系統(tǒng)    3
1.2   操作系統(tǒng)的概念    6
1.2.1   操作系統(tǒng)的地位    6
1.2.2   操作系統(tǒng)的定義    6
1.2.3   操作系統(tǒng)的特征    7
1.3   操作系統(tǒng)的功能    7
1.4   操作系統(tǒng)簡史    8
1.5   操作系統(tǒng)分類    12
1.6   研究操作系統(tǒng)的幾種觀點    14
1.7   Windows操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程    15
1.7.1   Windows的開發(fā)過程    16
1.7.2   Windows的版本    16
1.7.3   Windows 早期版本的技術特點    17
1.7.4   Windows 95和Windows 98    18
1.7.5   Windows NT操作系統(tǒng)的技術
特點    19
1.7.6   Windows Embedded家族    21
1.7.7   Windows 2000    22
1.7.8   Windows XP    24
1.7.9   Windows 2000開發(fā)的艱辛與規(guī)模    27
習題    28
第2章   Windows 2000/XP的體系結構    31
2.1   操作系統(tǒng)的設計    32
2.1.1   操作系統(tǒng)的設計目標    32
2.1.2   操作系統(tǒng)的設計階段    34
2.1.3   操作系統(tǒng)的結構問題    34
2.1.4   操作系統(tǒng)的結構設計    35
2.2   Windows 2000/XP的操作系統(tǒng)模型    40
2.2.1   Windows 2000/XP的構成    40
2.2.2   Windows 2000/XP的可移植性    41
2.2.3   Windows 2000/XP的對稱多處理的
支持    41
2.3   Windows 2000/XP的體系結構    42
2.3.1   內(nèi)核    42
2.3.2   硬件抽象層    44
2.3.3   執(zhí)行體    44
2.3.4   設備驅動程序    45
2.3.5   環(huán)境子系統(tǒng)和子系統(tǒng)動態(tài)鏈接庫    46
2.3.6   系統(tǒng)支持進程    50
2.4   Windows 2000/XP的系統(tǒng)機制    51
2.4.1   陷阱調度    52
2.4.2   對象管理器    60
2.4.3   同步    64
2.4.4   本地過程調用    68
2.4.5   系統(tǒng)工作線程    69
2.5   Windows 2000/XP的注冊表    69
2.5.1   注冊表的數(shù)據(jù)類型    69
2.5.2   注冊表的邏輯結構    70
2.6   Windows 2000/XP服務    71
2.6.1   服務應用程序    71
2.6.2   服務帳號    73
2.6.3   交互式服務    74
2.6.4   服務控制器    74
2.7   Windows 2000/XP的管理機制    81
2.7.1   WMI的體系結構    81
2.7.2   數(shù)據(jù)生產(chǎn)者    83
2.7.3   通用信息模型和管理對象格式
語言    83
2.7.4   WMI名字空間    84
2.7.5   類聯(lián)合    84
2.7.6   WMI對象瀏覽器    84
2.7.7   WMI執(zhí)行    84
2.7.8   WMI安全    84
習題    84
第3章   進程和處理器管理    89
3.1   進程    90
3.1.1   程序的順序執(zhí)行和并發(fā)執(zhí)行    90
3.1.2   進程的定義和描述    91
3.1.3   進程的狀態(tài)轉換    92
3.2   進程控制    96
3.2.1   進程的創(chuàng)建和退出    96
3.2.2   進程的阻塞和喚醒    97
3.2.3   Windows 2000/XP進程管理    98
3.3   線程    99
3.3.1   線程的概念    99
3.3.2   進程和線程的比較    101
3.3.3   Windows 2000/XP線程    101
3.4   進程互斥和同步    103
3.4.1   互斥算法    103
3.4.2   信號量    106
3.4.3   經(jīng)典進程同步問題    109
3.4.4   管程    111
3.4.5   Windows 2000/XP的進程互斥和
同步    112
3.5   進程間通信    114
3.5.1   Windows 2000/XP的信號    114
3.5.2   Windows 2000/XP基于文件映射的
共享存儲區(qū)    115
3.5.3   Windows 2000/XP管道    116
3.5.4   Windows 2000/XP郵件槽    116
3.5.5   套接字    117
3.6   死鎖問題    117
3.6.1   概述    117
