计算机操作系统原理

第一章 操作系统概述 (1)
1.1
什么是操作系统 (1)
1.1.1
操作系统的虚拟机观点 (1) 
1.1.2
操作系统的资源管理观点 (3) 
1.1.3
操作系统的用户服务观点 (3)

1.2
操作系统的形成过程 (4)
1.2.1
人工操作阶段 (4) 
1.2.2
单道批量处理阶段
(4) 
1.2.3
执行系统阶段 (6) 
1.2.4
多道程序系统阶段 (7)

1.3
操作系统的基本类型 (8)
1.3.1
多道批处理系统 (8) 
1.3.2
分时系统 (9) 
1.3.3
实时系统 (11) 
1.3.4
通用操作系统 (13) 
1.3.5
网络操作系统 (13)

1.4 操作系统的特征 (14)
1.5
操作系统的服务 (16)
1.5.1
操作系统的公共服务 (16) 
1.5.2
操作系统的服务方式 (17)

1.6
操作系统的功能 (18)
1.6.1
用户接口 (18) 
1.6.2
处理机管理 (19) 
1.6.3
存储管理 (20) 
1.6.4
设备管理 (21) 
1.6.5
文件管理 (22)

1.7
操作系统的结构 (23)
1.7.1
整体式系统 (23) 
1.7.2
层次式系统 (23) 
1.7.3
客户/服务器系统
(24)

1.8
中断及其在操作系统中的作用 (24)
1.8.1
中断是多道程序并发执行的推动力 (25)
1.8.2
操作系统由中断驱动 (25)

学后自测一 (25)
参考答案一 (26)
第二章 用户接口 (27)
2.1
用户接口概述 (27)
2.1.1
运行用户程序的过程 (27) 
2.1.2
作业管理概述 (28)

2.2
命令接口 (29)
2.2.1
脱机命令接口 (29) 
2.2.2
联机命令接口 (30)

2.3
程序接口 (32)
2.3.1
系统调用概述 (33) 
2.3.2
系统调用过程 (34)

2.4 图形接口 (35)
学后自测二 (36)
参考答案二 (36)
第三章 进程管理 (37)
3.1
进程的基本概念 (37)
3.1.1
进程的引入 (37) 
3.1.2
进程的定义和特征 (42) 
3.1.3
进程的基本状态及其变迁 (43)

3.2
进程的实现 (45)
3.2.1
进程的结构描述 (45) 
3.2.2
进程控制块的结构 (46) 
3.2.3
进程控制块的组织形式 (47)

3.3
进程控制 (48)
3.3.1
进程控制机构 (48) 
3.3.2
进程控制原语 (49)

3.4
进程的互斥与同步 (53)
3.4.1
进程互斥 (53) 
3.4.2
进程同步 (55) 
3.4.3
利用信号量机制解决进程互斥、同步及前趋图问题 (56)

3.5
利用信号量机制解决经典进程同步问题 (61) 
3.5.1
生产者—消费者问题 (61) 
3.5.2
哲学家进餐问题 (64) 
3.5.3
读者—写者问题 (66)

3.6
进程通信 (67)
3.6.1
进程通信的类型 (67) 
3.6.2
消息传递系统 (68) 
3.6.3
消息缓冲队列通信机制——直接通信方式的实现 (70)

3.7
线程的概念 (72)
3.7.1
线程的定义和属性 (73) 
3.7.2
线程与进程的比较 (73)

3.8
管程的概念 (74)
3.8.1
管程的引入 (74) 
3.8.2
管程的定义 (75) 
3.8.3
实现管程的三个关键问题 (76)

学后自测三 (77)
参考答案三 (80)
第四章 死锁及其对策 (89)
4.1
死锁的基本概念 (89)
4.1.1
资源 (90) 
4.1.2
死锁的定义 (90) 
4.1.3
产生死锁的原因 (91)

4.2
死锁原理及对策 (92)
4.2.1
死锁原理及产生死锁的必要条件 (92) 
4.2.2
死锁的描述 (93) 
4.2.3
解决死锁的方法 (96)

4.3 鸵鸟算法 (96)
4.4
死锁的检测和恢复 (97) 
4.4.1
利用资源分配图描述系统状态 (97) 
4.4.2
死锁检测中的数据结构 (100) 
4.4.3
死锁检测算法 (100) 
4.4.4
死锁的恢复 (101)

4.5
死锁预防 (102) 
4.5.1
打破“不剥夺”条件 (102) 
4.5.2
打破“部分分配”条件 (103) 
4.5.3
打破“环路等待”条件 (103)

4.6
死锁避免 (104) 
4.6.1
系统状态的安全性 (104) 
4.6.2
银行家算法 (105) 
4.6.3
银行家算法举例 (107)

学后自测四 (109)
参考答案四 (110)
第五章
处理机管理 (112) 
5.1
调度的类型和模型 (112) 
5.1.1
作业调度 (112) 
5.1.2
进程调度 (114) 
5.1.3
中级调度 (115) 
5.1.4
调度队列模型 (115)

5.2
调度算法的选择和性能评价 (118)

5.2.1
调度算法选择时考虑的因素 (118) 
5.2.2
调度算法性能的评价 (120)

5.3
调度算法 (121) 
5.3.1
先来先服务调度算法 (121) 
5.3.2
短作业(进程)优先调度算法 (123) 
5.3.3
优先级调度算法 (125) 
5.3.4
时间片轮转调度算法 (127) 
5.3.5
多级反馈队列调度算法 (128) 
5.3.6
实时调度算法 (131)

