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第一章　引言1

1.1　什么是操作系统1

1.2　早期的系统2

1.3　简单的监控程序3

1.4　性能5

1.5　批量系统与spooling技术6

1.6　多道程序系统7

1.7　分时系统7

1.8　实时系统8

1.9　多处理机系统9

1.10　操作系统的外部环境9

1.10.1 操作系统与硬件的关系9

1.10.2　操作系统与其它系统软件的关系10

1.10.3 操作系统与用户的关系10

1.11 练习10

第二章　操作系统的服务11

2.1　服务的种类11

2.2　用户观点11

2.2.1 系统调用12

2.2.2 系统调用的实现13

2.2.3 系统程序14

2.3　操作系统观点16

2.3.1 系统调用16

2.3.2　I/O设备中断16

2.3.3　程序错误18

2.3.4　一般流程18

2.4　小结19

第三章　文件系统20

3.1 文件概念20

3.1.1 文件类型20

3.1.2 基于磁带的系统21

3.1.3 基于磁盘的系统21

3.1.4 分块22

3.1.5　文件操作23

3.2　文件支持23

3.2.1 文件操作23

3.2.2　设备目录24

33　存取方式25

3.3.1　顺序存取25

3.3.2　直接存取25

3.3.3　其它存取方式26

3.4　分配方式26

3.4.1 空闲空间管理27

3.4.2　毗连分配27

3.4.3　链接分配29

3.4.4 索引分配30

3.4.5　性能30

3.5　目录系统31

3.5.1 单级目录32

3.5.2　二级目录32

3.5.3 树结构目录33

3.5.4 非循环图目录34

3.5.5　普通图目录35

3.6　文件保护36

3.6.1 命名37

3.6.2 口令37

3.6.3　存取控制37

3.7　实现问题37

3.8　小结38

3.9　练习39

第四章　处理机调度41

4.1　多道程序概念的回顾41

4.2　调度的概念42

4.2.1 基本构成42

4.2.2 调度队列45

4.2.3　调度程序46

4.3 调度算法47

4.3.1 性能准则47

4.3.2　先来先服务48

4.3.3 最短作业优先调度算法48

4.3.4　优先数50

4.3.5　抢占算法50

4.3.6　轮转算法51

4.3.7 多队列调度53

4.3.8　多级反馈队列53

4.4　算法评估54

4.4.1 分析评估法55

4.4.2　模拟方法56

4.4.3　实现法57

4.5　多处理机调度58

4.6 小结58

4.7　练习59

第五章　存贮管理61

5.1　预备知识61

5.2　裸机62

5.3　常驻监控程序62

5.3.1 保护设施62

5.3.2 重定位63

5.4　交换65

5.4.1 后援存贮器65

5.4.2　交换时间65

5.4.3 重叠交换66

5.5　多重分割66

5.5.1 保护设施67

5.5.2 固定区67

5.5.3 可变分割70

5.6 分页管理74

5.6.1　硬件75

5.6.2　作业调度76

5.6.3 页表的实现77

5.6.4　共享页面78

5.6.5 保护78

5.6.6 两种存贮观点79

5.7　分段存贮管理80

5.7.1 用户的内存观点80

5.7.2 硬件81

5.7.3　段表的实现81

5.7.4　保护和共享82

5.7.5　碎片83

5.8　联合系统83

5.8.1 分段分页技术84

5.8.2　分页分段存贮管理84

5.9　小结85

5.10　练习86

第六章　虚拟存贮器88

6.1 复盖88

6.2　请求式页面调度90

6.3　请式调页的性能93

6.4　页面替换94

6.5　虚拟存贮器概念95

6.6　页面替换算法96

6.6.1 FIFO97

6.6.2　最佳替换97

6.6.3 LRU算法98

6.6.4 LRU的近似法99

6.7　分配算法101

6.7.1 块的极小数102

6.7.2 全局分配与局部分配103

6.7.3 分配算法103

6.8　颠簸104

6.8.1 局部性105

6.8.2 工作集模型105

6.8.3 缺页中断率106

6.9　其它考虑106

6.9.1 预分页106

6.9.2　I/O互锁107

6.9.3 页面大小108

6.9.4 程序结构109

6.9.5 存贮层次110

6.10　小结110

6.11　练习111

第七章　磁盘调度114

7.1　物理特性114

7.2　先来先服务调度115

7.3 最短查找时间优先116

7.4　SCAN116

7.5　盘调度算法的选择117

7.6 扇区排队118

7.7　小结118

7.8　练习119

第八章　死锁处理120

8.1 死锁问题120

8.1.1 系统模型121

8.1.2 死锁定义121

8.2　死锁特性121

8.2.1　必要条件122

8.2.2 资源分配图122

8.2.3 解决死锁的方法124

8.3　死锁预防124

8.3.1 互斥124

8.3.2 占用并等待124

8.3.3 非抢占125

8.3.4　循环等待125

8.4　死锁避免125

8.4.1 多个示例的资源类127

8.4.2 单一示例的资源类129

8.5　死锁检测129

8.5.1 资源类型中含若干示例129

8.5.2 每类资源仅有单个示例130

8.5.3 检测算法的应用131

8.6　死锁恢复131

8.6.1 终止进程132

8.6.2 资源抢占132

8.7　处理死锁的混合方法133

8.8　小结133

8.9 练习134

第九章　并发进程136

9.1　优先图136

9.1.1 定义136

9.1.2 并发条件136

