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第一章 操作系统引论1

1.1 什么是操作系统1

1.2 操作系统的发展过程4

1.2.1 手工操作阶段5

1.2.2 成批处理系统7

1.2.3 执行程序系统9

1.2.4 多道程序系统的引入10

1.3 操作系统的分类13

1.3.1 多道成批系统13

1.3.2 分时系统13

1.3.3 实时系统16

1.3.4 通用操作系统的产生19

1.4 UNIX系统的产生及其特征19

1.5 小结22

习题23

第二章 进程和处理机管理24

2.1 进程的概念24

2.1.1 顺序程序设计24

2.1.2 并发程序设计25

2.1.3 进程概念的引入29

2.1.4 进程的状态31

2.1.5 进程映象及其组成33

2.2 进程调度34

2.2.1 进程控制块34

2.2.2 交通控制程序与进程调度程序37

2.2.3 进程调度算法38

2.2.4 UNIX系统的进程调度43

2.3 进程通信54

2.3.1 进程之间的互斥与同步54

2.3.2 UNIX系统中的通信工具57

2.3.3 信号灯上的PV操作64

2.3.4 PV操作的应用66

2.3.5 消息通信71

2.3.6 多处理机中的同步问题77

2.4 进程控制80

2.4.1 引言80

2.4.2 user结构与text结构82

2.4.3 进程的建立86

2.4.4 进程的终止95

2.4.5 等待子进程99

2.5 死锁问题100

2.5.1 死锁的发生100

2.5.2 死锁的对策102

2.5.3 死锁的研究106

2.6 进程概念的进一步应用107

2.6.1 作为并发运行单位的进程107

2.6.2 作为资源分配单位的进程108

2.6.3 作为保护单位的进程108

2.6.4 作为结构设计单位的进程109

习题111

第三章 存储管理113

3.1 引言113

3.1.1 连接与装配113

3.1.2 地址重定位116

3.1.3 存储管理的功能120

3.2 早期的存储管理122

3.2.1 单一连续分配122

3.2.2 分区分配124

3.2.3 复盖与对换130

3.3 界地址存储管理135

3.3.1 单界地址管理135

3.3.2 多界地址管理137

3.4 分页存储管理138

3.4.1 实现原理138

3.4.2 地址映射机构141

3.4.3 页面的共享与保护149

3.4.4 简单分页系统的优点和缺点151

3.5 请求分页存储管理151

3.5.1 虚拟存储器的引入151

3.5.2 实现原理152

3.5.3 硬件支持与软件支持155

3.5.4 淘汰算法160

3.5.5 请求分页的优点和缺点163

3.6 分段存储管理164

3.6.1 分段地址空间164

3.6.2 实现原理168

3.6.3 段的动态连接170

3.6.4 段的共享与保护176

3.6.5 分段的优点和缺点180

3.7 段页式存储管理181

3.7.1 实现原理182

3.7.2 软件支持185

3.7.3 段页式系统的优点和缺点187

3.8 存储器的分配算法187

3.8.1 概述187

3.8.2 最优适应分配算法188

3.8.3 最先适应分配算法193

3.9 UNIX操作系统的存储管理199

3.9.1 PDP-11的硬件寻址机构199

3.9.2 地址空间的分配204

3.9.3 进程映象的更换213

3.9.4 程序对换220

3.10 系统初启224

习题228

第四章 设备管理232

4.1 引言232

4.1.1 块设备与字符设备232

4.1.2 通道技术233

4.1.3 缓冲技术242

4.1.4 设备分配策略与spooling技术247

4.1.5 设备管理的功能251

4.2 块设备管理253

4.2.1 概述253

4.2.2 数据结构255

4.2.3 缓冲区管理265

4.2.4 PDP11的磁盘设备特征271

4.2.5 RK磁盘的管理275

4.2.6 块设备的使用286

4.3 字符设备管理298

4.3.1 概述298

4.3.2 数据结构299

4.3.3 缓冲区管理302

4.3.4 内存数据的传送305

4.3.5 纸带机的设备表和寄存器组306

4.3.6 纸带机的管理310