学后自测五 (133)
参考答案五 (135)
第六章
存储管理 (139) 
6.1
存储管理的基本概念 (139) 
6.1.1
存储器的层次 (139) 
6.1.2
地址重定位 (140) 
6.1.3
存储管理的目的和功能 (143) 
6.1.4
存储分配方式 (144)

6.2
实存储管理技术 (145) 
6.2.1
单一连续区管理
(145) 
6.2.2
固定式和可变式分区存储管理 (145) 
6.2.3
可重定位分区存储管理 (150) 
6.2.4
分区的存储保护
(152)

6.3
虚拟存储系统的基本概念 (152) 
6.3.1
何谓虚拟存储器
(152) 
6.3.2
实现虚拟存储器的基本原理 (153)

6.4
分页存储管理 (154) 
6.4.1
分页存储管理的实现原理 (154) 
6.4.2
简单分页存储管理 (155) 
6.4.3
请求分页存储管理 (158) 
6.4.4
请求分页存储管理的页面置换算法
(160) 
6.4.5
抖动和工作集模型 (164) 
6.4.6
页面保护 (167) 
6.4.7
页式存储管理的优缺点 (167)

6.5
请求分段存储管理 (168) 
6.5.1
段式存储管理的基本思想 (168) 
6.5.2
段式存储管理的实现原理 (168) 
6.5.3
段的共享与保护
(172) 
6.5.4
分段与分页的区别与联系 (173) 
6.5.5
段式存储管理的优缺点 (174)

6.6
段页式存储管理 (174) 
6.6.1
段页式存储管理的基本思想 (174) 
6.6.2
段页式存储管理的地址变换过程 (175) 
6.6.3
段页式存储管理的优缺点 (177)

学后自测六 (177)
参考答案六 (179)
第七章
I/O系统及设备管理 (180) 
7.1
设备管理概述 (180) 
7.1.1
I/O设备的类型
(180) 
7.1.2
设备管理的任务和功能 (181)

7.2
I/O控制方式 (182) 
7.2.1
程序直接控制方式 (182) 
7.2.2
程序中断I/O控制方式 (183) 
7.2.3
DMA控制方式 (183) 
7.2.4
I/O通道控制方式 (184)

7.3
外设的启动和I/O中断处理 (186)
7.3.1
I/O设备的启动
(187) 
7.3.2
I/O中断事件的处理 (188)

7.4
虚拟设备技术 (189) 
7.5
I/O设备的分配 (191) 
7.5.1
设备分配中的数据结构 (191) 
7.5.2
设备分配的原则和机制 (193) 
7.5.3
设备分配的实施
(196)

7.6
驱动调度 (198) 
7.6.1
移臂调度 (199) 
7.6.2
旋转调度 (202)

学后自测七 (203)
参考答案七 (204)
第八章
文件系统 (206) 
8.1
文件系统概述 (206) 
8.1.1
文件和文件分类
(207) 
8.1.2
文件命名 (208) 
8.1.3
文件系统及其功能 (208) 
8.1.4
文件操作 (209)

8.2
文件的组织和存取方法 (209) 
8.2.1
文件的逻辑组织
(209) 
8.2.2
文件的物理组织
(210) 
8.2.3
文件的存取方法
(214)

8.3
文件目录管理 (216) 
8.3.1
目录的概念 (216) 
8.3.2
目录的结构 (217) 
8.3.3
文件路径名 (219)

8.4
文件存储空间的管理 (219) 
8.4.1
空白文件目录 (220) 
8.4.2
位示图 (220) 
8.4.3
空闲块链 (221)

8.5
文件的共享 (223) 
8.5.1
绕道法 (223) 
8.5.2
链访法 (223) 
8.5.3
基本文件目录和符号文件目录结构
(224) 
8.6
文件的保护机制 (225) 
8.6.1
文件存取控制矩阵 (226) 
8.6.2
文件存取控制表
(226) 
8.6.3
用户存取权限表
(227) 
8.6.4
口令核对法 (227) 
8.6.5
密码技术 (227)

8.7
文件系统的安全性 (228) 
8.8
文件的主要操作 (228) 
8.8.1
文件创建和删除
(228) 
8.8.2
文件打开和关闭 (229) 
8.8.3
文件的读和写 (230) 
8.8.4
文件的链接和解除链接 (231)

学后自测八 (232)
参考答案八 (232)
第九章
Linux操作系统 (234) 
9.1
Linux简介 (234) 
9.1.1
Linux特性 (234) 
9.1.2
Linux系统结构及核心功能 (236)

9.2
Linux的进程管理 (236) 
9.2.1
Linux进程概述 (236) 
9.2.2
Linux进程调度 (239) 
9.2.3
Linux进程控制 (240) 
9.2.4
Linux进程通信 (242)

9.3
Linux的存储管理 (248) 
9.3.1
Linux的分段和分页机制 (249) 
9.3.2
Linux内存管理机制 (252)

9.4
Linux的文件系统管理 (255) 
9.4.1
逻辑文件系统一般存储结构 (255) 
9.4.2
Linux的虚拟文件系统 (255)

9.5
Linux的设备管理 (261) 
9.6
Linux的用户接口 (263) 
9.6.1
Linux的shell (263) 
9.6.2
X Windows (267)

学后自测九 (267)
参考答案九 (268)
第十章
操作系统的进一步发展 (269) 
10.1
计算机系统发展对操作系统的影响 (269)
 10.2
新一代操作系统介绍 (271) 
10.2.1
微机操作系统
(271) 
10.2.2
网络操作系统 (274) 
10.2.3
分布式操作系统 (278)

10.3
操作系统新技术 (281) 
10.3.1
微内核操作系统技术 (281) 
10.3.2
面向对象操作系统技术 (284)

学后自测十 (288)
参考答案十 (288)
参考文献 (289)