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第1章 绪论1

1.1 存储程序式计算机1

1.1.1 存储程序式计算机的结构和特点1

1.1.2 计算机系统结构与操作系统的关系3

1.2 操作系统的形成和发展4

1.2.1 手工操作阶段4

1.2.2 批处理5

1.2.3 多道程序设计技术与批量操作系统7

1.2.4 分时技术与分时操作系统9

1.2.5 实时处理和实时操作系统10

1.2.6 个人计算机操作系统12

1.2.7 计算机网络与网络操作系统12

1.2.8 分布式系统、C/S模式与CORBA规范15

1.3 操作系统的基本概念18

1.3.1 操作系统的定义及其在计算机系统中的地位18

1.3.2 操作系统的功能21

1.4.2 操作系统的性能指标23

1.4 操作系统的特性及其应解决的基本问题23

1.4.1 操作系统的特性23

1.4.3 操作系统应解决的基本问题24

习题126

第2章 操作系统的逻辑结构27

2.1 概述27

2.1.1 操作系统虚拟机28

2.1.2 操作系统逻辑结构29

2.2 基本硬件结构29

2.2.1 处理机的状态及特权指令29

2.2.2 存储器31

2.2.3 实时时钟32

2.2.4 中断与俘获33

2.3 系统核41

2.4 核外各层42

习题243

3.1.1 用户环境44

第3章 用户界面44

3.1 用户工作环境44

3.1.2 系统生成和系统启动45

3.1.3 运行一个用户程序的过程47

3.2 操作系统的用户界面48

3.2.1 什么是用户界面48

3.2.2 操作系统提供的用户界面49

3.3 系统功能调用51

3.3.1 系统功能调用51

3.3.2 系统调用的实现52

3.4 图形化的用户界面53

习题354

第4章 并发处理55

4.1 并发活动——进程的引入55

4.1.1 程序的顺序执行55

4.1.2 程序的并发执行57

4.1.3 并发执行实例——誊抄59

4.1.4 与时间有关的错误62

4.1.5 并发程序的特点64

4.2 进程概念66

4.2.1 进程的定义66

4.2.2 进程的类型67

4.2.3 进程的状态68

4.2.4 进程的描述——进程控制块69

4.3 进程控制71

4.3.1 进程控制的概念71

4.3.2 进程创建71

4.3.3 进程撤消72

4.3.4 进程等待73

4.3.5 进程唤醒73

4.3.6 进程延迟74

4.4 进程的相互制约关系76

4.4.1 资源共享76

4.5.1 互斥的概念77

4.5 进程互斥77

4.4.2 进程合作77

4.5.2 锁和上锁、开锁操作79

4.5.3 用上锁原语和开锁原语实现进程互斥81

4.6 信号灯和p、v操作82

4.6.1 信号灯的概念82

4.6.2 p、v操作82

4.6.3 用信号灯实现进程互斥83

4.7 进程同步85

4.7.1 同步的概念85

4.7.2 同步的例子85

4.7.3 用信号灯实现进程同步85

4.7.4 生产者—消费者问题90

4.8 进程通信92

4.8.1 进程通信的概念92

4.8.2 消息缓冲通信92

4.9.1 什么是线程94

4.9 线程94

4.9.2 线程的特点与状态95

习题497

第5章 资源分配与调度100

5.1 资源管理概述100

5.1.1 资源管理的目的和任务100

5.1.2 资源的分类方法102

5.2.1 资源描述器103

5.2 资源分配机制103

5.1.3 资源管理的机构和策略103

5.2.2 资源信息块104

5.3 资源分配策略104

5.3.1 概述104

5.3.2 先请求先服务105

5.3.3 优先调度106

5.3.4 针对设备特性的调度107

5.4 死锁108

5.4.1 死锁的概念108

5.4.2 死锁的起因110

5.4.3 解决死锁问题的策略112

5.4.4 死锁的预防114

5.4.5 死锁的避免114

5.4.6 死锁的检测与恢复116

习题5117

第6章 处理机调度119

6.1 处理机的多级调度119

6.2 作业调度120

6.2.1 作业的状态120

6.2.2 作业调度的功能121

6.2.3 作业控制块121

6.2.4 调度性能的衡量122

6.2.5 作业调度算法123

6.3 进程调度125

6.3.1 调度/分派结构125

6.3.2 进程调度的功能126

6.3.3 调度方式127

6.3.4 调度用的进程状态变迁图128

6.3.5 进程优先数调度算法129

6.3.6 循环轮转调度130

6.3.7 多重时间片循环调度131

6.4 线程调度132

习题6132

7.1 主存共享特征——空间分片134

7.2 主存管理的功能134

第7章 主存管理134

7.2.1 虚拟存储器135

7.2.2 主存映射136

7.2.3 程序的逻辑组织139

7.2.4 主存分配139

7.2.5 存储保护140

7.3 分区存储管理141

7.3.1 概述141

7.3.3 分区分配机构142

7.3.2 用基址寄存器实现动态地址映射142

7.3.4 分区的分配与回收143

7.3.5 几种基本的放置策略146

7.3.6 碎片问题及拼接技术149

7.4 页式存储管理150

