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目录1

第一章 操作系统概述1

1.1 操作系统的概念1

1.1.1 操作系统的地位1

1.1.2 操作系统的作用1

1.1.3 操作系统的定义2

1.2 操作系统的历史2

1.2.1 操作系统的产生2

1.2.3 操作系统的发展4

1.2.2 操作系统的完善4

1.3 操作系统的特性5

1.3.1 程序并发性5

1.3.2 资源共享性6

1.4 操作系统的分类6

1.4.1 多道批处理操作系统6

1.4.2 分时操作系统7

1.4.3 实时操作系统8

1.4.4 通用操作系统8

1.4.6 网络操作系统9

1.4.7 分布式操作系统9

1.4.5 单用户操作系统9

1.5 操作系统的运行环境10

1.5.1 定时装置10

1.5.2 系统堆栈10

1.5.3 特权指令与非特权指令11

1.5.4 处理机状态及状态转换11

1.5.7 中断装置12

1.5.8 输入输出通道12

1.6 操作系统的界面形式12

1.5.6 存储保护设施12

1.5.5 地址映射机构12

1.6.1 交互终端命令13

1.6.2 作业控制语言13

1.6.3 系统调用命令13

习题13

※第二章 操作系统理论15

2.1 前言15

2.1.1 操作系统理论所处的地位15

2.1.2 操作系统理论的描述形式15

2.1.3 操作系统理论的主要内容15

2.2.3 不确定性带来的问题16

2.2.2 并发程序的不确定性16

2.2.1 并发程序的概念16

2.2 并发程序16

2.3 资源17

2.3.1 资源的概念17

2.3.2 资源的分类18

2.4.2 进程的执行19

2.4.3 进程与资源的关系19

2.4.4 进程的互斥19

2.4.1 进程的定义19

2.4 进程19

2.5 资源管理20

2.5.1 主要资源管理思想概述21

2.5.2 同步机制与资源管理21

2.6 进程管理26

2.6.1 进程同步26

2.6.2 进程通信28

2.6.3 进程死锁28

2.7 虚拟资源28

2.8.3 指针选择29

2.8.2 进程29

2.8 操作系统理论的形式化29

2.8.1 资源29

2.8.4 有关理论问题30

2.9 本章小结30

习题30

第三章 处理机管理32

3.1 多道程序设计32

3.1.1 单道程序设计的缺点32

3.1.2 多道程序设计的提出33

3.1.3 多道程序设计的问题34

3.2.1 进程的概念35

3.2 进程的引入35

3.2.2 进程状态及状态转换36

3.2.3 进程控制块37

3.2.4 进程的组成37

3.2.5 进程的表记38

3.2.6 进程的队列38

3.2.7 进程的类型38

3.2.8 进程的特性39

3.2.9 进程间的相互联系39

3.2.10 进程问的相互作用39

3.2.12 进程与程序的联系和差别40

3.2.11 进程的创建与撤消40

3.3 中断与中断系统41

3.3.1 中断概念41

3.3.2 中断装置41

3.3.3 中断处理程序44

3.4 处理机调度50

3.4.1 处理机调度算法50

3.4.2 处理机调度时机53

3.4.3 处理机调度过程54

习题55

第四章 存储管理57

4.1 存储管理的功能57

4.1.1 存储分配57

4.1.2 存储共享57

4.1.3 存储保护58

4.1.4 存储扩充58

4.1.5 地址映射58

4.2 内存资源管理59

4.2.1 内存分区59

4.2.2 内存分配59

4.2.3 碎片处理61

4.3 存储管理方式62

4.3.1 界地址存储管理62

4.3.2 分页式存储管理63

4.3.3 分段式存储管理67

4.3.4 段页式存储管理71

4.4 外存管理技术74

4.4.1 外存空间划分75

4.4.2 外存空间分配75

4.5.1 虚拟页式存储系统76

4.5 虚拟存储系统76

4.5.2 虚拟段式存储系统82

※4.5.3 虚拟段页式存储系统85

习题88

第五章 文件管理89

5.1 文件与文件系统89

5.1.1 文件89

5.1.2 文件系统90

5.2 文件的访问方式90

5.2.1 顺序访问方式90

5.2.2 随机访问方式90

5.3.1 文件的逻辑组织91

5.3 文件的组织91

5.3.2 文件的物理组织92

5.4 文件目录96

5.4.1 文件控制块与目录项96

5.4.2 文件目录与目录文件97

5.4.3 单级目录与多级目录97

5.4.4 文件目录的改进98

5.4.5 根目录与当前目录99

5.4.6 文件目录的查找99

5.5.2 文件共享的模式100

5.5.3 文件共享的实现100

5.5.1 文件共享的目的100

5.5 文件的共享100

5.6 文件的保护、保密与安全101

5.6.1 文件的保护101

5.6.2 文件的保密102

5.6.3 文件的安全103

5.7 文件系统的实现104

5.7.1 内存所需的表目104

5.7.2 外存空间的管理105

5.8 文件系统的界面106

习题108

第六章 设备管理110

6.1 设备的分类110

6.1.1 输入输出型设备与存储型设备110

6.1.2 块型设备与字符型设备110

6.1.3 独占型设备与共享型设备110

6.2 设备的物理特性111

6.2.1 输入输出型设备的物理特性111

6.2.2 存储型设备的物理特性111

6.3 通道技术114

6.3.1 设备、控制器、通道114

6.3.2 设备与内存间的连接116

6.4 设备的分配与去配117

6.4.1 相关的数据结构117

6.4.2 独占型设备的分配与去配118

6.4.3 共享型设备的分配与去配119

6.5 设备驱动119

6.5.1 通道程序119

6.5.2 设备启动120

6.5.3 中断处理120

6.5.4 设备调度120

6.6.3 缓冲池及其管理121

6.6.2 硬缓冲与软缓冲121

6.6 缓冲技术121

6.6.1 缓冲技术的引入121

6.6.4 缓冲技术的实现122

