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第一章 操作系统概论1

1.1 导言1

1.1.1 为什么要学习“操作系统原理”1

1.1.2 如何学习“操作系统原理”这门课程2

1.1.3 如何理解和区分原理（思想、思路）、系统设计、编程实现三者之间的不同3

1.2 操作系统概述3

1.2.1 计算机系统4

1.2.2 操作系统在计算机系统中的地位8

1.2.3 操作系统的定义8

1.3 操作系统的功能和目标9

1.3.1 操作系统的五大基本功能9

1.3.2 操作系统的资源管理技术11

1.3.3 操作系统的目标12

1.4 操作系统的类型12

1.4.1 手工处理系统（无操作系统）13

1.4.2 多道批处理系统14

1.4.3 分时系统20

1.4.4 实时系统21

1.5 操作系统的特性及性能指标23

1.5.1 操作系统的特性23

1.5.2 操作系统的性能指标25

1.6 中断系统26

1.6.1 中断的概念26

1.6.2 中断设备27

1.6.3 管态和目态28

1.6.4 中断屏蔽与禁止中断29

1.6.5 中断分类29

1.6.6 中断优先级30

1.6.7 中断处理31

1.7 本章练习题35

第二章 用户接口与作业管理37

2.1 用户与操作系统间的接口37

2.1.1 程序级接口（系统调用接口）38

2.1.2 作业控制级接口（命令接口）40

2.2 作业管理的基本概念42

2.2.1 作业、作业步和作业流42

2.2.2 作业的分类43

2.2.3 作业管理的功能43

2.3 作业的输入与输出43

2.3.1 早期联机输入输出43

2.3.2 脱机输入输出44

2.3.3 假脱机系统Spooling45

2.4 作业调度46

2.4.1 作业的状态46

2.4.2 批处理作业的组成结构47

2.4.3 作业的创建与作业控制块JCB47

2.4.4 作业调度的功能及调度性能的衡量48

2.4.5 作业调度算法50

2.5 作业控制53

2.5.1 批处理作业的控制（脱机作业控制）53

2.5.2 交互式作业的控制（联机作业控制）57

2.6 本章练习题60

第三章 进程与处理机管理63

3.1 在Linux中运行多个作业63

3.1.1 并发执行的概念63

3.1.2 Linux键盘命令界面下的并发执行63

3.1.3 Linux图形界面下的并发执行64

3.2 进程64

3.2.1 进程概念的引入64

3.2.2 进程的定义及其特征67

3.2.3 进程的状态及其转换69

3.2.4 进程控制块71

3.3 进程调度72

3.3.1 进程调度的主要功能72

3.3.2 衡量进程调度性能的准则73

3.3.3 进程调度方式73

3.3.4 进程调度算法74

3.4 进程控制76

3.4.1 原语的定义76

3.4.2 进程控制原语77

3.4.3 进程控制原语与进程状态的关系79

3.5 进程互斥与进程同步80

3.5.1 临界资源与临界区80

3.5.2 信号量与P、V操作原语82

3.5.3 用P、V操作实现进程互斥83

3.5.4 用P、V操作实现进程同步86

3.5.5 “生产者—消费者”问题88

3.6 进程通信89

3.6.1 消息缓冲90

3.6.2 信箱通信91

3.6.3 管道通信92

3.7 死锁92

3.7.1 死锁的定义93

3.7.2 产生死锁的必要条件93

3.7.3 死锁的解决方案94

3.8 本章练习题97

第四章 存储管理105

4.1 存储管理的基本概念105

4.1.1 存储管理的目的与功能106

4.1.2 地址空间108

4.1.3 地址重定位109

4.1.4 虚拟存储器111

4.1.5 存储保护112

4.1.6 存储共享114

4.2 分区存储管理115

4.2.1 单一连续分区115

4.2.2 固定式分区和可变式分区116

4.2.3 分区分配算法119

4.2.4 覆盖和交换技术120

4.3 分页存储管理122

4.3.1 分页存储管理的实现原理122

4.3.2 分页存储管理的内存分配与回收125

4.3.3 分页存储管理的优缺点129

4.4 分段存储管理130

4.4.1 分段存储管理的实现原理130

4.4.2 分段存储管理的内存分配与回收132

4.4.3 段的共享和保护133

4.4.4 分段存储管理的优缺点134

4.5 段页式存储管理134

4.5.1 段页式存储管理的实现原理134

4.5.2 段页式存储管理的特点135

4.6 本章练习题137

第五章 设备管理139

5.1 设备管理概述139

5.1.1 设备的分类139

5.1.2 设备管理的任务和功能140

5.2 输入/输出控制方式141

5.2.1 设备控制器141

5.2.2 程序直接控制方式143

5.2.3 中断控制方式145

5.2.4 直接存储器访问（DMA）控制方式147

5.2.5 通道控制方式148

5.3 设备驱动152

5.3.1 物理设备与逻辑设备152

5.3.2 与设备无关的I/O软件153

5.3.3 设备控制器与设备驱动程序154

5.4 设备的分配156

5.4.1 设备分配中使用的数据结构156

5.4.2 设备分配流程157

5.4.3 设备分配算法158

5.4.4 不同属性设备的分配原则158

5.4.5 设备分配中的安全性问题159

5.5 设备管理常用的技术161

5.5.1 缓冲技术161

5.5.2 中断技术163

5.5.3 虚拟设备技术（Spooling技术）164

5.6 磁盘存储器的管理166

5.6.1 磁盘结构166

5.6.2 磁盘读写167

5.6.3 磁盘驱动调度算法168

5.7 本章练习题171

第六章 文件管理173

6.1 文件系统概述173

6.1.1 文件系统173

6.1.2 文件与文件的分类174

6.1.3 文件系统的管理功能175

6.2 文件的组织结构和存取方式176

6.2.1 文件的逻辑结构177

6.2.2 文件的存取方式178

6.2.3 文件的物理结构178

6.2.4 文件物理结构与存取方式的关系184

6.3 文件的管理185

6.3.1 文件控制块185

6.3.2 文件的目录结构185

6.3.3 外存空闲存储块的管理189

6.4 文件的共享与安全192

6.4.1 文件的共享192

6.4.2 文件的安全192

6.5 文件的使用195

6.5.1 建立文件命令195

6.5.2 打开文件命令195

6.5.3 读写文件命令196

6.5.4 关闭文件命令196

6.5.5 删除文件命令196

6.6 本章练习题197