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第一章 概论1

1.1 什么是操作系统1

1.2 操作系统的功能1

目录1

1.3 操作系统的分类2

1.3.1 单用户操作系统2

1.3.2 批处理操作系统3

1.3.3 分时操作系统3

1.3.4 实时操作系统3

1.3.5 网络操作系统3

1.3.6 分布式操作系统3

1.4 内核4

1.6 虚拟存贮器4

1.5 原语4

1.3.8 通用型操作系统4

1.3.7 新一代操作系统4

1.7 多道程序设计5

1.8 操作系统结构设计方法5

1.8.1 模块接口法5

1.8.2 层次结构法6

1.8.3 管程方法6

1.8.4 核扩散法7

1.9 分布式计算机系统7

1.9.1 分布式计算机系统的特点7

1.9.2 分布式计算机系统的结构8

1.9.3 分布式计算机系统的资源管理8

1.10 分布式系统的拓扑结构9

1.10.1 全互连结构9

1.10.2 部分互连结构9

1.10.5 环形结构10

1.10.3 层次结构10

1.10.4 星形结构10

1.10.6 多存取总线结构11

1.10.7 环一星形结构11

1.10.8 有规贝结构11

1.10.9 不规则结构12

1.10.10 立方体互连结构12

1.11 计算机网络12

1.11.1 远程网13

1.11.2 局域网14

1.11.3 网络分层结构及通信协议14

1.11.4 微机局域网15

1.12 分布式程序设计17

1.13 分布式数据库17

1.13.1 集成式模型17

1.13.2 多数据库结构18

第二章 并发控制与同步20

2.1 进程特征20

2.2 进程的同步与互斥21

2.3 并发执行的描述方式22

2.3.1 共行程序22

2.3.2 fork和join语句22

2.3.3 cobegin/coend语句23

2.3.4 进程说明23

2.4 基于共享变量的同步操作原语24

2.4.1 忙等待24

2.4.2 信号量及其P、V操作26

2.4.3 P、V操作的实现29

2.4.4 条件临界域30

2.4.5 管程32

2.4.6 路径表达式35

2.4.7 实现路径表达式的一种算法36

2.5 基于消息传递的同步操作原语40

2.5.1 规定信道40

2.5.2 同步与进程间的相互作用42

2.5.3 远程过程调用45

2.6 基于消息传递的程序设计语言47

2.6.1 CSP47

2.6.2 PLITS48

2.6.3 Ada48

2.6.4 SR49

2.6.5 其它语言49

2.7 并发程序设计语言模型50

2.8.1 死锁及产生死锁的必要条件51

2.8.2 死锁预防51

2.8 死锁及其解决方法51

2.8.3 死锁避免52

2.8.4 死锁检测52

2.8.5 死锁恢复52

2.9 小结52

第三章 分布式操作系统的设计54

3.1 概述54

3.1.1 多机操作系统的基本结构54

3.1.2 设计分布式操作系统时应考虑的问题55

3.1.3 构造分布式操作系统的途径56

3.2 分布式操作系统的结构模型57

3.3 分布式操作系统的层次划分58

3.4 分布式操作系统的控制策略59

3.5 分布式计算机系统与计算机网络59

3.7.1 一般的命名方式60

3.7 分布式系统中的命名问题60

3.6 分布式操作系统的设计方法60

3.7.2 分布式操作系统中名字管理部分的主要功能61

3.7.3 分布式系统中的命名方案61

3.7.4 唯一标识符和字符串名63

3.7.5 名字服务器及其设计63

3.8 分布式系统的透明性64

3.8.1 透明性64

3.8.2 与透明性相关的几个问题65

3.9 分布式系统中的通信问题66

3.9.1 发送策略66

3.9.2 连结策略66

3.9.3 争夺处理67

3.9.4 保密问题68

3.9.5 消息传递机制68

3.9.6 同步消息传递方式的应用70

3.9.7 远程过程调用72

3.9.8 RPC的功能74

3.9.9 RPC的通信模型74

3.9.10 RPC机制的结构及实现74

3.9.11 RPC的语义78

3.10 事件定序与同步互斥算法79

3.10.1 分布式算法的基本特征79

3.10.2 分布式系统中的事件定序方法80

3.10.3 分布式同步／互斥算法的基本假定81

3.10.4 集中式算法82

3.10.5 Lamport算法82

3.10.6 Ricart and Agrawala算法83

3.10.7 适合于环结构系统的令牌传递方法86

3.10.8 基于非环结构的令牌传递方法87

3.11.3 分散式途径88

3.11.2 集中式途径88

3.11.1 Arpanet的FTP88

