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第1章　操作系统引论1

1.1　操作系统的功能和特征1

1.1.1　操作系统的功能1

1.1.2　操作系统的外特征5

1.1.3　操作系统的微观特征7

1.1.4　操作系统的基本技术8

1.1.5　多道程序设计的实现9

1.2.2　分时系统10

1.2.1　批处理系统10

1.2　操作系统的基本类型10

1.2.3　实时系统11

1.2.4　网络操作系统11

1.2.5　分布式操作系统12

1.3　操作系统结构12

1.3.1　整体式系统12

1.3.2　层次式系统13

1.3.3　虚拟机14

1.3.4　客户机-服务器系统15

1.4　现代操作系统概念16

1.5　重点演示和交互练习——多道程序设计的调度19

小结19

习题20

第2章　进程及其管理23

2.1　进程概念及其引入23

2.1.1　并发程序的特征23

2.1.2　进程的定义24

2.2.1　进程实体25

2.2.2　PCB25

2.1.3　进程与程序的联系和区别25

2.2　进程的描写25

2.2.3 PCB队列26

2.3　进程状态及转化26

2.3.1　进程状态26

2.3.2　进程状态转化26

2.4.2　创建进程的时机27

2.4.1　进程管理原语27

2.4　进程管理27

2.4.3　创建进程的基本操作28

2.5　进程同步与通信29

2.5.1　进程互斥与同步29

2.5.2　临界区准则29

2.5.3　软件解决方案29

2.5.4　信号量与P、V操作29

2.5.5　经典同步问题33

2.6.2　线程与进程的比较36

2.6　线程36

2.6.1　线程概念的引入36

2.7　重点演示和交互练习——经典同步问题37

2.7.1　生产者-消费者问题的Java程序实现37

2.7.2　读者-写者问题的Java程序实现38

2.7.3　哲学家就餐问题的Java程序实现39

小结40

习题40

3.1　概述43

第3章　调度与死锁43

3.2　分级调度44

3.2.1　高级调度44

3.2.2 中级调度44

3.2.3　低级调度44

3.3　常用调度算法46

3.3.1　FIFO调度算法46

3.3.2　SJF调度算法47

3.3.4　RR调度算法48

3.3.3　HRN调度算法48

3.3.5　优先级调度算法49

3.4　死锁问题50

3.4.1　产生死锁的必要条件50

3.4.2　预防死锁51

3.4.3　死锁避免及银行家算法52

3.4.4　死锁的检测54

3.5　重点演示和交互练习——优先级调度算法55

小结57

习题58

第4章　存储器管理61

4.1　概述61

4.1.1　存储管理的基本任务61

4.1.2　存储管理的基本概念62

4.2　单一连续分配63

4.2.1　存储区域分配63

4.2.2　存储区域回收63

4.3.2　可变分区64

4.3.1 固定分区64

4.3　分区管理64

4.3.3　存储保护66

4.4　分页管理66

4.4.1　分页的概念66

4.4.2　地址映射机构67

4.4.3　地址变换68

4.4.4　保护机制69

4.5.1　分段地址空间70

4.5.2　段表与地址变换70

4.5　分段管理70

4.5.3　分段与分页的异同点71

4.6　覆盖与对换71

4.6.1　覆盖71

4.6.2　对换72

4.7　重点演示和交互练习——地址重定位73

4.7.1　静态重定位73

4.7.2　动态重定位74

4.7.3　分页重定位75

习题77

小结77

第5章　虚拟存储器79

5.1　虚拟存储器概念79

5.1.1　分级存储体系79

5.1.2　局部性原理80

5.1.3　虚拟存储器80

5.2　请页式虚拟存储管理80

5.2.1　对页式存储技术的改进80

5.2.3　工作集概念81

5.2.2　缺页中断处理过程81

5.3　页面淘汰算法82

5.3.1　淘汰最老页面的FIFO算法83

5.3.2　淘汰最近最少使用页面的LRU算法83

5.3.3　OPT算法84

5.4　重点演示和交互练习——页面淘汰算法84

小结85

习题86

6.1.1　输入输出的硬件组成89

6.1　设备管理概述89

第6章　设备管理89

6.1.2　计算机设备分类90

6.1.3　设备管理的功能91

6.1.4　主要数据结构92

6.2　缓冲技术92

6.2.1　缓存的作用92

6.2.2　管理缓冲存储93

6.3.3　嵌套中断处理过程94

6.3.2 中断处理过程94

6.3.1 中断的作用94

6.3　中断技术94

6.4　SPOOLing技术95

6.4.1　SPOOLing系统的一般结构95

6.4.2　SPOOLing系统工作原理96

6.4.3　假脱机打印96

6.4.4　SPOOLing系统的优点96

6.5　设备驱动97

6.5.1　逻辑设备和物理设备97

6.5.2　设备状态监视98

6.5.3　设备驱动程序99

6.6　磁盘的特性及调度算法99

6.6.1　活动头磁盘99

6.6.2　磁盘的存取速度100

6.6.3　FCFS调度算法101

6.6.4　SCAN及其改进算法101

6.7　用户请求输入输出的实现过程102

小结103

6.8　重点演示和交互练习——中断过程、磁盘调度、输入输出实现过程103

习题104

第7章　文件系统107

7.1　文件与文件系统107

7.1.1　文件107

7.1.2　文件系统107

