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目录1

第一章　操作系统引论1

1.1　单道批量处理系统1

1.1.1　什么是作业1

1.1.2　批量处理系统的引入2

1.1.3　单道批量处理监督程序的功能和组成3

1.2　多道批量处理系统5

1.2.1　多道程序的引入5

1.2.2　多道批量处理系统中管理程序的功能6

1.2.3　虚拟处理机的概念7

1.3　分时系统8

1.3.1 引言8

3.3.3　系统调用命令简介 69

1.3.2　实现分时的方法9

1.3.3 响应时间的改善11

1.4　实时系统13

1.4.1　实时系统的引入13

1.4.2　实时系统的功能13

1.5　计算机网络14

1.5.1　计算机网络的发展过程14

1.5.2　通信子网的功能16

1.5.3 资源子网的功能16

1.5.4　网络环境下的操作系统17

1.6　操作系统的层次结构18

1.6.1　操作系统的模块结构18

1.6.2　有序分层法的概念和特点18

1.6.3　层次设计的原则19

1.6.4　层次间的调用方式20

1.7　小结21

习题22

第二章　进程及处理机管理23

2.1.1　程序的顺序执行23

2.1.2　程序的共行执行和资源共享23

2.1　进程的概念和定义23

2.1.3　程序共行的特性25

2.1.4　进程的定义和特征26

2.1.5　小结27

2.2　进程的状态和控制块27

2.2.1　进程状态的变化27

2.2.2　进程控制块PCB29

2.3　进程控制30

2.3.2　挂起原语31

2.3.1 创建原语31

2.3.3 激活原语32

2.3.5 阻塞原语和唤醒原语33

2.3.4　撤消原语33

2.4　进程的互斥与同步34

2.4.1 临界区35

2.4.2　测试与设置36

2.4.3　信号量38

2.4.4　进程同步40

2.4.5　小结43

2.5　进程通讯43

2.5.1 消息缓冲44

2.5.2　信箱通讯方式45

2.6　进程调度47

2.6.1　进程调度的功能和方式47

2.6.2　进程调度与进程运行方式48

2.6.3　最高优先级优先49

2.6.4 轮转法51

2.7.1　产生死锁的原因和必要条件53

2.7　死锁53

2.7.2　系统状态图和进程——资源图55

2.7.3　死锁的检测58

2.7.4　死锁的解除60

2.7.5　死锁的预防62

习题64

第三章　作业管理66

3.1 引言66

3.3.1　什么是系统调用67

3.3　系统调用命令67

3.2　用户与操作系统之间的接口67

3.3.2　系统调用执行过程69

3.4　作业的组织71

3.4.1　作业、作业步、作业流71

3.4.2　作业类别72

3.4.3　批量型作业的组织72

3.5 作业控制73

3.5.1　脱机作业控制73

3.5.2　联机作业控制77

3.6.1　作业的状态和处理流程78

3.6　作业的管理和调度78

3.6.2　作业的输入与作业的输出81

3.6.3　作业调度的功能与算法的评价83

3.6.4　单道批处理系统的作业调度84

3.6.5　多道程序环境中的作业调度86

3.7　小结92

习题93

附录 多道程序环境下处理机等待百分比的计算96

4.1.1　存储管理的目的和功能98

4.1 引言98

第四章　存储管理98

4.1.2　存储分配99

4.1.3　重定位100

4.1.4　虚拟存储器概念的引入104

4.1.5　小结105

4.2　单一连续区分配105

4.3　分区式分配107

4.3.1　固定式分区107

4.3.2　可变式分区108

4.3.3　可重定位分区分配117

4.3.4　多重分区分配119

4.3.5　分区的保护措施120

4.3.6　分区分配的优缺点121

4.3.7　小结122

4.4　覆盖和交换122

4.4.1　覆盖管理122

4.4.2　交换技术126

4.4.3　小结128

4.5　分页存储管理128

4.5.1　实现原理129

4.5.2　关于页表的一些考虑131

4.5.3　分页存储分配算法132

4.5.4　分页存储管理的优缺点133

4.6　请求页式存储管理133

4.6.1　实现原理134

