Windows操作系统原理（第二版）

　　本书讲述当代计算机操作系统的原理，并具体分析操作系统原理在 Windows Server 2003中的实现技术和方法，将抽象的原理与具体的实例相结合，既有设计思想精要的提炼，又有具体实现细节的分析。本书保留了第1版将操作系统的一般原理与分析Windows内部体系结构相结合的特色，并根据Windows操作系统的发展趋势，增加了对Windows Server 2003体系结构的介绍。本书由国内知名大学操作系统的主讲教师编写，适合作为高等院校计算机和电子工程相关专业的操作系统教材，也是一本用于设计、开发基于Windows的应用软件，以及编写Windows操作系统驱动程序的重要参考书，还是在Windows Server 2003平台上进行设计开发的技术人员的必备参考书。Windows操作系统是微软公司开发的个人电脑操作系统，一经推出便以其方便性、易用性征服了广大用户，迅速成为应用最广泛的主流操作系统。许多读者迫切希望了解Windows操作系统的内部体系结构和工作原理，以便在Windows操作平台上进行开发。为了满足这一需求，2001年8月， 《Windows操作系统原理》的第1版面世，这是国内第一本以Windows操作系统为例，全面讲述操作系统原理的教程。微软总裁比尔·盖茨先生亲自写来贺词，这是比尔·盖茨先生第一次为美国境外出版的图书写贺词。中国科学院院士杨芙清教授、微软亚洲研究院前任院长张亚勤先生亲自为本书作序，教育部高教司司长、著名的操作系统专家张尧学教授也给予本书极高的评价。第1版出版以来得到了广大读者的好评。时隔三年，Windows操作系统在不断发展，本书的内容也必须进行更新，以反映Windows操作系统的发展，于是推出了这本《Windows操作系统原理（第2版）》。与第1版相比，本书有如下特色· 内容更加全面第2版反映TWindowsServer2003对内核的改进，并以WindowsServer2003为实例详细介绍Windows操作系统的基本原理，充分反映了Windows操作系统的发展变化。· 作者阵容强大本书的作者均为国内重点大学操作系统课程的主讲教师，具有丰富的专业知识和教学经验，微软内核开发组的骨干成员、Windows Server 2003的研发人员之一的DaveProbert也参与了第2版的编写工作，有效地保证了第2版的内在质量。· 资料来源权威微软公司和微软亚洲研究院为本书的编写提供了许多第一手资料，并第一次在国内授权作者阅读其最新操作系统WindowsServer2003的源代码，从而保证了本书的权威性。本书全面反映计算机操作系统的设计思想、概念及发展趋势，深入剖析Windows操作系统的基本原理，既可以帮助读者全面了解Windows操作系统，也对读者举一反三地了解其他操作系统有所帮助。中国科学院院士杨芙清教授、微软亚洲研究院院长沈向洋先生专门为本书第2版作序。我们希望本书第2版同样对广大读者有所帮助。

暂缺《Windows操作系统原理（第二版）》作者简介

序(一)
 序(二)
 编者的话
 第1章 操作系统概述
 1. 1 计算机系统概观
 1. 1. 1 计算机的发展与分类
 1. 1. 2 计算机系统
 1. 2 操作系统的概念
 1. 2. 1 操作系统的地位
 1. 2. 2 操作系统的定义
 1. 2. 3 操作系统的特征
 1. 3 操作系统的功能
 1. 4 操作系统的用户接口
 1. 4. 1 用户界面
 1. 4. 2 程序设计用户接口--系统调用
 1. 5 操作系统简史
 1. 6 操作系统分类
 1. 7 研究操作系统的几种观点
 1. 8 Windows操作系统的发展历程
 1. 8. 1 Windows的开发过程
 1. 8. 2 Windows的版本
 1. 8. 3 Windows早期版本的技术特点
 1. 8. 4 Windows 95和Windows98
 1. 8. 5 WindowsNT操作系统的技术特点
 1. 8. 6 WindowsEmbedded家族
 1. 8. 7 Windows服务器
 1. 8. 8 Windows Server2003
 1. 8. 9 WindowsXP
 1. 8. 10 Windows开发的艰辛与规模
 1. 8. 11 微软公司下一代客户端Windows操作系统Longhorn
 习题
 第2章 WindowsServer2003的体系结构
 2. 1 操作系统的设计
 2. 1. 1 操作系统的设计目标
 2. 1. 2 操作系统的设计阶段
 2. 1. 3 操作系统的结构问题
 2. 1. 4 操作系统的结构设计