6.7 虚拟设备123

6.7.1 虚拟设备的引入123

6.7.2 虚拟设备的实现124

6.7.3 虚拟设备的实例125

习题128

7.1.1 作业与作业步129

7.1.2 批处理作业与交互式作业129

7.1 作业及其分类129

第七章 作业管理129

7.2 批处理作业的管理130

7.2.1 批处理作业控制语言与作业说明书130

7.2.2 批处理作业的状态及状态转换134

7.2.3 作业控制块与作业表135

7.2.4 批处理作业的调度136

7.2.5 批处理作业的控制139

7.3 交互式作业的管理140

7.3.1 终端命令语言与命令解释程序140

7.3.2 终端用户的创建与清除141

7.3.3 终端用户的注册与注销142

习题143

第八章 进程管理145

8.1 并发进程145

8.1.1 顺序性与并发性145

8.1.2 与时间有关的错误145

8.2 进程互斥146

8.2.1 共享变量与临界区域147

8.2.3 进程互斥的实现148

8.2.2 临界区域与进程互斥148

8.3 进程同步154

8.3.1 进程同步的概念154

8.3.2 进程同步机制155

8.3.3 信号灯与PV操作155

※8.3.4 管程162

※8.3.5 会合172

8.4 进程通信178

8.4.1 进程通信的概念178

8.4.2 进程通信的模式179

8.4.3 直接方式179

8.4.4 间接方式183

8.5.1 死锁的概念185

8.5 进程死锁185

8.5.2 死锁的类型186

8.5.3 死锁的条件186

8.5.4 死锁的处理187

8.5.5 资源分配图187

8.5.6 死锁的预防189

8.5.7 死锁的避免190

8.5.8 死锁的发现193

8.5.10 有关问题的讨论195

8.5.9 死锁的解除195

8.5.11 死锁的例子196

习题198

第九章 操作系统设计201

9.1 操作系统的设计目标201

9.2 操作系统的基本内核202

9.2.1 内核的基本组成202

9.2.2 内核各部分之间的关系202

9.3 操作系统的体系结构203

9.3.2 基于信件传递的结构204

9.3.1 基于共享变量的结构204

9.4 操作系统的设计方法205

9.4.1 模块接口法205

9.4.2 核扩充法205

9.4.3 层次结构法205

习题209

※第十章 网络与分布式操作系统210

10.1 计算机网络210

10.1.1 网络的概念210

10.1.2 网络的组成210

10.1.4 网络的拓扑211

10.1.3 网络的分类211

10.2 通信与协议213

10.3 计算模型214

10.3.1 数据迁移215

10.3.2 计算迁移215

10.3.3 作业迁移215

10.3.4 进程迁移215

10.4 事件定序216

10.4.1 前发生关系216

10.4.2 全序关系216

10.5.1 集中方式217

10.5.2 分布方式217

10.5 进程互斥217

10.5.3 标志传递方式218

10.6 进程同步与进程通信218

10.6.1 消息传递219

10.6.2 远程过程调用220

10.7 死锁处理221

10.7.1 死锁预防221

10.7.2 死锁检测222

10.8 资源管理222

10.8.2 分布方式223

10.8.1 集中方式223

10.8.3 层次方式224

习题224

※第十一章 并发程序设计225

11.1 并发程序设计的概念225

11.1.1 顺序程序设计225

11.1.2 并发程序设计225

11.1.3 顺序性与并发性227

11.2 并发程序设计的环境228

11.2.1 创建子进程机制228

11.2.2 进程间同步机制230

11.3.1 并发PAsCAL231

11.3 并发程序设计语言231

11.3.2 通信顺序进程CSP232

11.3.3 Ada234

11.3.4 并发C234

11.4 并发程序设计举例234

习题239

※第十二章 操作系统管理240

12.1 操作系统生成240

12.2 操作系统装入241

12.3 操作系统初启241

12.4 操作系统运行241

12.5 操作系统维护242

12.5.1 改正性维护243

12.5.2 适应性维护243

12.5.3 完善性维护244

12.6 操作系统安全244

12.6.1 口令管理244

12.6.2 闯入检测245

习题245

※第十三章 UNIX操作系统介绍246

13.1 历史回顾246

13.2.1 内核部分247

13.2 系统结构247

13.2.2 外壳部分248

13.3 进程管理248

13.3.1 进程组成248

13.3.2 进程控制块249

13.3.3 进程调度算法249

13.3.4 进程互斥249

13.3.5 进程同步249

13.4.3 进程空间扩充250

13.4.2 存储分配算法250

13.4.1 存储管理方式250

13.4 存储管理250

13.3.6 进程通信250

13.4.4 交换技术251

13.4.5 虚拟页式存储管理251

13.5 文件系统251

13.5.1 文件类型251

13.5.2 文件体系252

13.5.3 文件结构252

13.5.5 文件系统映射253

13.5.6 文件卷的装卸253

13.5.4 文件目录253

13.5.7 磁盘空间管理255

13.6 设备管理255

13.6.1 设备分配255

13.6.2 设备驱动255

13.7 系统调用257

13.7.1 有关进程的系统调用命令257

13.7.2 有关文件的系统调用命令260

13.8 外壳语言261

习题262

14.2 CTSS263

14.3 XDS—940263

※第十四章 其它操作系统简介263

14.1 Atlas263

14.4 THE264

14.5 RC 4000264

14.6 Multics265

14.7 VMS265

14.8 MVS265

14.9 OS/360266

14.10 GCOS—8266

参考文献267