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第1章 概论1

1．1 计算机与操作系统1

1．1．1 计算机发展简介1

1．1．2 操作系统的发展4

1．1．3 存储程序式计算机的结构和特点19

1．2 操作系统的基本概念21

1．2．1 操作系统的定义及其在计算机系统中的地位21

1．2．2 操作系统的功能23

1．2．3 操作系统的特性及其应解决的基本问题25

1．3 操作系统接口27

1．3．1 系统调用28

1．3．2 shell命令32

1．4 分析和设计操作系统的几种观点35

1．4．1 用户观点36

1．4．2 资源管理观点36

1．4．3 进程观点38

1．4．4 模块分层观点39

1．5 安全操作系统40

1．6 小结43

1．7 习题44

第2章 操作系统用户命令接口45

2．1 概述45

2．1．1 Linux系统发布方式45

2．1．2 Linux的硬件要求46

2．2 Linux的安装47

2．2．1 安装前的准备47

2．2．2 建立硬盘分区48

2．2．3 安装类型49

2．2．4 安装方法50

2．2．5 安装过程51

2．2．6 操作系统的安装概念52

2．3 Linux的使用52

2．3．1 使用常识52

2．3．2 文件操作54

2．3．3 文本编辑59

2．3．4 shell62

2．3．5 进程控制68

2．3．6 网络应用工具70

2．3．7 联机帮助72

2．4 系统管理72

2．4．1 超级用户72

2．4．2 用户和用户组管理73

2．4．3 文件系统管理75

2．5 小结78

2．6 习题78

第3章 进程机制与并发程序设计79

3．1 概述79

3．2．1 进程的引入80

3．2 进程的引入和定义80

3．2．2 进程的定义83

3．3 进程的状态和进程控制块84

3．3．1 进程的状态及状态变化图84

3．3．2 进程控制块86

3．4 进程控制87

3．4．1 原语88

3．4．2 进程控制原语88

3．5 线程的基本概念89

3．5．1 线程的引入89

3．5．2 线程与进程的比较90

3．6．1 进程调度的职能91

3．6 进程调度91

3．6．2 进程调度算法92

3．6．3 调度时的进程状态图94

3．7 进程通信95

3．7．1 临界资源和临界区95

3．7．2 进程的通信方式之一——同步与互补95

3．7．3 两上经典的同步／互斥问题99

3．7．4 结构化的同步／互斥机制——管理101

3．7．5 进程的通信方式之二——消息缓冲103

3．8 死锁105

3．8．1 死锁原因和必要条件105

3．8．2 预防死锁107

3．8．4 解除死锁109

3．8．3 发现死锁109

3．9 Linux中的进程110

3．9．1 Linux进程控制块PCB简介111

3．9．2 进程的创建116

3．9．3 进程调度119

3．9．4 进程的退出与消亡121

3．9．5 相关的系统调用121

3．9．6 信号123

3．9．7 信号量与PV操作125

3．9．8 等待队列126

3．9．9 管道126

3．9．10 Linux内核体系结构128

3．10 并发程序设计实例129

3．11 小结130

3．12 习题131

第4章 存储管理132

4．1 概述132

4．2 分区式存储管理132

4．2．1 地址重定位133

4．2．2 固定式分区和可变式分区135

4．2．3 覆盖与交换技术140

4．3 分页式存储管理141

4．3．1 虚拟存储器142

4．3．2 分页式存储管理的实现方法142

4．3．3 页表和快表145

4．3．4 页面交换148

4．3．5 页式存储管理的保护措施150

4．3．6 工作集模型151

4．4 分段存储管理153

4．4．1 分段存储管理的特点153

4．4．2 段式地址变换153

4．4．3 扩充段表功能154

4．5 段页式存储管理155

4．6 用户编程中的内存管理实例分析157

4．7 Linux内存管理概述161

4．7．1 基本思想161

4．7．2 Linux中的页表161

4．7．3 内存页的分配和释放162

4．7．4 内存映射和需求分页163

4．7．5 内存交换164

4．8 小结165

4．9 习题165

第5章 输入／输出系统166

5．1 概述166

5．2 输入／输出硬件167

5．2．1 输入／输出设备167

5．2．2 设备控制器171

5．2．3 通道172

5．2．4 存储器直接存取(DMA)设备173

5．3．2 数据传送控制方式174

5．3 输入／输出软件174

5．3．1 输入／输出软件的作用174

5．3．3 中断处理技术180

5．3．4 设备驱动程序183

5．3．5 与设备无关的I／O软件184

5．3．6 用户层的输入／输出软件185

5．3．7 设备分配185

5．3．8 I／O进程控制188

5．4 Linux输入／输出系统概述190

5．4．1 Linux输入／输出的过程概述190

5．4．2 Linux设备管理基础191

5．4．3 Linux的中断处理195

5．4．4 设备驱动程序的框架196

5．4．5 并口打印设备驱动程序198

5．5 小结201

5．6 习题202

第6章 文件系统203

6．1 概述203

6．2 文件203

6．2．1 文件的概念203

6．2．2 文件的分类204

6．2．3 文件的操作204

6．2．4 文件的转储和恢复205

6．3．1 目录的概念206

6．3．2 目录的层次结构206

6．3 目录206

6．3．3 目录的操作207

6．4 文件系统208

6．4．1 文件系统的概念208

6．4．2 文件系统的功能208

6．4．3 文件系统的组成209

6．5 文件系统的实现210

6．5．1 实现文件210

6．5．2 实现目录219

6．5．3 磁盘空间管理222

6．5．4 文件系统的结构和工作流程223

6．6．1 文件存取控制矩阵227

6．6 文件系统的安全性和保护机制227

6．6．2 文件存取控制表228

6．6．3 用户权限表228

6．6．4 文件口令229

6．6．5 文件加密229

6．7 Linux文件系统229

6．7．1 虚拟文件系统230

6．7．2 ext2文件系统235

6．7．3 Linux文件系统管理239

6．7．4 Linux系统调用241

6．8 小结248

6．9 习题249

7．1．1 硬件结构250

第7章 多机系统与实时系统250

7．1 多处理机系统250

7．1．2 多处理机操作系统252

7．2 网络与网络操作系统257

7．2．1 网络硬件概念257

7．2．2 网络软件概念260

7．2．3 网络操作系统263

7．3 分布式操作系统265

7．3．1 分布式操作系统的通信机制266

7．3．2 分布式系统中的互斥266

7．3．3 分布式系统中的死锁268

7．4 集群系统(Cluster)269

7．3．4 分布式系统中的进程管理269

7．4．1 集群系统的分类270

7．4．2 集群作业管理技术271

7．4．3 集群作业管理软件例——LSF271

7．5 实时操作系统275

7．5．1 什么是实时操作系统276

7．5．2 实时操作系统277

7．5．3 RTLinux的实现原理280

7．6 小结283

7．7 习题284

附录 A285

附录 B291

参考文献304