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第一章操作系统引论1

1.1操作系统的形成1

l.1.l 人工操作方式1

1.1.2 脱机输入输出（Off－Line I/O）技术2

l.l.3 批处理技术2

1.1.4 多道程序设计技术3

1.2操作系统的基本类型4

l.2.1 批处理系统5

l.2.2 分时系统（Time－Sharing System）6

l.2.3 实时系统（Real-Time System）8

1.3操作系统特性10

1.3.1 并发（Concurrence）10

1.3.2 共享（Sharing）10

1.3.3 虚拟（Virtual）11

l.3.4 异步性（Asynchronism）12

1.4操作系统的任务和功能12

1.4.1 处理机管理的任务和功能12

1.4.2 存储器管理的任务和功能13

1.4.3 设备管理的任务和功能14

1.4.4 文件管理的任务和功能15

1.4.5 用户接口16

1.5典型微机操作系统简介17

1.5.1 MS－DOS操作系统17

1.5.2 OS／2操作系统18

1.5.3 Windows操作系统20

1.5.4 UNIX操作系统21

习题22

第二章进程管理23

2.l进程的基本概念23

2.1.l 程序的顺序执行及其特性23

2.1.2 前趋图24

2.1.3 程序的并发执行及其特征25

2.1.4 进程的特征与状态26

2.1.5 进程控制块29

2.2进程控制30

2.2.1 操作系统内核31

2.2.2 进程的创建32

2.2.3 进程的撤消34

2.2.4 进程的阻塞与唤醒34

2.2.5 进程的挂起与激活35

2.3进程同步36

2.3.l 临界区（Critical Section）36

2.3.2 信号量机制37

2.3.3 信号量的应用38

2.3.4 经典进程的同步问题41

2.3.5 进程通信的方式和类型44

2.3.6 消息缓冲队列通信机制46

2.4线程47

2.4.1 线程的基本概念48

2.4.2 线程间的同步与通信51

2.4.3 线程的实现52

2.5进程调度54

2.5.1 调度的基本概念55

2.5.2 进程调度算法57

2.5.3 进程调度的实现58

2.6死锁61

2.6.1 形成死锁的原因和必要条件61

2.6.2 预防死锁64

2.6.3 避免死锁65

习题67

第三章存储器管理71

3.1程序的装入和链接71

3.1.l 程序的装入71

3.1.2 程序的链接73

3.2连续分配方式75

3.2.l 单一连续分配75

3.2.2 固定分区分配75

3.2.3 动态分区分配76

3.2.4 可重定位分区分配79

3.2.5 对换80

3.3离散分配方式82

3.3.1 基本分页存储管理方式82

3.3.2 基本分段存储管理方式87

3.3.3 基本段页式存储管理方式89

3.4虚拟存储器92

3.4.1 虚拟存储器的基本概念92

3.4.2 请求分页系统中的硬件支持94

3.4.3 请求分页系统中的软件96

3.4.4 请求分段系统中的硬件101

3.4.5 分段的共享与保护102

习题104

第四章设备管理106

4.11／O控制方式106

4.l.l 程序1／O（Programmed l／O）方式106

4.1.2 中断驱动（Interrupt Driven） I／O控制方式106

4.1.3 直接存储器访问DMA（Direct Memory Access）控制方式108

4.1.4 I／O通道控制方式109

4.2缓冲管理112

4.2.1 缓冲的引入112

4.2.2 单缓冲和双缓冲113

4.2.3 循环缓冲（Circular Buffer）114

4.2.4 缓冲地（Buffer Pool）116

4.3设备分配118

4.3.1 设备分配中的数据结构118

4.3.2 设备分配时应考虑的因素119

4.3.3 设备独立性（Device IndePendence）120

4.3.4 设备分配程序122

4.3.5 Spooling技术123

4.4设备处理125

4.4.l 设备处理程序的功能和特征125

4.4.2 设备驱动程序的工作过程126

4.4.3 中断处理程序的工作过程127

4.4.4 磁盘驱动程序129

4.5磁盘I／O131

4.5.l 磁盘性能简述131

4.5.2 磁盘调度133

4.5.3 磁盘高速缓冲136

4.5.4 廉价磁盘冗余阵列136

习题138

第五章文件管理140

5.l文件和文件系统140

5.1.1 文件、记录和数据项140