7.1.3　文件系统模型108

7.1.4　文件卷108

7.2　文件的逻辑结构110

7.2.1　记录式结构110

7.2.2　流式结构110

7.3　文件目录组织110

7.3.1　文件目录110

7.3.2　目录组织111

7.3.3 目录检索112

7.4.1　连续结构113

7.4.2　链接结构113

7.4　文件的物理结构113

7.4.3　索引结构114

7.5　文件存储空间管理114

7.5.1　空白文件目录114

7.6　文件保护115

7.6.1　存取控制矩阵115

7.6.2　存取控制表115

7.5.3　空闲块链115

7.5.2　位示图115

7.6.3 口令116

7.7　文件系统的系统调用117

7.7.1　用户程序的接口117

7.7.2　文件句柄117

7.7.3　open的实现118

7.8　重点演示和交互练习——写文件的实现过程118

小结120

习题121

8.1　MS-DOS的组成与配置123

8.1.1　MS-DOS的组成123

第8章　MS-DOS实例分析123

8.1.2　MS-DOS的配置124

8.2　MS-DOS的中断与功能服务124

8.2.1　中断与软中断124

8.2.2　DOS软中断125

8.2.3　DOS功能调用126

8.3　程序的执行环境127

8.3.1　环境块127

8.3.2　PSP128

8.4.2　内存分配策略129

8.4　内存管理129

8.4.1　内存控制块129

8.4.3　分配内存130

8.4.4　释放与改变内存130

8.4.5　TSR技术130

8.5　访问外部设备130

8.6　文件系统131

8.6.1　MS-DOS文件卷131

8.6.3　文件分配表132

8.6.2　引导MS-DOS132

8.6.4　磁盘目录133

小结135

习题136

第9章　UNIX/Linux实例分析137

9.1　系统结构137

9.1.1　历史与特点137

9.1.2　UNIX系统结构138

9.1.3　UNIX系统的主要数据结构139

9.2.1　进程数据结构140

9.2　进程管理140

9.2.2　进程状态141

9.2.3　进程的产生与进程族系141

9.2.4　管道通信机制141

9.3　内存管理145

9.3.1　支持虚存和分段145

9.3.2　swap交换技术145

9.4.2　树型层次目录146

9.4.1　文件分类146

9.4　文件管理146

9.4.3　文件空间的组织147

9.4.4　空闲块的管理148

9.4.5　有关文件操作的系统调用150

9.5　设备缓冲管理155

9.5.1　块缓冲与字符缓冲155

9.5.2　块缓冲队列管理155

9.5.3　字符缓冲队列管理155

9.6.2　shell命令及命令的解释执行157

9.6　shell程序设计157

9.6.1　概述157

9.6.3　shell程序设计161

9.6.4　shell程序实例164

9.7 Linux166

9.7.1　Linux的历史166

9.7.2　Linux内核166

9.7.3　Linux进程166

9.8　重点演示和交互练习——文件块的多重索引物理结构167

9.7.4 Linux文件系统167

9.7.5　Linux磁盘分区167

小结170

习题171

第10章　Windows 2000/NT/2003实例分析173

10.1　模型与结构173

10.1.1　客户机-服务器模型173

10.1.2　对象模型174

10.1.3　对称多处理器模型174

10.1.4　系统结构175

10.1.5　注册表177

10.2　对象、进程和线程178

10.2.1　对象178

10.2.2　进程178

10.2.3　线程180

10.2.4　对象、进程、线程的关系182

10.3　系统微内核182

10.3.1 内核概述182

10.3.2　内核的线程安排与调度183

10.3.3　描述表切换184

10.3.4　中断与异常处理185

10.3.5　内核的互斥机制185

10.4　虚拟存储器186

10.4.1　进程的虚拟地址空间186

10.4.2　虚拟分页的地址变换机构186

10.4.3　页面调度策略和工作集187

10.4.4　共享主存——段对象和视口188

10.5.2　NTFS文件系统189

10.5　磁盘与文件管理189

10.5.1　磁盘管理189

10.5.3　文件系统的恢复191

10.6　输入输出子系统191

10.6.1　输入输出子系统结构191

10.6.2　高速缓存192

10.6.3　异步输入输出操作和输入输出请求处理过程192

10.6.4　映像文件的输入输出193

10.7.2　LPC消息传送方法194

10.7.1　端口对象194

10.7　进程通信194

10.8　系统安全性195

10.8.1　登录进程和安全子系统195

10.8.2　存取令牌195

10.8.3　存取控制表195

10.8.4　主存保护196

10.9.3　跨域树信任技术197

10.9.2　集群技术197

10.9.1　IIS 6.0服务197

10.9　Windows 2003简介197

10.9.4　终端服务技术198

10.9.5　SAN/NAS技术198

10.9.6　活动目录技术198

10.9.7　便于Windows XP用户登录网络199

小结199

习题200

附录A　计算机操作系统网络教学课件安装说明201

参考文献205