3.6.2   死鎖的預防    118
3.6.3   死鎖的檢測    119
3.6.4   死鎖的避免    119
3.6.5   解決死鎖問題的綜合方法    120
3.7   處理器調度概述    120
3.7.1   處理器調度的類型    120
3.7.2   調度的性能準則    120
3.7.3   進程調度器    121
3.8   調度算法    122
3.8.1   先來先服務算法    122
3.8.2   最短作業(yè)優(yōu)先算法    122
3.8.3   時間片時鐘算法    123
3.8.4   多級隊列算法    123
3.8.5   優(yōu)先級算法    123
3.8.6   多級反饋隊列算法    124
3.9   Windows 2000/XP的線程調度    124
3.9.1   Windows 2000/XP的線程調度
特征    124
3.9.2   Win32中與線程調度相關的應用程序
編程接口    125
3.9.3   線程優(yōu)先級    126
3.9.4   線程時間配額    128
3.9.5   調度數(shù)據(jù)結構    130
3.9.6   調度策略    132
3.9.7   線程優(yōu)先級提升    134
3.9.8   對稱多處理器系統(tǒng)上的線程調度    137
3.9.9   空閑線程    139
習題    139
參考文獻    140
第4章   存儲體系    141
4.1   存儲管理的基本原理    142
4.1.1   內(nèi)存管理方法    142
4.1.2   虛擬存儲器    147
4.1.3   磁盤存儲管理    151
4.1.4   高速緩存管理    155
4.2   Windows 2000/XP內(nèi)存管理    158
4.2.1   地址空間的布局    159
4.2.2   地址轉換機制    164
4.2.3   用戶空間內(nèi)存分配方式    170
4.2.4   系統(tǒng)內(nèi)存分配    175
4.2.5   缺頁處理    176
4.2.6   工作集    181
4.2.7   物理內(nèi)存管理    185
4.2.8   其他內(nèi)存相關機制    192
4.3   Windows 2000/XP外存管理    195
4.3.1   Windows 2000/XP存儲的演變    196
4.3.2   分區(qū)    197
4.3.3   驅動程序    199
4.3.4   多重分區(qū)管理    202
4.3.5   卷名字空間    206
4.4   Windows 2000/XP高速緩存管理    208
4.4.1   高速緩存的結構    211
4.4.2   高速緩存的大小    212
4.4.3   高速緩存的數(shù)據(jù)結構    214
4.4.4   高速緩存的操作    218
4.4.5   高速緩存支持例程    223
4.4.6   寫阻塞    225
4.4.7   小結    225
習題    225
第5章   文件系統(tǒng)    227
5.1   文件概念與實現(xiàn)    228
5.1.1   文件    228
5.1.2   文件實現(xiàn)    231
5.2   目錄概念與實現(xiàn)    235
5.2.1   目錄    235
5.2.2   目錄實現(xiàn)    239
5.3   文件系統(tǒng)    240
5.3.1   文件系統(tǒng)模型    240
5.3.2   文件系統(tǒng)可恢復性    243
5.3.3   文件系統(tǒng)安全性    244
5.4   Windows FSD體系結構    246
5.4.1   本地FSD    246
5.4.2   遠程FSD    246
5.4.3   FSD與文件系統(tǒng)操作    247
5.5   Windows文件系統(tǒng)概述    248
5.5.1   CDFS與UDF    249
5.5.2   FAT12、FAT16與FAT32    249
5.6   NTFS設計目標與高級特性    252
5.6.1   NTFS設計目標    252
5.6.2   NTFS的高級特性    253
5.7   NTFS文件系統(tǒng)驅動程序    258
5.8   NTFS磁盤結構    259
5.8.1   卷    259
5.8.2   簇    259
5.8.3   主控文件表    260
5.8.4   文件引用號    262
5.8.5   文件記錄    262
5.8.6   文件名稱    264
5.8.7   常駐屬性與非常駐屬性    264
5.8.8   索引    266
5.8.9   數(shù)據(jù)壓縮    267
5.9   NTFS可恢復性支持    268
5.9.1   日志記錄的實現(xiàn)    268
5.9.2   可恢復性實現(xiàn)    272
5.10   NTFS壞簇恢復支持    274
5.11   NTFS安全性支持    275
5.11.1   注冊回調函數(shù)    277
5.11.2   首次加密文件    277
5.11.3   解密文件    279
5.11.4   備份加密文件    280
