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第1章　操作系统引论1

1.1　计算机系统概述1

1.2　操作系统的发展历史2

1.2.1　手工操作阶段2

1.2.2　早期批处理3

1.2.3　多道程序设计技术4

1.2.4　操作系统的形成及发展6

1.2.5　推动操作系统发展的动力6

1.3　操作系统的类型7

1.3.1　批处理系统7

1.3.2　分时系统8

1.3.3　实时系统9

1.3.4　其他操作系统类型9

1.4　操作系统的特征11

1.5　操作系统的功能12

1.6　操作系统的接口14

1.6.1　命令接口14

1.6.2　程序接口15

1.6.3　图形用户接口16

1.7　研究操作系统的几种观点16

1.8　小结17

练习题119

第2章　进程描述与控制21

2.1　进程的引入21

2.1.1　前趋图21

2.1.2　程序的顺序执行22

2.1.3　程序的并发执行22

2.1.4　程序并发执行的条件23

2.2　进程的定义及特征24

2.2.1　进程的定义24

2.2.2　进程的特征24

2.2.3　进程和程序的关系25

2.3　进程的状态及描述25

2.3.1　进程的三种基本状态26

2.3.2 进程的创建状态和终止状态26

2.3.3　进程的挂起状态27

2.3.4　进程控制块28

2.4　进程控制30

2.4.1　进程创建31

2.4.2　进程撤销32

2.4.3　进程阻塞与唤醒32

2.4.4　进程的挂起与激活33

2.5　线程34

2.5.1　线程的概念34

2.5.2　线程与进程的比较36

2.6　小结36

练习题238

第3章　进程同步与通信41

3.1 同步与互斥的基本概念41

3.1.1　临界资源与临界区41

3.1.2　同步与互斥的概念43

3.2　互斥的实现方法44

3.2.1　互斥算法44

3.2.2　硬件方法46

3.2.3　锁机制48

3.3　信号量49

3.3.1　信号量的描述49

3.3.2　利用信号量实现进程互斥50

3.3.3　利用信号量实现前趋关系51

3.3.4　经典进程同步问题53

3.4　管程58

3.4.1　管程的定义58

3.4.2　用管程实现同步59

3.5　进程通信61

3.5.1　进程通信的类型61

3.5.2　消息传递系统61

3.6　小结64

练习题366

第4章　调度与死锁69

4.1　调度的层次与性能评价69

4.1.1　调度的层次69

4.1.2　调度性能的评价70

4.2　作业调度72

4.2.1　作业的状态及转换72

4.2.2　作业控制块及作业调度的功能74

4.3　进程调度75

4.3.1　进程调度的功能75

4.3.2　进程调度的方式76

4.4　调度算法76

4.4.1　先来先服务调度算法76

4.4.2　短作业优先调度算法78

4.4.3　优先级调度算法79

4.4.4　时间片轮转调度算法80

4.4.5　高响应比优先调度算法82

4.4.6　多级队列调度算法82

4.4.7　多级反馈队列调度算法82

4.5　死锁84

4.5.1　死锁的概念84

4.5.2　死锁产生的原因和必要条件84

4.5.3　处理死锁的基本方法87

4.5.4　死锁的预防87

4.5.5　死锁的避免88

4.5.6　死锁的检测和解除93

4.6　小结95

练习题497

第5章　存储管理101

5.1　存储管理的基本概念101

5.1.1　存储管理的功能101

5.1.2　存储分配的方式101

5.1.3　重定位102

5.2　单一连续分配104

5.3　分区存储管理105

5.3.1　固定分区105

5.3.2　动态分区分配106

5.3.3　可重定位分区分配109

5.3.4　分区的存储保护111

5.4　覆盖与交换112

5.4.1　覆盖技术112

5.4.2　交换技术113

5.5　分页存储管理113

5.5.1　分页实现思想114

5.5.2　页表114

5.5.3　基本地址变换机构115

5.5.4　具有快表的地址变换机构116

5.5.5　多级页表117

5.6　分段存储管理与段页式存储管理119

