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目录1

第一章 操作系统概述1

1.1 计算机发展简史1

1.2 操作系统的发展过程1

1.2.1 手工操作阶段2

1.2.2 早期批处理阶段2

1.2.3 执行系统阶段3

1.2.4 多道程序系统阶段4

1.3 什么是操作系统5

1.4 操作系统的服务功能6

1.4.1 系统调用7

1.4.2 系统程序8

1.5 操作系统的环境10

1.6 操作系统的体系结构10

1.7.1 多道成批系统11

1.7 操作系统的分类11

1.7.2 分时系统12

1.7.3 实时系统13

1.8 多处理机系统和计算机的不同级别14

1.9 UNIX系统的特点和结构15

1.10 小结17

习题18

2.1.1 程序的顺序执行20

2.1 进程概念20

第二章 进程管理20

2.1.2 程序的并发执行和资源共享21

2.1.3 程序并发执行的特性22

2.1.4 进程概念的引入和描述24

2.1.5 进程的状态及其变迁25

2.1.6 进程的组成25

2.1.7 UNIX系统的进程映象28

2.2 有关进程的操作31

2.2.1 进程的创建32

2.2.2 进程的等待33

2.2.3 进程的终止34

2.2.4 进程映象的更换34

2.3 进程的相互作用和通信35

2.3.1 同步35

2.3.2 互斥36

2.3.3 进程的临界区和临界资源37

2.3.4 用锁操作原语实现互斥38

2.3.5 信号灯上的P、V操作原语38

2.3.6 消息缓冲通信42

2.3.7 信号机制44

2.3.8 UNIX系统的进程通信方式45

2.4 中断处理52

2.4.1 中断及其一般处理过程52

2.4.3 中断屏蔽56

2.4.2 中断优先级和多重中断56

2.4.4 UNIX系统对中断和陷入的处理57

2.5 小结60

习题61

第三章 处理机管理64

3.1 作业调度64

3.2 进程调度65

3.3 中级调度66

3.4.2 性能评价标准67

3.4 性能评价标准67

3.4.1 调度策略的选择67

3.5 常用调度算法68

3.5.1 先来先服务(FCFS)68

3.5.2 短作业优先(SJF)69

3.5.3 优先级70

3.5.4 抢占式和非抢占式算法71

3.5.5 轮转法(RR)72

3.5.6 多级队列法73

3.5.7 多级反馈队列法74

3.6 UNIX系统中的进程调度74

3.6.1 进程调度75

3.6.2 shell基本工作原理78

3.6.3 系统初启79

3.7 小结80

习题81

第四章 存储管理84

4.1 引言84

4.1.1 存储器的层次84

4.1.2 用户程序的主要处理阶段85

4.1.3 重定位86

4.1.4 存储管理的功能87

4.2 早期的存储管理技术88

4.2.1 分区法88

4.2.2 可重定位分区分配91

4.3 多道程序对换技术92

4.4 虚拟存储器的概念94

4.5 请求分页式存储管理94

4.5.1 分页的概念94

4.5.2 请求分页的基本思想96

4.5.3 硬件支持及缺页中断处理97

4.5.4 请求分页的性能99

4.5.5 页面淘汰100

4.5.6 页面淘汰算法101

4.5.7 物理页分配算法105

4.5.8 工作集107

4.5.9 请求分页的优缺点108

4.6 UNIX S_5的存储管理109

4.6.1 对换109

4.6.2 请求分页112

4.7.1 分段的概念116

4.7 段式存储管理116

4.7.2 硬件支持117

4.7.3 连接中断处理118

4.7.4 保护和共享119

4.7.5 段式虚拟存储的优点和缺点120

4.8 段页式结合系统120

4.9 小结121

习题122

5.1.1 设备分类126

5.1.2 设备管理的功能126

第五章 设备管理126

5.1 概述126

5.1.3 通道技术127

5.2 缓冲技术(Buffering)129

5.2.1 缓冲技术的引入129

5.2.2 缓冲区的设置129

5.3.1 设备分配技术130

5.3 设备分配技术与SPOOLing系统130

5.3.2 SPOOLing系统131

5.4 磁盘(鼓)的调度132

5.4.1 物理特性132

5.4.2 磁盘调度算法134

5.4.3 系统设计应考虑的几个问题137

5.5 UNIX系统的设备管理137

5.5.1 UNIX系统的缓冲技术138

5.5.2 块设备管理141

5.5.3 字符设备管理142

5.6 汉字信息处理技术144

5.7 小结146

习题146

第六章 文件系统149

6.1 概述149

6.1.1 文件及其分类149

6.1.3 存取方法和文件的逻辑组织150

6.1.2 文件系统的功能150

6.2 文件的物理组织152