習題    280
第6章   I/O系統(tǒng)    281
6.1   I/O系統(tǒng)概述    282
6.1.1   設備管理的重要性    282
6.1.2   設備的分類    283
6.1.3   I/O設備的性能標準    284
6.1.4   I/O系統(tǒng)的功能    284
6.1.5   設備分配    288
6.1.6   I/O系統(tǒng)功能的實現(xiàn)    292
6.2   I/O 軟件的組成    293
6.2.1   I/O 軟件的目標    293
6.2.2   中斷處理程序    293
6.2.3   設備驅動程序    296
6.2.4   與設備無關的系統(tǒng)軟件    298
6.2.5   用戶空間的I/O 軟件    299
6.3   Windows 2000/XP的I/O系統(tǒng)結構和
模型    301
6.3.1   I/O管理器    303
6.3.2   PnP管理器    303
6.3.3   電源管理器    304
6.4   Windows 2000/XP I/O系統(tǒng)的數(shù)據(jù)
結構    307
6.4.1   文件對象    307
6.4.2   驅動程序對象和設備對象    309
6.4.3   I/O請求包    310
6.5   Windows 2000/XP的設備驅動程序    311
6.5.1   驅動程序結構    314
6.5.2   同步    316
6.6   Windows 2000/XP的I/O處理    316
6.6.1   I/O的類型    317
6.6.2   對單層驅動程序的I/O請求    318
6.7   小結    320
習題    320
第7章   網(wǎng)絡    321
7.1   網(wǎng)絡基本原理    322
7.1.1   OSI參考模型    323
7.1.2   TCP/IP參考模型    324
7.1.3   其他基本概念    326
7.2   Windows 2000網(wǎng)絡體系結構    328
7.2.1   網(wǎng)絡API    329
7.2.2   網(wǎng)絡資源的名字解析    342
7.2.3   協(xié)議驅動程序    347
7.2.4   NDIS驅動程序    348
7.3   Windows 2000的層次化網(wǎng)絡服務    350
7.3.1   遠程訪問    351
7.3.2   活動目錄    351
7.3.3   網(wǎng)絡負載平衡    352
7.3.4   文件復制服務    353
7.3.5   分布式文件系統(tǒng)    353
7.3.6   TCP/IP的一些擴展特性    354
7.4   小結    355
習題    356
第8章   Windows應用程序設計    357
8.1   Win32 API    358
8.2   Windows應用程序設計模式    359
8.2.1   窗口    360
8.2.2   事件驅動    361
8.2.3   Windows應用程序的開發(fā)流程    363
8.3   Windows應用程序的基本結構    364
8.3.1   WinMain函數(shù)    364
8.3.2   窗口函數(shù)    369
8.4   結構化異常處理    371
8.4.1   異常處理    372
8.4.2   終止處理    375
8.4.3   軟件異常    377
8.5   動態(tài)鏈接庫    378
8.5.1   動態(tài)鏈接與靜態(tài)鏈接    378
8.5.2   DLL到進程地址空間的映射    379
8.5.3   DLL的入口點函數(shù)    381
8.5.4   DLL的創(chuàng)建和使用    383
習題    384
第9章   Windows設備驅動程序設計    385
9.1   Windows 2000/XP的設備驅動程序    386
9.2   WDM的核心概念和數(shù)據(jù)結構    388
9.2.1   設備和驅動程序的分層    388
9.2.2   驅動程序對象    390
9.2.3   設備對象    391
9.2.4   I/O請求包    393
9.3   WDM驅動程序的結構    398
9.3.1   DriverEntry例程    398
9.3.2   AddDevice例程    400
9.3.3   DispatchPnp例程    404
9.3.4   DispatchPower例程    404
9.3.5   WMI 與DispatchWmi例程    405
9.3.6   其他例程    408
9.4   WDM驅動程序的編程    409
9.4.1   WdmDriver的源代碼組成    409
9.4.2   初始化與清除    410
9.4.3   PnP與電源管理    410
9.4.4   WMI支持    412
9.4.5   分發(fā)例程    416
9.4.6   驅動程序的編譯鏈接    419
9.4.7   驅動程序的安裝    419
9.4.8   驅動程序的測試    422
習題    425
實習    427
術語    439
參考文獻    445