4.6.2　外页面表135

4.6.3 置换算法136

4.6.4　页面共享138

4.6.5　请求页式系统的优缺点139

4.7　分段存储管理140

4.7.1　分段地址空间140

4.6.6　分页系统小结140

4.7.2　实现原理141

4.7.3 保护措施143

4.7.4　段式虚拟存储系统143

4.7.5　分段的动态链接145

4.7.6　分段的共享149

4.7.7　分段管理的优缺点150

4.8　段页式存储管理151

4.8.1　实现原理151

4.8.2　管理算法153

4.8.4　段式系统小结154

4.8.3　段页式系统的优缺点154

习题155

第五章　设备管理156

5.1 引言156

5.1.1　I/O设备的类型156

5.1.2　设备管理的任务和功能156

5.2　通道技术157

5.2.1　I/O控制方式的演变157

5.2.2　通道的类型159

5.2.4 “瓶颈”问题160

5.2.3　并行操作160

5.2.5　通道指令和通道程序161

5.3　缓冲技术162

5.3.1　缓冲的引入162

5.3.2　单缓冲和双缓冲163

5.3.3 多缓冲163

5.3.4　缓冲池164

5.3.5　小结167

5.4　设备分配程序167

5.4.1　设备管理中的数据结构167

5.4.2　设备分配原则169

5.4.3　设备分配程序171

5.5　I/O设备的处理程序173

5.5.1 处理机与外部设备间的通讯方式173

5.5.2　中断机构173

5.5.3　设备处理方式176

5.5.4　小结178

5.6 I/O控制系统179

5.6.1 设备管理的数据结构179

5.6.2　Request过程179

5.6.3 Attach和Detach过程180

5.6.4　Release过程181

5.6.5 Read过程182

5.6.6　I/O进程183

习题186

第六章 文件管理187

6.1 引言187

6.2　文件、文件系统187

6.2.1 文件187

6.2.2　文件系统189

6.3.1　顺序存取方法190

6.3 存取方法和文件的逻辑组织190

6.3.2　直接存取方法192

6.3.3　按键存取192

6.4 文件的物理组织193

6.4.1　文件的物理结构193

6.4.2　文件类型与文件存储设备、存取方法的关系197

6.4.3　多级索引198

6.4.4　逻辑记录与物理块大小不等带来的影响199

6.5 文件存储器存储空间的管理202

6.5.1 空白文件目录202

6.5.2　空白块链203

6.5.3　位示图205

6.6　文件目录206

6.6.1　单级文件目录206

6.6.2　二级目录208

6.6.3　多级目录209

6.6.4　便于共享的目录组织210

6.6.5　符号文件目录的查寻技术211

6.6.6　文件目录的管理215

6.7 文件的存取控制215

6.7.1　存取控制矩阵216

6.7.2　存取控制表217

6.7.3 用户权限表217

6.7.4 口令218

6.7.5　密码218

6.7.6 文件保护机构的例子218

6.8 文件系统的一般模型220

6.8.1 用户接口及初始化模块220

6.8.2　符号文件系统（SFS）221

6.8.3　基本文件系统（BFS）221

6.8.5　逻辑文件系统（LFS）222

6.8.6 物理文件系统（PFS）222

6.8.4　存取控制验证（ACV）222

6.8.7　分配策略模块（ASM）223

6.8.8 设备策略模块（DSM）223

6.8.9　I/O调度和控制系统223

6.8.10　文件系统模块之间调用与返回223

6.9　文件的使用224

6.9.1　建立文件225

6.9.2　打开文件225

6.9.6　撤消文件226

6.9.5 关闭文件226

6.9.4　写文件226

6.9.3　读文件226

6.10 小结227

习题227

第七章　UNIX存储器与处理机管理229

7.1 UNIX系统概述229

7.1.1 UNIX系统的发展历史229

7.1.2　UNIX系统的主要特点229

7.5　存储器的分配与释放229

7.1.3　UNIX系统的组成230

7.1.4 UNIX系统的功能230