7.4.1 页式系统应解决的问题150

7.4.2 页式地址变换151

7.4.3 请调策略154

7.4.4 淘汰策略157

7.4.5 几种置换算法157

7.4.6 页式系统的存储分配161

7.4.7 工作集模型162

7.5 段式系统164

7.5.1 段式系统的特点164

7.5.2 段式地址变换164

7.5.3 扩充段表功能165

7.6 段页式存储管理166

习题7167

第8章 输入/输出管理169

8.1 输入/输出管理概念169

8.1.1 引言169

8.1.2 设计目标170

8.1.3 输入/输出管理功能171

8.1.4 设备独立性172

8.1.5 设备控制块174

8.2 缓冲技术175

8.2.1 缓冲概述175

8.2.2 双缓冲175

8.2.3 环形缓冲176

8.2.4 缓冲池177

8.3 设备分配179

8.3.1 设备分配原则180

8.3.2 独享分配181

8.3.3 共享分配181

8.3.4 虚拟设备技术182

8.3.5 慢速字符设备的分配183

8.4 输入/输出控制185

8.4.1 输入/输出控制方式185

8.4.2 输入/输出控制功能188

8.4.3 输入/输出控制接口程序189

8.4.4 设备处理进程190

习题8192

9.1.1 引言193

9.1 文件系统的概念193

第9章 文件系统193

9.1.2 文件194

9.1.3 文件系统196

9.2 文件的逻辑组织与存取方法197

9.2.1 文件的组织197

9.2.2 文件的逻辑结构和存取方法198

9.3 文件的物理结构199

9.3.2 串联文件200

9.3.1 连续文件200

9.3.3 文件映照203

9.3.4 随机文件204

9.3.5 文件物理结构比较206

9.4 文件存储空间的管理206

9.4.1 空闲文件目录207

9.4.2 空闲块链207

9.4.3 位示图207

9.4.4 分配策略208

9.5 文件目录209

9.5.1 文件目录及内容209

9.5.2 一级文件目录210

9.5.3 二级文件目录210

9.5.4 多级文件目录211

9.6 共享与安全212

9.6.1 文件共享与安全性的关系212

9.6.3 采用“链接技术”实现文件共享213

9.6.2 建立“当前目录”实现文件共享213

9.6.4 存取权限的类型及其验证方法214

9.7 文件的完整性217

9.8 文件操作218

习题9219

第10章 UNIX系统221

10.1 UNIX操作系统概述221

10.1.1 UNIX操作系统的发展221

10.1.2 UNIX操作系统的主要特点222

10.1.3 UNIX系统结构224

10.2 UNIX系统调用225

10.2.1 UNIX系统调用的分类225

10.2.2 UNIX系统调用的实现227

10.3 UNIX系统的进程管理229

10.3.1 UNIX系统的进程及映像229

10.3.2 UNIX系统的进程状态及变迁233

10.3.3 进程的创建236

10.3.4 进程终止与等待239

10.3.5 进程的睡眠与唤醒240

10.4 UNIX系统的进程调度242

10.4.1 UNIX系统的进程调度算法242

10.4.2 进程切换调度程序swtch243

10.5 UNIX系统存储管理策略244

10.5.1 概述244

10.5.2 对换空间的管理245

10.5.3 对换进程247

10.5.4 请求调页的数据结构248

10.5.5 UNIX系统的地址映射250

10.5.6 页面错251

10.6 UNIX系统的设备管理252

10.6.1 UNIX系统设备管理的特点252

10.6.2 UNIX系统设备驱动程序的接口253

10.6.3 UNIX系统缓冲区的管理255

10.6.4 UNIX系统的设备I/O控制263

10.7.1 UNIX文件系统的特点266

10.7 UNIX文件系统的主要结构及实现266

10.7.2 索引节点267

10.7.3 文件索引结构268

10.7.4 文件目录结构270

10.7.5 打开文件管理机构271

10.7.6 文件存储器空闲块的管理276

10.7.7 UNIX文件系统调用278

习题10284

第11章 Windows系统285

11.1 Windows概述285

11.1.1 Windows系统及其特色285

11.1.2 Windows系统结构288

11.2 Windows系统界面290

11.2.1 Windows系统的界面特点290

11.2.2 Windows系统的窗口291

11.2.3 Windows桌面系统293

11.2.4 文件夹和快捷操作294

11.3 保护模式与虚拟主存管理295

11.3.1 保护模式295

11.3.2 虚拟存储管理297

11.4 Windows系统的多任务运行机制299

11.4.1 多任务模型和Windows系统中的进程299

11.4.2 多线程技术300

11.4.3 可剥夺式调度301

11.5 应用程序接口和动态链接303

11.5.1 API支持303

11.5.2 动态链接303

11.6 消息驱动机制304

11.6.1 事件304

11.6.2 消息驱动305

11.6.3 消息处理306

习题11307

参考文献308