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第1章　操作系统概述1

1.1　什么是操作系统1

1.2　操作系统的目标和功能4

1.2.1　操作系统的目标4

1.2.2　操作系统的功能5

1.3　操作系统的发展历程7

1.3.1　操作系统的形成8

1.4.1 多道批处理操作系统11

1.4　操作系统的分类11

1.3.2　操作系统的完善11

1.4.2　分时操作系统14

1.4.3　实时操作系统16

1.4.4　通用操作系统17

1.4.5 网络操作系统18

1.4.6　分布式操作系统18

1.4.7　微机操作系统19

1.4.8　嵌入式操作系统19

1.4.9　多处理机操作系统20

1.5　支持操作系统的硬件环境22

1.6　操作系统的特征和服务24

1.6.1　操作系统的特征25

1.6.2　操作系统的服务26

1.7　典型的现代操作系统26

1.7.1 Windows26

1.7.2　UNIX系统28

1.7.3　Linux系统28

习题129

第2章　作业管理31

2.1　作业的基本概念31

2.1.1　作业的定义31

2.1.2　作业的分类32

2.2　批处理作业控制33

2.2.1 作业状态33

2.2.2　作业控制块34

2.2.3　作业控制过程35

2.3.1　作业调度算法的目标与设计因素36

2.3 调度算法36

2.3.2　单道批处理作业调度算法37

2.3.3　多道批处理作业调度算法39

2.4　交互式作业控制40

2.4.1　命令接口的结构40

2.4.2　联机命令40

2.4.3　命令解释程序42

2.4.4　终端处理程序42

2.4.5　交互式系统实例——分时系统43

习题244

第3章　进程管理45

3.1　多道程序设计45

3.2　进程的概念46

3.2.1　前驱图和程序执行47

3.2.2　进程的描述54

3.3　进程控制块和状态转换55

3.3.1 进程控制块（PCB）56

3.3.2　进程状态及其转换58

3.4.1　操作系统控制结构64

3.4　进程控制64

3.4.2　进程创建与终止67

3.4.3　进程的阻塞与唤醒69

3.4.4　进程的挂起与激活70

3.4.5　进程间的相互关系70

3.5　线程71

3.5.1　线程的引入72

3.5.2　线程的结构与线程控制块（TCB）72

3.5.3　线程与进程73

3.5.4　线程的实现74

3.5.5　线程的应用76

习题379

第4章 中断和处理机调度81

4.1 中断81

4.1.1 中断和指令周期81

4.1.2 中断处理83

4.1.3 多个中断86

4.2　处理机调度88

4.2.1 高级、中级和低级调度88

4.1.4　多道程序设计88

4.2.2　进程调度方式92

4.2.3 调度算法93

4.2.4　调度时机102

4.3　实时调度102

4.3.1 实现实时调度的基本条件102

4.3.2　实时调度算法的分类104

4.3.3　实时调度算法105

4.4.1 多处理机系统的类型107

4.4　多处理机调度107

4.4.2 自调度108

4.4.3　组调度108

习题4108

第5章 并发性：互斥、同步和通信111

5.1　并发的原理111

5.1.1　与时间有关的错误111

5.1.2　互斥与同步的概念112

5.1.3　临界区与进程互斥113

5.1.4　硬件支持互斥的方法114

5.2　信号量机制116

5.2.1　信号量的概念116

5.2.2　信号量的应用117

5.2.3　生产者－消费者问题119

5.2.4　哲学家进餐问题121

5.2.5　读者－写者问题122

5.3　管程机制124

5.3.1　管程的概念125

5.3.2　生产者－消费者问题127

5.3.3　哲学家进餐问题128

5.4　进程通信130

5.4.1　进程通信的方式130

5.4.2　消息缓冲通信131

5.4.3　信箱通信132

5.4.4　共享文件通信133

5.4.5　消息传递系统的若干问题133

习题5135

6.1　死锁的概念137

第6章　并发性：死锁137

6.2　产生死锁的条件和处理139

6.2.1 必要条件139

6.2.2　处理死锁的基本方法139

6.3　死锁的预防140

6.3.1　预先分配策略141

6.3.2　有序分配策略141

6.4.1　系统安全状态142

6.4　死锁的避免142

6.4.2　银行家算法143

6.5　死锁的检测与解除145

6.5.1　死锁的检测145

6.5.2　死锁的解除148

6.6　死锁的综合处理策略149

习题6150

第7章　内存管理152

7.1 内存管理的功能152

7.1.1 内存分配152

7.1.2　地址变换153

7.1.3　存储保护154

7.1.4　存储共享154

7.1.5　存储扩充155

7.2　程序的加载和链接155

7.2.1　程序的加载155

7.2.2　程序的链接157

7.3　连续分配方式159

7.3.1　单一连续分配159

7.3.2　固定分区分配160

7.3.3　动态分区分配161

7.3.4　可重定位分区分配163

7.3.5　交换和覆盖164

7.4　基本分页分配方式166

7.4.1 页面与页表166

7.4.2　地址变换机构168

7.4.3　页面大小170

7.5　基本分段分配方式171

7.5.1　段表171

7.5.2　地址变换机构172

7.5.3　共享与保护173

7.6　虚拟页式分配174

7.6.1　虚拟存储器174

7.5.4　分页与分段的区别174