5.6.1　分段存储管理119

5.6.2　段页式存储管理121

5.7　虚拟存储器122

5.7.1　虚拟存储器定义122

5.7.2　请求分页存储管理123

5.7.3　请求分段存储管理130

5.8　小结131

练习题5133

第6章　设备管理138

6.1　设备管理概述138

6.1.1　设备分类138

6.1.2　设备管理的任务和功能139

6.1.3　设备控制器与I/O通道139

6.1.4　I/O系统结构141

6.2　输入／输出控制方式143

6.2.1　程序直接控制方式143

6.2.2　中断控制方式143

6.2.3　DMA控制方式143

6.2.4　通道控制方式144

6.3 中断技术144

6.3.1　中断的基本概念144

6.3.2　中断的分类与优先级145

6.3.3　中断处理过程146

6.4　缓冲技术146

6.4.1　缓冲的引入146

6.4.2　单缓冲147

6.4.3　双缓冲148

6.4.4　循环缓冲148

6.4.5　缓冲池148

6.5　设备分配149

6.5.1 设备分配中的数据结构149

6.5.2　设备分配策略150

6.5.3　设备分配程序152

6.5.4　Spooling系统153

6.6　I/O软件的层次结构154

6.6.1　中断处理程序155

6.6.2　设备驱动程序155

6.6.3　与设备无关的软件156

6.6.4　用户空间的软件157

6.7 小结159

练习题6159

第7章　文件管理162

7.1　文件系统的概念162

7.1.1　文件和文件系统162

7.1.2　文件分类163

7.2　文件结构与存储设备164

7.2.1　文件的逻辑结构164

7.2.2　文件的物理结构165

7.2.3　文件的存取方法165

7.2.4　文件的存储设备166

7.3　文件存储空间的分配与管理170

7.3.1　文件存储空间的分配170

7.3.2　空闲存储空间的管理173

7.4　文件目录管理175

7.4.1　文件目录175

7.4.2　单级目录结构176

7.4.3　二级目录结构177

7.4.4　多级目录结构178

7.4.5　目录的查询方法179

7.5　文件共享及文件管理的安全性180

7.5.1　文件共享180

7.5.2　文件保护184

7.5.3　文件的转储和恢复186

7.6　文件的使用187

7.7　小结188

练习题7189

第8章　UNIX操作系统193

8.1　UNIX操作系统概述193

8.1.1　UNIX系统的历史193

8.1.2　UNIX系统的特点194

8.1.3　UNIX系统核心体系结构194

8.2　UNIX的进程描述196

8.2.1　进程描述的数据结构196

8.2.2　进程状态及其转换198

8.2.3　进程上下文199

8.3　进程控制与调度201

8.3.1　进程控制201

8.3.2 进程调度203

8.3.3　进程切换205

8.4　进程的同步与通信206

8.4.1　软中断信号206

8.4.2　管道208

8.4.3　消息210

8.4.4　共享存储区213

8.4.5　信号量215

8.5　存储管理217

8.5.1 请求调页管理的数据结构217

8.5.2　偷页进程219

8.5.3 请求调页220

8.6　设备管理222

8.6.1　设备缓冲管理222

8.6.2　核心与设备驱动程序的接口225

8.6.3　磁盘驱动程序227

8.7　文件管理228

8.7.1　文件存储空间的管理229

8.7.2　文件的物理结构230

8.7.3　用户文件描述符表和文件表232

8.8 目录管理233

8.8.1　索引节点的管理233

8.8.2　构造目录和删除目录235

8.8.3　检索目录235

8.9　文件系统的系统调用236

8.9.1 系统调用open236

8.9.2　系统调用creat237

8.9.3　系统调用close238

8.9.4　系统调用link和unlink238

8.9.5　系统调用read和write239

8.10　小结240

练习题8241

附录　各章习题参考答案244

参考文献270