3.11 分布式文件系统88

3.12 资源共享89

3.12.1 数据迁移89

3.12.2 计算迁移89

3.12.3 作业迁移89

3.13 资源管理90

3.13.1 概述90

3.13.2 局部集中管理方式91

3.13.3 分散式管理方式91

3.13.4 分级式管理方式92

3.13.5 一个分散式资源管理算法92

3.13.6 招标算法93

3.14 死锁处理94

3.14.1 资源分配图94

3.14.2 进程等待图95

3.14.3 利用时间戳预防死锁的方法96

3.14.4 死锁检测方法97

3.14.5 集中式死锁检测方式97

3.14.6 层次式死锁检测方法98

3.14.7 其它分布式方法99

3.15 到达一致性100

3.15.1 不可靠的通信100

3.15.2 出故障的进程100

3.16 选择算法101

3.16.1 Bull算法101

3.16.2 环算法102

3.17 进程管理103

3.17.1 分布式进程103

3.17.2 分布式进程的状态与切换103

3.18.1 处理机的状态及其转换104

3.17.3 分布式进程的同步与互斥104

3.18 处理机管理104

3.18.2 处理机通信105

3.18.3 处理机分配与调度106

3.19 任务分配策略106

3.19.1 概述106

3.19.2 任务分配环境107

3.19.3 影响系统性能的因素108

3.19.4 基于图论的分配策略108

3.19.5 程序设计策略110

3.19.6 “合一一阈值”分配算法111

3.20 动态负载共享策略112

3.20.1 概述112

3.20.3 阈值传递策略113

3.20.4 随机定位策略113

3.20.2 系统模型113

3.20.5 阈定位策略114

3.20.6 最短队列优先定位策略114

3.20.7 发送者主动策略114

3.20.8 接收者主动策略114

3.20.9 预约策略114

3.20.10 投标策略115

3.20.11 广播策略115

3.21 智能型任务调度算法115

3.21.1 任务调度中的知识及其表示115

3.21.2 智能型任务调度程序的逻辑结构116

3.21.3 任务调度算法的实现117

3.22 容错和可靠性技术117

3.22.1 故障分类117

3.22.2 典型的可靠性和容错技术117

3.22.3 复制管理119

3.22.4　 Byzentine Generals Problem120

3.23 小结121

第四章 面向对象的分布式操作系统设计方法123

4.1 对象概念123

4.2 利用对象构造分布式操作系统的基本方法123

4.3 对象的保护域和权限126

4.4 对象的同步128

4.5 进程管理129

4.6 存贮管理130

4.7 设备管理131

4.8 I/O管理132

4.9 通信管理132

4.10 小结133

5.1.1 MDS系统的拓扑结构134

5.1 MDS系统的硬件环境134

第五章 分布式微机操作系统的设计与实现134

5.1.2 MDS系统的接口设计135

5.2 MDS/DOS分布式操作系统的设计136

5.2.1 MDS/DOS的开发策略136

5.2.2 MDS的通信系统模型137

5.2.3 信箱通信方式138

5.2.4 消息缓冲栈通信方式139

5.2.5 通信协议140

5.2.6 报文发送流程140

5.2.7 报文接收流程142

5.2.8 MDS/DOS的通信与资源管理模块DCRM142

5.2.9 MDS/DOS的命令解释器DCI145

5.3 小结151

6.1 CDCS152

6.1.1 通信原语152

第六章 其它分布式操作系统概况152

6.1.2 命名与保护153

6.1.3 资源管理154

6.1.4 容错能力154

6.1.5 服务机制154

6.1.6 实现简况154

6.2 Amoeba154

6.2.1 通信原语155

6.2.2 命名与保护156

6.2.3 资源管理156

6.2.4 容错能力157

6.2.5 服务机制157

6.2.6 实现简况157

6.3.1 通信原语158

6.3.2 命名与保护158

6.3 V核158

6.3.3 资源管理159

6.3.4 容错能力159

6.3.5 服务机制159

6.3.6 实现简况160

6.4 Eden160

6.4.1 通信原语160

6.4.2 命名与保护160

6.4.5 服务机制161

6.4.6 实现简况161

6.4.3 资源管理161

6.4.4 容错能力161

6.5 Newcastle Connection162

6.6 Locus162

6.7 其它分布式操作系统163

第七章 尚待进一步研究的问题164

参考文献165