 2. 1. 5 近十年来操作系统结构的发展
 2. 2 WindowsServer2003的操作系统模型
 2. 2. 1 WindowsServer2003的构成
 2. 2. 2 WindowsServer2003的可移植性
 2. 2. 3 多处理机和集群支持
 2. 3 WindowsServer2003的体系结构
 2. 3. 1 内核
 2. 3. 2 硬件抽象层
 2. 3. 3 执行体
 2. 3. 4 设备驱动程序
 2. 3. 5 环境子系统和子系统动态链接库
 2. 3. 6 系统支持进程
 2. 3. 7 安全考虑
 2. 4 WindowsServer2003的系统机制
 2. 4. 1 陷阱调度
 2. 4. 2 对象管理器
 2. 4. 3 同步
 2. 4. 4 本地过程调用
 2. 4. 5 系统工作线程
 2. 5 WindowsServer2003的注册表
 2. 5. 1 注册表的数据类型
 2. 5. 2 注册表的逻辑结构
 2. 6 Longhorn的体系结构
 习题
 第3章  进程和处理机管理
 3. 1 进程
 3. 1. 1 程序的顺序执行和并发执行
 3. 1. 2 进程的定义和描述
 3. 1. 3 进程的状态转换
 3. 2 进程控制
 3. 2. 1 进程的创建和退出
 3. 2. 2 进程的阻塞和唤醒
 3. 2. 3 WindowsServer2003进程管理
 3. 3 线程
 3. 3. 1 线程的概念
 3. 3. 2 进程和线程的比较
 3. 3. 3 WindowsServer 2003线程
 3. 4 进程互斥和进程同步
 3. 4. 1 互斥算法
 3. 4. 2 信号量
 3. 4. 3 经典进程同步问题
 3. 4. 4 管程
 3. 4. 5 WindowsServer2003的进程互斥和同步
 3. 5 进程间通信
 3. 5. 1 WindowsServer 2003的信号
 3. 5. 2 WindowsServer2003基于文件映射的共享存储区
 3. 5. 3 WindowsServer2003管道
 3. 5. 4 WindowsServer 2003邮件槽
 3. 5. 5 套接字
 3. 6 死锁问题
 3. 6. 1 概述
 3. 6. 2 死锁的预防
 3. 6. 3 死锁的检测
 3. 6. 4 死锁的避免
 3. 6. 5 解决死锁问题的综合方法
 3. 7 处理机调度概述
 3. 7. 1 处理机调度的类型
 3. 7. 2 调度的性能准则
 3. 7. 3 进程调度器
 3. 8 调度算法
 3. 8. 1 先来划艮务算法
 3. 8. 2 最短作业优先算法
 3. 8. 3 时间片轮转算法
 3. 8. 4 多级队列算法
 3. 8. 5 优先级算法
 3. 8. 6 多级反馈队列算法
 3. 9 WindowsServer2003的线程调度
 3. 9. 1 WindowsServer2003的线程调度特征
 3. 9. 2 Win32的线程调度应用编程接口
 3. 9. 3 线程优先级
 3. 9. 4 线程时间配额
 3. 9. 5 调度器数据结构
 3. 9. 6 调度策略
 3. 9. 7 线程优先级提升
 3. 9. 8 对称多处理机系统上的线程调度
 3. 9. 9 空闲线程
 习题
 第4章 存储管理
 4. 1 内存管理的基本原理
 4. 1. 1 地址空间和存储空间
 4. 1. 2 单一连续存储管理
 4. 1. 3 分区式存储管理
 4. 1. 4 覆盖和交换技术
 4. 1. 5 页式存储管理
 4. 1. 6 段式存储管理
 4. 1. 7 段页式存储管理
 4. 1. 8 页式和段式系统的区别
 4. 2 虚拟存储器
 4. 2. 1 局部性原理
 4. 2. 2 虚拟存储器的基本原理
 4. 2. 3 请求分页系统
 4. 2. 4 页面调度策略
 4. 2. 5 工作集
 4. 2. 6 请求分段系统
 4. 3 磁盘存储管理
 4. 3. 1 磁盘结构
 4. 3. 2 磁盘的种类
 4. 3. 3 磁盘访问时间
 4. 3. 4 磁盘调度算法
 4. 3. 5 磁盘调度算法的选择
 4. 3. 6 磁盘格式化
 4. 3. 7 廉价冗余磁盘阵列
 4. 3. 8 存储可靠性的实现
 4. 4 高速缓存管理
 4. 4. 1 磁盘高速缓存的形式
 4. 4. 2 数据交付
 4. 4. 3 置换算法
 4. 4. 4 周期性写回磁盘
 4. 4. 5 提高磁盘I／O速度的其他方法
