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编者的话1

前言1

第1章　操作系统概述1

1.1　操作系统的目标1

目录1

1.2　操作系统作为用户／计算机接口3

1.3　操作系统作为资源管理器4

1.4　操作系统的发展5

1.4.1　手工交互方式5

1.4.2　手工批处理6

1.4.4　第二代操作系统：多任务和多用户操作系统7

1.4.3　第一代操作系统：单任务自动批处理操作系统7

1.4.5　第三代操作系统：结构化和小型化操作系统9

1.4.6　第四代操作系统：开放、并行、分布操作系统10

1.5　操作系统实例简介10

1.5.1　Linux操作系统11

1.5.2　DOS和Windows操作系统12

1.5.3　UNIX操作系统13

1.6　小结14

1.7　习题15

2.1.2　程序的顺序执行16

2.1.1　前趋图16

2.1　前趋图和程序的执行16

第2章　处理机管理16

2.1.3　程序的并发执行17

2.1.4　程序并发执行的条件18

2.2　进程的描述19

2.2.1　进程的定义与特征19

2.2.2　进程状态及其转换20

2.2.3　进程控制块21

2.3　进程控制22

2.3.1　OS内核23

2.3.3　进程撤消24

2.3.2　进程创建24

2.3.4　进程阻塞与唤醒25

2.4　线程26

2.4.1　线程26

2.4.2　线程与进程26

2.5　进程互斥与同步27

2.5.1　临界资源27

2.5.2　临界区29

2.6　信号量30

2.6.1　整型信号量30

2.6.2　记录型信号量31

2.7.1　生产者／消费者问题32

2.7　经典进程同步问题32

2.7.2　读者／写者问题34

2.7.3　哲学家进餐问题35

2.8　进程通信36

2.9　管程37

2.9.1　管程的引入37

2.9.2　基本概念38

2.9.3　利用管程解决生产者／消费者问题39

2.10　调度的类型和模型40

2.10.1　调度类型40

2.10.3　选择调度方式和算法的若干准则42

2.10.2　调度队列模型42

2.11　调度算法44

2.12　死锁48

2.12.1　产生死锁的原因48

2.12.2　产生死锁的必要条件49

2.12.3　处理死锁的基本方法50

2.12.4　死锁的预防51

2.12.5　死锁的检测52

2.12.6　死锁的解除53

2.13 Liux的进程和线程管理53

2.13.2　进程的结构54

2.13.1　进程与线程的概念54

2.13.3　进程的状态55

2.13.4　Linux的进程调度55

2.13.5　Linux的通信机制58

2.14　小结63

2.15　习题63

第3章　存储器管理65

3.1　存储管理的功能65

3.1.1　存储空间的分配和回收65

3.1.2　主存储器空间的保护67

3.1.4　主存储器空间的扩充68

3.1.3　主存储器空间的共享68

3.2　单一连续存储管理69

3.2.1　存储器的分配管理69

3.2.2　存储保护70

3.3　分区存储管理70

3.3.1　固定分区存储管理71

3.3.2　可变分区存储管理72

3.4　分页存储管理75

3.4.1　纯分页存储管理75

3.4.2　请求式分页存储管理78

3.5　分段式存储管理85

3.5.1　分段式存储管理的基本原理86

3.5.3　分段式虚拟存储系统89

3.5.2　分段和分页的主要区别89

3.5.4　分段存储管理的优缺点90

3.6　段页式存储管理91

3.6.1　实现原理91

3.6.2　地址转换91

3.6.3　段页式系统的优缺点92

3.7　Linux存储器管理92

3.7.1　Linux地址映射的过程92

3.7.2　Linux物理页面的分配94

3.7.4　Linux内核存储器分配95

3.7.3　Linux的页替换算法95

3.8　小结96

3.9　习题96

第4章　设备管理98

4.1　设备管理的基本功能98

4.2　I/O设备98

4.2.1　I/O设备分类99

4.2.2　设备控制器99

4.2.3　I/O通道100

4.2.4　I/O控制方式101

4.3.1　中断的基本概念103

4.3　中断技术103

4.3.2　中断的分类与优先级104

4.3.3　中断处理过程104

4.4　缓冲区技术105

4.5　外围设备的分配106

4.5.1　设备无关性106

4.5.2　设备分配107

4.6　外围设备驱动调度111

4.6.1　设备驱动程序111

4.6.2　设备驱动调度技术112

4.7.1　I/O软件116

4.7　Linux设备管理116

4.7.2　设备驱动程序117

4.7.3　Linux设备驱动程序的几个通用函数118

4.7.4　Linux中的中断118

4.8 小结119

4.9　习题119

第5章　文件管理121

5.1　概述121

5.1.1　文件的概念121

5.1.2　文件的存储122

5.1.3　文件系统的基本功能124

5.2　文件的逻辑结构125

5.3　文件的物理结构126

5.3.1　磁带文件的组织126

5.3.2　磁盘文件的组织127

5.3.3　Linux文件的结构130

5.4　文件的目录结构131

5.4.1　单级目录131

5.4.2　二级目录132

5.4.3　多级目录133

5.4.4　Linux目录分布133

5.5.1　空闲文件目录表134

5.5　外存空间管理134

5.5.2　空闲块链表135

5.5.3　空闲块索引表135

5.5.4　空闲块成组链表135

5.5.5　位示图135

5.6　文件的使用136

5.6.1　文件操作136

5.6.2　文件的使用137

5.7　文件的保护和保密138

5.7.1　文件的共享138

5.7.2　文件的保护139

5.7.3　文件的保密140

5.8　小结141

5.9　习题141

第6章　分布式操作系统142

6.1　分布式系统的相关概念142

6.1.1　集中式系统142

6.1.2　网络系统142

6.1.3　并行系统143

6.1.4　分布式系统143

6.1.5　常见应用模型144

6.2.1　分布式系统中的处理器分配146

6.2　分布式进程管理146

6.2.2　分布式系统中的进程同步与通信148

6.3　分布式文件系统150

6.3.1　文件服务150

6.3.2　目录服务151

6.3.3　文件命名152

6.3.4　文件共享153

6.4　小结154

6.5　习题154

附录A　安装Red Hat Linux 7.3155

附录B　常用Linux命令164

参考文献174