5.1.2 文件类型和文件系统模型141

5.1.3 文件操作142

5.2文件的结构143

5.2.1 文件的逻辑结构（File－Logical Structure）143

5 2.2 文件的物理结构（File Physical Structure）144

5.3文件存储空间的管理149

5.3.1 空闲表法和空闲链表法150

5.3.2 位示图法151

5.3.3 成组链接法152

5.4目录管理153

5.4.1 文件控制块和索引结点153

5.4.2 目录结构155

5.4.3 目录查询技术158

5.5文件共享和安全性160

5.5.l 文件共享方式160

5.5.2 文件安全性管理163

5.6数据一致性控制165

5.6.1 事务165

5.6.2 检查点166

5.6.3 并发控制167

5.6.4 重复数据的数据一致性问题168

习题170

第六章网络操作系统172

6.1计算机网络概述172

6.1.l 计算机网络的拓扑结构172

6.1.2 计算机广域网络174

6.1.3 计算机局域网络177

6.1.4 开放系统互连参考模型179

6.1.5 Internet与 Intranet181

6.2客户／服务器模式（Client／Server Mode）182

6.2.1 客户／服务器模式的形成及其优点182

6.2.2 两层结构的客户／服务器模式183

6.2.3 三层结构的客户／服务器模式184

6.3网络操作系统的功能186

6.3.1 数据通信功能186

6.3.2 资源共享功能188

6.3.3 系统容错功能189

6.3.4 网络管理功能191

6.3.5 应用互操作功能193

6.4网络操作系统提供的服务194

6.4.1 电子邮件服务194

6.4.2 文件传输服务195

6.4.3 目录服务196

6.4.4 支持 Internet／Intranet的服务198

习题200

第七章 操作系统接口201

7.1联机命令接口201

7.1.l 联机命令的类型201

7.1.2 键盘终端处理程序203

7.1.3 命令解释程序205

7.2Shell命令语言207

7.2.1 简单命令207

7.2.2 重定向与管道命令210

7.2.3 通信命令211

7.3系统调用212

7.3.1 什么是系统调用212

7.3.2 系统调用的类型214

7.3.3 系统调用的实现215

7.4UNIX系统中的系统调用218

7.4.I UNIX系统中系统调用的类型218

7.4.2 中断和陷入总控程序trap.s220

7.4.3 陷入处理程序 trap.c221

习题222

第八章 安全性224

8.1引言224

8.1.1 对计算机和网络安全威胁的类型224

8.1.2 对各类资源的威胁225

8.1.3 安全保障的基本技术226

8.2认证技术228

8.2.1 基于用户知识的认证技术228

8.2.2 基于用户持有物的认证技术230

8.3访问控制技术231

8.3.l 访问控制矩阵232

8.3.2 拷贝权、拥有权和控制权233

8.3.3 访问控制表和访问权限表235

8.4数据加密技术236

8.4.1 数据加密概述237

8.4.2 常规加密算法238

8.4.3 公开密钥（Public Key）算法和数字签名240

8.5防火墙（Firewall）技术242

8.5.1 包过滤技术242

8.5.2 代理服务（Proxy Server）技术244

8.5.3 规划检查防火墙（Stateful Inspection Firewall）246

习题246

第九章UNIX系统的核心结构248

9.1进程的描述和控制248

9.1.l 进程控制块 PCB248

9.1.2 进程状态和进程映像250

9.1.3 进程的控制252

9.2进程的同步与通信254

9.2.1 信号机制254

9.2.2 管道机制255

9.2.3 消息（Message）机制256

9.2.4 共享存储区和信号量集机制258

9.3存储器管理259

9.3.1 对换259

9.3.2 请求调页管理的数据结构261

9.3.3 换页进程262

9.3.4 请求调页264

9.4设备管理264

9.4.l 字符设备缓冲管理264

9.4.2 块设备缓冲管理265

9.4.3 核心与驱动程序接口267

9.4.4 磁盘设备驱动程序268

9.5文件系统269

9.5.l UNIX文件系统概述270

9.5.2 文件的物理结构271

9.5.3 索引结点的管理273

9.5.4 空闲磁盘空间的管理275

9.5.5 目录管理276

习题277

参考文献278