9.2　规格说明137

9.21　Fork和Join结构137

9.2.2　并发语句139

9.2.3 比较140

9.3　进程概念的回顾140

9.3.1 进程的状态140

9.3.2 与优先图的关系141

9.4　进程层次141

9.4.1 进程上的操作142

9.4.2　静态和动态进程143

9.5　临界段问题143

9.5.1 临界段问题的定义145

9.5.2 两进程的软件解决方法146

9.5.3 N进程的软件解决方法148

9.5.4 硬件解决方法150

9.6　信号量152

9.6.1 用法152

9.6.2　实现153

9.7　经典的进程协同问题154

9.7.1 有界缓冲区问题154

9.7.2　Readers/Writers问题155

9.7.3 哲学家用餐问题156

9.8　进程间通讯157

9.8.1　命名方式158

9.8.2 缓冲160

9.8.3 异常条件的处理161

9.9　小结162

9.10　练习162

第十章　并发程序设计165

10.1　动机165

10.2　模块化165

10.2.1　进程165

10.2.2　过程165

10.2.3　抽象数据类型166

10.3　同步167

10.3.1　临界域167

10.3.2　条件临界域169

10.3.3　管程172

10.4　练习177

第十一章　保护178

11.1　保护目标178

11.2　机制和策略178

11.3　保护领域178

11.4　存取矩阵179

11.5　存取矩阵的实现180

11.5.1　全局表180

11.5.2　存取表180

11.5.3　权能表180

11.5.4　锁钥机制181

11.5.5　比较181

11.5.6　策略182

11.6　动态保护结构182

11.7　取消184

11.8　几个系统的保护方案185

11.8.1　Unix185

11.8.2　Multics186

11.8.3　Hydra187

11.9　基于语言的保护187

11.10　保护问题189

11.11　安全性190

11.12　小结191

11.13　练习191

第十二章　设计原理193

12.1　目标193

12.1.1　使用者目标193

12.1.2　系统目标193

12.2　机制与策略193

12.3　分层方法194

12.4　虚拟机195

12.5　多处理器196

12.6　实现197

12.7　系统生成198

12.8　小结199

12.9　练习199

第十三章　分布式系统200

13.1　为什么需要分布式系统200

13.1.1　资源共享200

13.1.2　计算机速度的提高200

13.1.3　可靠性200

13.1.4　通讯201

13.2　拓扑结构201

13.2.1　全互连结构201

13.2.2　部分互连结构201

13.2.3　层次结构202

13.2.4　星结构202

13.2.5　环结构203

13.2.6　多存取总线结构203

13.3　通讯203

13.3.1　发送策略203

13.3.2　连结策略204

13.3.3　争夺204

13.3.4　保密205

13.3.5　设计观点205

13.4　系统类型206

13.4.1　计算机网络206

13.4.2　局部网络206

13.5　文件系统207

13.5.1　Arpanet FTP207

13.5.2　集中式途径207

13.5.3　分布式途径208

13.6　资源共享208

13.6.1　数据迁移208

13.6.2　作业迁移208

13.7　事件定序208

13.7.1　事发前关系209

13.7.2　实现209

13.8　同步210

13.8.1　集中式途径210

13.8.2　全分布途径211

13.8.3　令牌传递途径212

13.9　死锁处理212

13.9.1　时间戳定序途径213

13.9.2　死锁检测214

13.10　坚固性216

13.10.1　故障检测216

13.10.2　重构217

13.10.3　故障恢复217

13.11　选择算法218

13.11.1　恶霸算法218

13.11.2　环算法219

13.12　小结219

13.13　练习220

第十四章　Unix操作系统221

14.1　Unix的历史221

14.2　设计思想223

14.3　程序员界面224

14.3.1　文件操作224

14.3.2　进程控制226

14.3.3　信号227

14.3.4　信息操作228

14.3.5　库子程序228

14.4　用户界面228

14.4.1　shell和命令229

14.4.2　标准I/O230

14.4.3　管道、过滤和shell脚本230

14.5　文件系统231

14.5.1　块和段231

14.5.2　索引结231

14.5.3　目录232

14.5.4　文件描述字与索引结之间的映象233

14.5.5　磁盘结构233

14.5.6　实现234

14.5.7　设计和分配策略234

14.6　进程管理235

14.6.1　进程控制块235

14.6.2　cpu调度237

14.7　内存管理238

14.7.1　交换238

14.7.2　分页239

14.8　I/O系统240

14.8.1　高速块缓存241

14.8.2　原始设备界面241

14.8.3　C—表242

14.9　进程间通讯242

14.9.1　socket242

14.9.2　网络支持244

14.10　小结245

附录　历史回顾247

1　Atlas247

2　XDS—940247

3　THE248

4　RC4000248

5　CTSS249

6　Multics249

7　OS/360250

8　其它系统251

参考文献251