习题321

第五章 文件系统325

5.1 引言325

5.1.1 文件325

5.1.2 文件的分类326

5.1.3 文件系统的特点327

5.1.4 文件系统的功能328

5.2 文件结构和存取方法329

5.2.1 文件的逻辑结构330

5.2.2 存取方法331

5.2.3 文件的物理结构334

5.2.4 文件存储器介质342

5.2.5 文件结构与存储设备及存取方法的关系343

5.3 文件目录345

5.3.1 简单的文件目录345

5.3.2 二级目录结构348

5.3.3 多级目录和UNIX树形层次结构349

5.3.4 UNIX目录与索引节点353

5.3.5 UNIX的目录检索362

5.3.6 UNIX文件的连接365

5.4 文件存储空间的管理366

5.4.1 常用的一些方法367

5.4.2 UNIX中的空闲块成组链接法370

5.4.3 索引节点的分配和释放381

5.5 文件的共享及存取控制385

5.5.1 文件共享与打开文件表385

5.5.2 文件保护与保密391

5.5.3 UNIX系统的文件存取控制394

5.6 文件卷的安装与拆卸396

5.6.1 实现原理396

5.6.2 实现过程400

5.7 文件系统的使用及其处理404

5.7.1 UNIX文件系统的数据结构405

5.7.2 文件的创建和删除407

5.7.3 文件的连接和解除连接414

5.7.4 文件的打开和关闭418

5.7.5 文件的读写425

5.7.6 管道线特殊文件的处理436

5.8 文件系统的可靠性443

习题444

第六章 中断与捕俘449

6.1 引言449

6.1.1 操作系统与其它程序的接口449

6.1.2 中断及其分类450

6.2 中断系统453

6.2.1 PDP11的中断系统453

6.2.2 中断的分级与屏蔽456

6.3 中断处理461

6.3.1 中断处理的一般过程462

6.3.2 UNIX系统的中断捕俘总控程序467

6.4 UNIX系统中的中断和捕俘处理470

6.4.1 时钟中断处理470

6.4.2 捕俘处理475

6.4.3 系统调用477

6.5 操作系统工作流程举例482

6.6 UNIX系统中的软中断机构486

6.6.1 软中断的概念486

6.6.2 软中断的处理489

习题493

第七章 作业管理494

7.1 引言494

7.1.1 基本概念494

7.1.2 作业的分类495

7.1.3 批作业的组织497

7.1.4 作业状态及其转换498

7.2 作业调度500

7.2.1 作业调度的功能500

7.2.2 作业队列和作业控制块501

7.2.3 作业调度算法503

7.2.4 多级调度512

7.2.5 spool输入／输出和批处理作业调度516

7.3 作业控制521

7.3.1 脱机控制521

7.3.2 联机控制531

7.3.3 UNIX系统的shell534

习题545

第八章 操作系统的设计550

8.1 操作系统的研制过程550

8.1.1 引言550

8.1.2 要求和目标552

8.1.3 功能设计553

8.1.4 结构设计与模块设计553

8.1.5 编码、调试和排错554

8.2 结构设计概述559

8.2.1 结构设计的提出559

8.2.2 结构程序设计的意义560

8.2.3 结构设计的目标561

8.3 传统的无序模块结构562

8.3.1 模块化设计的概念562

8.3.2 UNIX操作系统的结构564

8.4 层次结构567

8.4.1 层次结构设计的概念568

8.4.2 层次结构设计方法570

8.4.3 THE多道程序系统575

8.5 进程结构577

8.5.1 面向过程的结构和面向消息的结构577

8.5.2 基于UNIX的NUKE操作系统579

8.5.3 面向消息结构的优缺点583

8.6 以管程为工具的结构设计方法583

8.6.1 管程的引入与实现583

8.6.2 管程的评介593

8.6.3 以数据为中心的模块结构596

8.6.4 UNIX系统的模块化设计597

习题608

附录A UNIX系统中的系统调用一览表（第六版）609

附录B UNIX系统shell617

B1 一些常用的shell命令617

B2 shell中的元字符和保留字632

B3 shell语法634

参考文献636