操作系统

第1章 简介（Introduction） 1
1-1 什么是操作系统（What is an Operating System） 2
1-2 单节点系统（Single-Node Systems） 5
1-3 多节点系统（Multiple-Node Systems） 9
1-4 特殊目的系统（Special-Purpose Systems） 11
1-5 计算环境（Computing Environments） 13
1-6 小结 15
1-7 作业（Homework） 15
第2章 硬件结构（Hardware Structures） 17
2-1 CPU（Central Processing Unit） 18
2-2 存储设备（Storage Device） 20
2-3 I/O 结构（I/O Structure） 23
2-4 存储层次结构（Storage Hierarchy） 27
2-5 硬件保护（Hardware Protection） 29
2-6 小结 32
2-7 作业（Homework） 33
第3章 操作系统结构（Operating-System Structures） 35
3-1 系统组成（System Components） 36
3-2 操作系统服务（Operating-System Services） 40
3-3 系统调用（System Call） 41
3-4 系统结构（System Structure） 45
3-5 虚拟机（Virtual Machine） 47
3-6 系统设计（System Design） 49
3-7 小结 50
3-8 作业（Homework） 51
第4章 进程（Processes） 53
4-1 进程概念（Process Concept） 54
4-2 进程调度（Process Scheduling） 56
4-3 进程的建立与结束（Process Creation and Termination） 58
4-4 线程（Thread） 60
4-5 进程合作（Processes Cooperation） 62
4-6 进程间通信（InterProcess Communication） 64
4-7 小结 69
4-8 作业（Homework） 70
第5章 调度（Scheduling） 71
5-1 调度概念（Scheduling Concept） 72
5-2 调度方法（Scheduling Method） 75
5-3 特殊用途调度（Special Purpose Scheduling） 83
5-4 调度评估（Scheduling Evaluation） 85
5-5 小结 88
5-6 作业（Homework） 89
第6章 同步与死锁（Synchronization and Deadlock） 91
6-1 进程同步（Process Synchronization） 92
6-2 临界区（Critical Section） 93
6-3 信号量（Semaphore） 99
6-4 同步的经典问题（Classical Problems of Synchronization） 101
6-5 临界区域与监控程序（Critical Region and Monitor） 104
6-6 死锁简介（Deadlock Introduction） 107
6-7 死锁预防（Deadlock Prevention） 110
6-8 死锁避免（Deadlock Avoidance） 111
6-9 小结 114
6-10 作业（Homework） 114
第7章 与进程相关的实现（Process Related Implementation） 117
7-1 数据结构（Data Structure） 118
7-2 进程运行（Process Operation） 121
7-3 进程间的通信（Interprocess Communication） 129
7-4 小结 137
7-5 作业（Homework） 138
第8章 内存管理（Memory Management） 139
8-1 背景介绍（Background） 140
8-2 连续分配（Contiguous Allocation） 143
8-3 分页（Paging） 147
8-4 分段（Segmentation） 153
8-5 小结 156
8-6 作业（Homework） 157
第9章 虚拟内存（Virtual Memory） 159
9-1 背景介绍（Background） 160
9-2 分页替换（Page Replacement） 164
9-3 页框分配 (Frame Allocation) 171
9-4 颠簸现象 ( Thrashing ) 173
9-5 实现问题（Implementation Issues） 176
9-6 小结 178
9-7 作业（Homework） 179
第10章 内存管理实现（Memory Management Implementation） 181
10-1 内存寻址（Memory Addressing） 182
10-2 页框管理（Page Frame Management） 190
10-3 内存区域管理（Memory Area Management） 195
10-4 小结 197
10-5 作业（Homework） 198
第11章 文件系统简介（File System Introduction） 199
11-1 文件基本概念（File Concept） 200
11-2 文件访问与保护（File Access and Protection） 204
11-3 目录结构（Directory Structure） 207
11-4 目录访问与保护（Directory Access and Protection） 212
11-5 一致性语义（Consistency Semantics） 214
11-6 小结 215
11-7 作业（Homework） 216
第12章 文件系统实现（File System Implementation） 217
12-1 文件系统结构（File System Structure） 218
12-2 可用空间管理（Free Space Management） 220
12-3 文件分配方法（File Allocation Method） 223
12-4 文件目录实现（Directory Implementation） 227
12-5 文件系统评估（File System Evaluation） 229
12-6 小结 232
12-7 作业（Homework） 233
第13章 文件系统实例（File System Examples） 235
13-1 UNIX 文件系统（UNIX File System） 236
13-2 Linux 文件系统（Linux File Systems） 238
13-3 Windows 文件系统（Windows File System） 244
13-4 小结 247
13-5 作业（Homework） 248
第14章 输出／输入系统（I/O Systems） 249
14-1 I/O 硬件（I/O Hardware） 250
14-2 应用系统 I/O 接口（Application I/O Interface） 255
14-3 内核 I/O 子系统（Kernel I/O Subsystem） 259
14-4 实现问题（Implementation Issues） 264
14-5 小结 269
14-6 作业（Homework） 270
第15章 大容量存储结构（Mass-Storage Structure） 271
15-1 磁盘调度（Disk Scheduling） 272
15-2 磁盘管理（Disk Management） 275
15-3 RAID 结构（RAID Structure） 277
15-4 存储设备附加方式（Storage Attachment） 281
15-5 其他存储问题（Other Storage Issues） 283
15-6 小结 287
15-7 作业（Homework） 288
第16章 系统服务程序（System Service Routines） 289
16-1 中断简介（Interrupt Introduction） 290
16-2 软件中断（Software Interrupts） 294
16-3 系统调用（System Calls） 299
16-4 设备驱动程序（Device Driver） 302
16-5 小结 307
16-6 作业（Homework） 308
第17章 分布式系统简介（Introduction to Distributed Systems） 309
17-1 简介（Introduction） 310
17-2 系统结构（Architecture） 311
17-3 系统通信（Communication） 313
17-4 远程服务（Remote Service） 319
17-5 设计考虑（Design Issues） 322
17-6 小结 325
17-7 作业（Homework） 326
第18章 分布式文件系统（Distributed File Systems） 327
18-1 系统设计（System Design） 328
18-2 系统实现（Implementation） 334
18-3 高速缓存（Cache） 337
18-4 文件拷贝（File Replication） 339
18-5 小结 341
18-6 作业（Homework） 342
第19章 分布式协调（Distributed Coordination） 343
19-1 事件顺序（Event Ordering） 344
19-2 互斥（Mutual Exclusion） 345
19-3 推选算法（Election Algorithms） 348
19-4 原子事务（Atomic Transactions） 350
19-5 并发控制（Concurrency Control） 353
19-6 死锁处理（Deadlocks） 355
19-7 小结 359
19-8 作业（Homework） 360
第20章 分布式系统实例（Distributed System Examples） 361
20-1 Java RMI 362
20-2 CORBA 366
20-3 网络文件系统（Network File System） 371
20-4 小结 375
20-5 作业（Homework） 376
附录A Linux汇编语言简介 377
A-1 汇编语言的语法 378
A-2 Inline Assembly 378
A-3 相关参考数据 380