6.2.1 连续文件152

6.1.4 成块和缓冲152

6.2.2 串连文件153

6.2.3 索引文件153

6.2.4 多重索引结构154

6.3 目录结构155

6.3.1 目录及其主要操作155

6.3.2 目录结构155

6.4 文件存储空间的管理159

6.4.1 空闲空间表法159

6.4.2 空闲块链接法160

6.4.3 位示图(Bit Map)法160

6.4.4 空闲块成组链接法160

6.5 对文件的主要操作161

6.5.2 打开与关闭文件162

6.5.1 创建和删除文件162

6.5.3 读文件与写文件163

6.5.4 连接文件与解除连接164

6.6 文件保护165

6.6.1 文件系统的可靠性165

6.6.2 文件的共享与保密165

6.7 文件系统与数据库167

6.8 UNIX文件系统的内部实现168

6.8.1 I节点(Inodes)168

6.8.2 活动I节点的分配与释放169

6.8.3 目录项和检索目录文件171

6.8.4 用户打开文件表和系统打开文件表172

6.8.5 文件卷和卷专用块174

6.8.6 空闲I节点的分配与释放175

6.8.7 空闲盘块的分配与释放177

6.8.8 文件卷的安装与拆卸178

6.8.9 各主要数据结构之间的联系180

6.8.10 管道文件(pipe)181

6.9 系统调用的实施举例183

6.10 小结185

习题186

第七章 死锁188

7.1 概述188

7.1.1 什么叫死锁188

7.1.2 资源概念189

7.2 产生死锁的充要条件190

7.2.1 产生死锁的充要条件190

7.2.2 资源分配图190

7.2.3 处理死锁的方法192

7.3 死锁的预防192

7.3.1 破坏相互排斥的条件192

7.3.3 破坏非抢占式的条件193

7.3.2 破坏占有且等待的条件193

7.3.4 破坏循环等待的条件194

7.4 死锁的避免194

7.4.1 银行家算法195

7.4.2 对单体资源类的简化算法197

7.5 死锁的检测197

7.5.1 多体资源类198

7.5.2 单体资源类198

7.6 死锁的恢复199

7.6.1 选择牺牲者199

7.6.2 重新运行200

7.6.3 “饿死”状态200

7.7 处理死锁的综合方式和未来的考虑200

7.8 小结201

习题202

8.2.1 进程204

8.2 模块化204

8.1 概述204

第八章 并发程序设计204

8.2.2 过程205

8.2.3 抽象数据类型——类程205

8.3 同步207

8.3.1 临界域208

8.3.2 条件临界域209

8.3.3 管程209

8.3.4 进程、类程和管程间的关系211

8.4 并发程序设计语言211

8.4.1 并发Pascal211

8.4.2 Ada212

8.5 小结214

习题215

9.1 概述216

第九章 多处理机系统216

9.2 松散耦合系统和紧密耦合系统217

9.3 多处理机操作系统218

9.3.1 多处理机系统的问题和基本结构218

9.3.2 UNIX多处理机系统220

9.4 多处理机系统的未来222

9.5 小结222

习题223

第十章 分布式系统224

10.1 概述224

10.2 分布式系统的系统结构225

10.3 分布式系统的拓扑结构226

10.3.1 完全连接226

10.3.2 部分连接227

10.3.3 分层结构227

10.3.4 星形227

10.3.6 多路存取总线228

10.3.5 环形228

10.4 分布式操作系统(DOS)229

10.5 网络操作系统与分布式操作系统的区别231

10.6 分布式UNIX系统232

10.7 小结233

习题234

第十一章 操作系统的设计原则235

11.1 大型软件的研制过程235

11.3 结构程序设计236

11.3.1 结构程序设计的概念236

11.2 操作系统的目标236

11.2.2 系统目标236

11.2.1 用户目标236

11.3.2 结构设计的目标237

11.3.3 层次结构设计237

11.4 虚拟机240

习题241

11.5 小结241

第十二章 性能评价及安全性243

12.1 性能评价243

12.1.1 性能评价的目的243

12.1.2 性能评价技术244

12.2 操作系统的安全性244

12.2.1 安全性问题244

12.2.2 外部安全性245

12.2.3 事故征兆监督245

12.2.4 口令保护245

12.2.5 存取控制245

12.2.6 安全核心245

12.2.7 失效弱化系统246

12.3 小结246

习题246

主要参考文献247

附录 UNIX系统调用及常用命令248

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