 4. 5 WindowsServer2003内存管理
 4. 5. 1 32位地址空间的布局
 4. 5. 2 32位地址转换机制
 4. 5. 3 对64位地址模式的支持
 4. 5. 4 体系结构兼容性设计
 4. 5. 5 用户空间内存分配方式
 4. 5. 6 系统内存分配
 4. 5. 7 缺页处理
 4. 5. 8 工作集
 4. 5. 9 物理内存管理
 4. 5. 10 其他内存相关机制
 4. 6 WindowsServer2003外存管理
 4. 6. 1 WindowsServer2003存储的演变
 4. 6. 2 分区
 4. 6. 3 驱动程序
 4. 6. 4 多分区卷管理
 4. 6. 5 卷名字空间
 4. 7 WindowsServer2003高速缓存管理
 4. 7. 1 高速缓存的结构
 4. 7. 2 高速缓存的大小
 4. 7. 3 高速缓存的数据结构
 4. 7. 4 高速缓存的操作
 4. 7. 5 高速缓存支持例程
 4. 8 小结
 习题
 第5章  文件系统
 5. 1 文件概念与实现
 5. 1. 1 文件
 5. 1. 2 文件实现
 5. 2 目录概念与实现
 5. 2. 1 目录
 5. 2. 2 目录实现
 5. 3 文件系统
 5. 3. 1 文件系统模型
 5. 3. 2 文件系统可恢复性
 5. 3. 3 文件系统安全性
 5. 4 Windows文件系统概述
 5. 4. 1 FSD
 5. 4. 2 FSD与文件系统操作
 5. 4. 3 FAT文件系统
 5. 5 NTFS文件系统
 5. 5. 1 NTFS概述
 5. 5. 2 NTFS文件系统驱动程序
 5. 5. 3 NTFS的磁盘结构
 5. 5. 4 NTFS文件组织
 5. 5. 5 NTFS目录组织与索引
 5. 5. 6 NTFS数据压缩
 5. 5. 7 NTFS可恢复性
 5. 5. 8 NTFS安全性
 5. 6 下一代Windows文件系统
 习题
 第6章  设备管理与I／O系统
 6. 1 设备管理概述
 6. 1. 1 设备管理的重要性
 6. 1. 2 设备的分类
 6. 1. 3 计算机I／O系统的结构
 6. 1. 4 I／O设备数据传送控制方式
 6. 1. 5 设备管理的任务和功能
 6. 2 设备管理的实现技术
 6. 2. 1 中断技术
 6. 2. 2 缓冲技术
 6. 2. 3 设备分配技术
 6. 3 I／O软件的结构
 6. 3. 1 设备驱动程序
 6. 3. 2 与设备无关的系统软件
 6. 3. 3 用户空间的I／O软件
 6. 4 WindowsI／O系统的结构
 6. 4. 1 概述
 6. 4. 2 I／O管理器
 6. 4. 3 PnP管理器
 6. 4. 4 电源管理器
 6. 4. 5 设备驱动程序
 6. 5 WindowsI／O系统的核心数据结构
 6. 5. 1 文件对象
 6. 5. 2 驱动程序对象和设备对象
 6. 5. 3 I／O请求包
 6. 6 Windows的I／O处理
 6. 6. 1 I／O的类型
 6. 6. 2 对单层驱动程序的I／O请求
 6. 6. 3 对多层驱动程序的IlO请求
 6. 6. 4 同步
 6. 7 小结
 习题
 第7章 Windows环境下的程序设计
 7. 1 Windows应用程序设计模式
 7. 1. 1 Win32API
 7. 1. 2 窗口
 7. 1. 3 事件驱动
 7. 1. 4 Windows应用程序的开发流程
 7. 2 Windows应用程序的基本结构
 7. 2. 1 WinMain函数
 7. 2. 2 窗口函数
 7. 3 结构化异常处理
 7. 3. 1 异常处理
 7. 3. 2 终止处理
 7. 3. 3 软件异常
 7. 4 动态链接库
 7. 4. 1 动态链接与静态链接
 7. 4. 2 DLL到进程地址空间的映射
 7. 4. 3 DLL的入口点函数
 7. 4. 4 DLL的创建和使用
 7. 5 Windows驱动程序模型
 7. 5. 1 设备和驱动程序的分层
 7. 5. 2 IRP的处理
 7. 5. 3 WDM驱动程序的结构
 7. 6 WDM驱动程序的编程实例
 7. 6. 1 WdmDriver的源代码组成
 7. 6. 2 初始化与清除
 7. 6. 3 PnP与电源管理
 7. 6. 4 WMI支持
 7. 6. 5 分发例程
 7. 6. 6 驱动程序的编译链接
 7. 6. 7 驱动程序的安装
 7. 6. 8 驱动程序的测试
 习题
 参考文献
 索引