7.1.5 UNIX系统的结构231

7.2　存储管理的硬件支持232

7.3 进程映象的组成和装配233

7.3.1　进程映象的组成233

7.3.3 进程映象在虚拟空间中的装配235

7.3.2　核心程序的装配235

7.3.4　进程映象在物理空间中的装配236

7.4　地址映射237

7.4.1　可变页式地址映射237

7.4.2　装配样本映射寄存器238

7.4.3　装配页面映射寄存器239

7.5.2　存储器的释放240

7.5.1　存储器的分配240

7.6　进程调度241

7.6.1 保护下退进程的运行环境241

7.6.2　分配处理机243

7.6.3　恢复上升进程的运行环境244

7.7　进程通讯244

7.7.1　sleep（chan，pri）过程244

7.7.2　set run（p）过程245

7.7.4　进程状态转换246

7.7.3　wakeup（chan）过程246

第八章　UNI X设备管理247

8.1 引言247

8.1.1　块设备与字符设备247

8.1.2　设备管理的特点247

8.2　设备管理中的数据结构248

8.2.1　块设备缓冲区和缓冲控制块248

8.2.2　字符设备的缓冲池250

8.2.3　设备控制表250

8.2.4　设备开关表251

8.3.1 块设备缓冲池的管理252

8.3　缓冲池的管理252

8.3.2 字符设备的缓冲池管理253

8.4　块设备管理255

8.4.1 RK磁盘寄存器255

8.4.2　RK磁盘驱动程序256

8.4.3 I/O队列管理程序257

8.4.4　磁盘读、写程序257

8.4.5　磁盘中断处理程序260

8.4.6　块设备管理小结261

8.5　字符设备管理262

8.5.1　纸带机设备寄存器262

8.5.2　纸带机设备驱动程序263

8.5.4　纸带机读、写程序264

8.5.5 纸带机中断处理程序265

8.5.6　字符设备管理小结265

9.1.1 UNIX文件系统的特点267

9.1　文件系统概述267

9.1.2　文件分类267

第九章　UNIX文件系统267

9.1.3　文件目录结构268

9.2　索引结点的管理269

9.2.1　卷资源表269

9.1.4　文件系统的资源管理观点269

9.2.2　索引结点270

9.2.3　索引结点的分配与释放272

9.3.1　空闲盘块的组织275

9.3.2　盘块空间的寻址方式275

9.3　空闲盘块的管理275

9.3.3　地址映象276

9.3.4　空闲盘块的分配278

9.3.5　空闲盘块的释放279

9.4 目录文件的管理281

9.4.1 目录文件及有关的变量281

9.4.2　构造目录282

9.4.3　检索目录283

9.5　文件表的管理286

9.5.1　用户打开文件表286

9.5.2　系统打开文件表286

9.5.3 用户打开文件表和系统打开文件表的分配287

9.5.4　打开与关闭文件的过程287

9.6　文件的读、写管理289

9.6.1 用户区和缓冲区之间的信息传送289

9.6.2　文件的读、写过程291

9.7.1　系统调用293

9.7　系统调用及其实现过程293

9.7.2　文件的创建和联结294

9.7.3　文件的打开和关闭296

9.7.4　文件的解除联结和删除297

9.7.5　文件的读和写298

9.8　小结299

10.1　进程映象的对换301

10.1.1　swap过程301

第十章　UNIX进程的管理与控制301

10.1.2　xswap过程302

10.1.3　sched过程303

10.2　进程映象的管理305

10.2.1　数据段的扩大和缩小305

10.2.2 正文段的连接和释放306

10.2.3 建立子进程映象newproc过程308

10.3　进程控制310

10.3.1　建立子进程310

10.3.2　执行一个文件311

10.3.3　进程自我终止313

10.4　软中断314

10.4.1　软中断的概念及分类314

10.4.2 软中断处理方式的预置315

10.4.3　软中断的发送316

10.4.4 软中断的检查与进入316

10.5 跟踪318

10.6　小结320

8.5.3 纸带机打开和关闭程序363