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第1章 绪论1

1.1 操作系统的概念1

1.1.1 计算机体系结构1

1.1.2 操作系统的定义3

1.2 操作系统的发展过程4

1.2.1 操作系统的形成和发展4

1.2.2 手工操作5

1.2.3 批处理系统6

1.2.4 分时系统7

1.2.5 实时系统8

1.2.6 通用操作系统9

1.2.7 网络操作系统9

1.2.8 分布式操作系统10

1.2.9 嵌入式系统11

1.3 操作系统的功能和特征11

1.3.1 操作系统的功能11

1.3.2 操作系统的特征12

1.4 操作系统的运行环境13

1.4.1 操作系统的结构13

1.4.2 处理机的执行状态15

1.4.3 中断及其处理15

1.5 操作系统用户接口17

1.5.1 命令接口17

1.5.2 程序接口18

1.5.3 图形接口19

1.6 现代主流操作系统19

1.6.1 UNIX操作系统19

1.6.2 Linux操作系统20

1.6.3 Windows系统20

习题21

第2章 进程管理22

2.1 CPU管理22

2.1.1 CPU管理的功能22

2.1.2 程序的执行23

2.2 进程的概念26

2.2.1 进程的定义26

2.2.2 进程的特征26

2.3 进程的状态27

2.3.1 进程的基本状态27

2.3.2 进程的状态转换27

2.3.3 进程的挂起状态28

2.4 进程的描述29

2.4.1 进程结构29

2.4.2 进程控制块30

2.5 进程的组织30

2.6 进程的控制32

2.6.1 操作系统内核32

2.6.2 进程控制原语33

2.7 线程35

2.7.1 线程的引入35

2.7.2 线程的类型37

习题38

第3章 进程同步40

3.1 基本概念40

3.1.1 进程的制约关系40

3.1.2 进程互斥与同步40

3.2 同步机制42

3.2.1 软件方法43

3.2.2 硬件方法45

3.3 信号量方法46

3.3.1 信号量机制47

3.3.2 信号量的分类47

3.3.3 互斥与同步的实现50

3.4 经典的同步问题52

3.4.1 生产者-消费者问题52

3.4.2 读者-写者问题54

3.4.3 哲学家进餐问题56

3.5 管程58

3.5.1 管程的概念58

3.5.2 条件变量59

3.5.3 管程的应用59

3.6 进程通信61

3.6.1 共享存储器系统61

3.6.2 消息传递系统61

3.6.3 管道通信系统63

习题64

第4章 调度与死锁66

4.1 CPU调度66

4.2 进程调度68

4.3 调度性能衡量69

4.4 调度算法70

4.4.1 先来先服务70

4.4.2 短者优先71

4.4.3 高响应比优先71

4.4.4 优先权高者优先72

4.4.5 时间片轮转73

4.4.6 多级反馈队列74

4.5 死锁75

4.5.1 死锁的基本概念75

4.5.2 产生死锁的原因76

4.5.3 产生死锁的必要条件77

4.5.4 处理死锁的基本方法77

4.5.5 死锁的预防78

4.5.6 死锁避免78

4.5.7 死锁检测与解除82

习题84

第5章 存储器管理87

5.1 存储器管理概述87

5.1.1 存储体系87

5.1.2 存储管理功能88

5.1.3 地址变换89

5.1.4 存储管理方式91

5.2 单一连续分配管理91

5.3 分区存储管理93

5.3.1 固定分区存储管理93

5.3.2 可变分区存储管理95

5.3.3 可重定位分区存储管理99

5.4 覆盖与交换100

5.4.1 覆盖技术100

5.4.2 交换技术101

5.5 分页存储管理102

5.5.1 基本概念102

5.5.2 页表104

5.5.3 地址转换105

5.5.4 分页存储管理的改进106

5.6 分段存储管理109

5.6.1 基本概念109

5.6.2 段表110

5.6.3 地址转换110

5.6.4 段的保护和共享111

5.6.5 分页和分段的区别111

5.7 段页式存储管理112

5.7.1 基本概念112

5.7.2 段表和页表113

5.7.3 地址变换114

5.8 虚拟存储管理114

5.8.1 基本原理115

5.8.2 请求分页存储管理116

5.8.3 请求分段存储管理121

习题123

第6章 设备管理126

6.1 设备层次结构126

6.2 设备管理概述127

6.2.1 设备的分类127

6.2.2 设备管理的目标和任务128

6.2.3 设备管理的主要功能129

6.3 输入输出系统129

6.3.1 I/O系统结构129

6.3.2 I/O设备控制器130

6.3.3 I/O通道132

6.3.4 设备的控制方式133

6.4 设备分配与回收136

6.4.1 数据结构136

6.4.2 设备分配因素137

6.4.3 设备分配与回收139

6.5 设备处理140

6.5.1 设备驱动程序140

6.5.2 驱动程序的处理过程141

6.6 设备管理的实现技术142

6.6.1 中断技术142

6.6.2 缓冲技术144

6.6.3 假脱机技术147

6.7 存储设备148

6.7.1 存储设备类型149

6.7.2 磁盘驱动调度算法150

习题153

第7章 文件管理154

7.1 文件管理概述154

7.1.1 文件与文件系统154

7.1.2 文件的分类155

7.2 文件结构156

7.2.1 文件的逻辑结构157

7.2.2 文件的物理结构158

7.2.3 文件的存取方法162

7.2.4 记录成组和分解163

7.3 存储空间管理164

7.3.1 存储空间的分配165

7.3.2 存储空间的管理165

7.4 文件目录168

7.4.1 基本概念169

7.4.2 文件目录结构170

7.5 文件共享与安全174

7.5.1 文件共享174

7.5.2 文件安全175

7.6 文件操作177

习题179

参考文献181