7.6.2　请求分页概念176

7.6.3　请求分页硬件支持176

7.6.4　内存分配策略177

7.6.5　内存分配方法180

7.6.6　缺页处理180

7.7.1　最优页面置换算法181

7.7　页面置换算法181

7.7.2　先进先出置换算法182

7.7.3　最近最少使用置换算法184

7.7.4　用软件模拟LRU算法185

7.7.5 时钟算法186

7.7.6　改进时钟算法187

7.7.7 工作集模型188

7.8　虚拟段式分配189

7.8.3　缺段中断190

7.8.1　请求分段中的硬件支持190

7.8.2　地址变换机构190

7.9　段页式分配方式191

7.9.1　段页式分配的原理191

7.9.2　段页式分配的地址变换192

7.9.3　分段和分页的结合：Inter Pentium193

习题7195

8.1　I/O系统197

8.1.1　设备的分类197

第8章　设备与I/O管理197

8.1.2　设备的标识200

8.1.3　I/O系统的结构201

8.2　I/O设备数据传输控制方式202

8.2.1　程序直接控制方式202

8.2.2　中断控制方式203

8.2.3　DMA控制方式204

8.2.4　通道控制方式205

8.3　设备管理与功能208

8.4.1　设备分配中的数据结构210

8.4　设备分配210

8.4.2　设备分配应考虑的因素和分配技术211

8.4.3　设备分配算法215

8.4.4　SPOOLING系统215

8.5 缓冲技术218

8.5.1　缓冲的引入219

8.5.2　单缓冲221

8.5.3　双缓冲222

8.5.4　循环缓冲223

8.5.5　缓冲池225

8.6　设备驱动程序228

8.6.1　设备驱动程序的功能和特点228

8.6.2　设备驱动程序的处理过程229

8.7　磁盘存储器管理230

8.7.1　磁盘I/O231

8.7.2　磁盘调度算法236

8.8 RAID技术240

8.8.1 RAID技术的引入240

8.8.2 RAID分级241

习题8242

第9章　文件管理244

9.1　文件系统的概念244

9.1.1　文件和文件系统244

9.1.2　文件分类245

9.1.3 文件操作247

9.2　文件的逻辑结构248

9.2.1 文件逻辑结构的类型248

9.2.3　索引文件249

9.2.2　顺序文件249

9.2.4　索引顺序文件250

9.2.5　直接文件和散列文件250

9.3　文件的物理结构251

9.3.1　顺序结构251

9.3.2　链接结构253

9.3.3　索引结构255

9.4　文件的存取方法258

9.4.1　顺序存取258

9.4.3　按键存取259

9.4.2　直接存取259

9.5　文件目录261

9.5.1 文件控制块与索引结点262

9.5.2 文件目录与目录文件264

9.5.3 目录结构264

9.5.4 目录查询技术268

9.6　文件存储空间管理269

9.6.1 空闲表和空闲链表269

9.6.2　位示图270

9.6.3 UNIX成组链接271

9.7.1　文件共享的模式273

9.7　文件共享和保护273

9.7.2　文件的保护276

习题9279

第10章　操作系统接口280

10.1　作业级接口280

10.1.1　脱机用户接口280

10.1.2　联机用户接口281

10.2 图形用户接口283

10.3.1　Shell命令语言284

10.3　Shell语言284

10.3.2　Shell过程289

10.4　系统调用291

10.4.1　系统调用简介291

10.4.2　系统调用的类型291

10.4.3　系统调用的实现292

习题10295

11.1　网络操作系统概述296

11.1.1　计算机网络296

第11章 网络操作系统296

11.1.2 网络操作系统的功能301

11.1.3 网络操作系统的特性302

11.2 网络操作系统的工作模式303

11.3　基本通信技术304

11.3.1　消息传递304

11.3.2　远程过程调用306

11.3.3　socket系统调用309

11.4.2　数据和软件资源共享314

11.4　网络资源共享技术314

11.4.1　硬件资源共享314

11.5 网络文件系统315

11.5.1　NFS组成316

11.5.2　NFS体系结构316

11.5.3　NFS实现分析318

习题11319

12.1　Linux系统特征与结构320

12.1.1　Linux简介320

第12章　Linux/UNIX系统320

12.1.2　内核结构322

12.2　进程管理324

12.2.1　进程控制块结构324

12.2.2　进程调度算法和调度策略326

12.2.3　进程使用的文件327

12.2.4　进程使用的虚拟内存328

12.2.5　系统调用329

12.2.6　进程的创建与终止330

12.3.1　信号331

12.3　进程间通信机制331

12.3.2　管道332

12.3.3　消息队列334

12.3.4　信号量335

12.3.5　共享内存336

12.4　存储管理337

12.4.1　进程的虚存空间337

12.4.2　Linux的多级页表338

12.4.3　物理内存管理339

12.4.4　页面更换340

12.5　I/O管理341

12.5.1　设备管理概述341

12.5.2　设备驱动程序与内核接口342

12.6 文件系统344

12.6.1 第二扩展文件系统（ext2）345

12.6.2 虚拟文件系统（VFS）348

习题12356

参考文献358