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第1章 引论1

1.1 操作系统概述1

1.1.1 计算机系统的组成1

1.1.2 操作系统的定义2

1.1.3 计算机系统的层次结构2

1.2 操作系统的形成3

1.2.1 操作系统形成与发展的主要因素3

1.2.2 多道程序设计与操作系统4

1.2.3 操作系统的发展7

1.3 操作系统的基本类型8

1.3.1 批处理系统及其特征9

1.3.2 分时系统及其特征12

1.3.3 实时系统及其特征13

1.4 计算机操作系统的研究内容14

1.4.1 操作系统理论14

1.4.2 操作系统软件15

1.4.3 操作系统的主要功能16

小结17

习题18

第2章 操作系统的接口19

2.1 操作系统内核19

2.1.1 处理器指令及工作模式19

2.1.2 操作系统内核20

2.2 操作系统的启动21

2.2.1 固件及其基本功能21

2.2.2 基本输入输出系统（BIOS）21

2.2.3 可扩展固件接口（EFI）24

2.2.4 操作系统的启动28

2.3 操作系统的用户接口29

2.3.1 命令接口29

2.3.2 程序接口及系统调用31

2.3.3 UNIX的用户接口32

小结36

习题36

第3章 处理器管理37

3.1 系统的工作流程37

3.1.1 程序及其特点37

3.1.2 顺序执行的工作方式及特征38

3.1.3 并发执行的工作方式及特征38

3.2 进程的概念41

3.2.1 进程的定义41

3.2.2 进程的主要特征42

3.3 进程的动态性43

3.3.1 进程的基本状态43

3.3.2 基本状态的转换关系44

3.4 进程管理的主要功能46

3.4.1 进程控制块及其组成46

3.4.2 PCB队列47

3.4.3 进程管理的主要功能48

3.5 进程控制48

3.5.1 原语48

3.5.2 进程控制的含义48

3.5.3 进程的创建48

3.5.4 进程的撤销50

3.5.5 进程的阻塞50

3.5.6 进程的唤醒50

3.6 进程同步51

3.6.1 并发进程的关系52

3.6.2 间接制约与互斥关系55

3.6.3 直接制约与同步关系56

3.6.4 进程同步机制57

3.6.5 互斥关系与加锁机制57

3.6.6 信号量机制与互斥关系61

3.6.7 信号量机制与同步关系63

3.6.8 生产者／消费者问题67

3.6.9 读者／写者问题72

3.6.10 标志位机制74

3.6.11 管程机制79

3.7 进程通信86

3.7.1 进程通信的概念86

3.7.2 进程通信方式87

3.7.3 消息缓冲通信的设计和实现88

3.7.4 UNIX消息队列通信89

3.7.5 信箱通信的设计实现94

3.8 线程96

3.8.1 线程的引入96

3.8.2 线程与进程的关系97

3.8.3 线程的类型97

3.8.4 线程的常用细化方法98

3.8.5 Java线程及控制实例100

小结103

习题105

第4章 处理器调度108

4.1 操作系统中的调度108

4.1.1 调度的定义108

4.1.2 操作系统中的调度108

4.1.3 调度的性能指标109

4.2 作业调度111

4.2.1 作业状态111

4.2.2 作业调度的功能112

4.2.3 作业调度算法113

4.2.4 作业调度算法例子117

4.3 进程调度121

4.3.1 进程调度的含义121

4.3.2 进程调度的功能121

4.3.3 进程调度的方式121

4.3.4 进程调度算法122

4.3.5 实时系统的进程调度算法127

4.4 死锁问题130

4.4.1 死锁的含义130

4.4.2 死锁的解决方法132

4.4.3 死锁预防133

4.4.4 死锁避免137

4.4.5 死锁检测与恢复143

小结146

习题147

第5章 存储器管理150

5.1 存储管理概述150

5.1.1 计算机系统的存储器类型150

5.1.2 虚拟地址和物理地址152

5.1.3 重定位153

5.1.4 存储管理的目的154

5.1.5 存储管理的主要功能154

5.1.6 存储管理方法157

5.2 单一连续区存储管理157

5.2.1 基本思想158

5.2.2 主要特点158

5.3 固定分区存储管理158

5.3.1 基本思想159

5.3.2 实现关键159

5.3.3 主要特点160

5.4 可变分区存储管理162

5.4.1 基本思想162

5.4.2 实现关键163

5.4.3 主要特点169

5.4.4 分区管理总结170

5.4.5 对换和覆盖170

5.5 分页存储管理177

5.5.1 基本思想177

5.5.2 静态分页的实现关键180

5.5.3 静态分页的特点及效率的改进185

5.5.4 虚拟存储器思想186

5.5.5 动态分页188

5.5.6 请求分页的实现关键188

5.5.7 分页存储管理的主要特点199

5.6 分段存储管理203

5.6.1 基本思想203

5.6.2 硬件基础204

5.6.3 实现关键210

5.6.4 分段与分页的区别212

5.6.5 主要特点213

5.7 段页式存储管理214

5.7.1 基本思想214

5.7.2 实现关键215

5.7.3 主要特点216

小结217

习题219

第6章 文件系统221

6.1 文件系统概述221

6.1.1 文件系统的引入221

6.1.2 文件及分类222

6.1.3 文件系统及其主要功能224

6.2 文件的逻辑结构225

6.3 文件的物理结构227

6.3.1 文件存取方式228

6.3.2 文件存储介质228

6.3.3 物理结构分类231

6.4 文件目录管理238

6.4.1 文件控制块238

6.4.2 文件目录及其结构240

6.5 文件存储空间管理243

6.5.1 磁盘存储管理方法244

6.5.2 空闲块成组链接法244

6.6 文件使用247

6.6.1 文件系统的命令接口247

6.6.2 文件的系统调用248

6.6.3 利用文件通信及其同步控制250

6.7 文件的共享259

6.7.1 文件共享方法259

6.7.2 基本文件目录法（BFD）260

6.7.3 文件共享语义261

6.8 文件的安全性262

6.8.1 文件保护及主要方法262

6.8.2 文件保密及主要方法263

6.8.3 BLP安全模型266

6.8.4 Biba安全模型268

小结268

习题270

第7章 设备管理272

7.1 设备管理概述272

7.1.1 设备分类272

7.1.2 设备独立性274

7.1.3 设备管理的主要功能277

7.2 I／O控制方式278

7.2.1 程序查询方式278

7.2.2 中断方式279

7.2.3 DMA方式287

7.2.4 通道方式290

7.3 设备分配291

7.3.1 设备管理的数据结构292

7.3.2 设备分配原则293

7.3.3 设备分配294

7.3.4 设备分配的安全性295

7.4 缓冲技术295

7.4.1 缓冲及其引入的目的295

7.4.2 缓冲类型296

7.4.3 缓冲池管理297

7.5 磁盘驱动调度301

7.5.1 磁盘I/O操作的时间组成301

7.5.2 磁盘驱动调度302

7.5.3 移臂调度算法302

小结306

习题307

参考文献308