操作系統

本書內容包括：操作系統引論、進程管理、處理機調度與死鎖、存儲器管理、設備管理、文件管理、操作系統接口、網絡操縱系統及UNIX系統內核結構等。

前言

第1章 操作系統引論

1.1 操作系統的目標和作用

1.1.1 操作系統的目標

1.1.2 操作系統的作用

1.1.3 推動操作系統發展的主要動力

1.2 操作系統的發展過程

1.2.1 無操作系統的計算機系統

1.2.2 單道批處理系統

1.2.3 多道批處理系統

1.2.4 分時系統

1.2.5 實時系統

1.3 操作系統的基本特性

1.3.1 併發

1.3.2 共享

1.3.3 虛擬

1.3.4 異步

1.4 操作系統的主要功能

1.4.1 處理機管理功能

1.4.2 存儲器管理功能

1.4.3 設備管理功能

1.4.4 文件管理功能

1.4.5 用户接口

1.5 操作系統的結構設計

1.5.1 軟件工程的基本概念

1.5.2 傳統的操作系統結構

1.5.3 微內核操作系統結構

1.6 小結

1.7 學習加油站

1.7.1 答疑解惑

1.7.2 典型例題與考研真題解析

1.7.3 綜合題詳解

1.8 習題

第2章 進程管理

2.1 進程的基本概念

2.1.1 程序的順序執行及其特徵

2.1.2 前趨圖

2.1.3 程序的併發執行及其特徵

2.1.4 進程的特徵與狀態

2.1.5 進程控制塊

2.2 進程控制

2.2.1 進程的創建

2.2.2 進程的終止

2.2.3 進程的阻塞與喚醒

2.2.4 進程的掛起與激活

2.3 進程同步

2.3.1 進程同步的基本概念

2.3.2 信號量機制

2.3.3 信號量的應用

2.4 經典進程的同步問題

2.4.1 生產者-消費者問題

2.4.2 哲學家進餐問題

2.4.3 讀者-寫者問題

2.5 管程機制

2.5.1 管程的基本概念

2.5.2 利用管程解決生產者-消費者問題

2.6 進程通信

2.6.1 進程通信的類型

2.6.2 消息傳遞通信的實現方法

2.6.3 消息傳遞系統實現中的若干問題

2.6.4 消息緩衝隊列通信機制

2.7 線程

2.7.1 線程的基本概念

2.7.2 線程間的同步和通信

2.7.3 內核支持線程和用户級線程

2.7.4 線程控制

2.8 小結

2.9 學習加油站

2.9.1 答疑解惑

2.9.2 典型例題與考研真題解析

2.9.3 綜合題詳解

2.10 習題

第3章 處理機調度與死鎖

3.1 處理機調度的基本概念

3.1.1 高級、中級和低級調度

3.1.2 調度隊列模型

3.1.3 選擇調度方式和調度算法的若干準則

3.2 調度算法

3.2.1 先來先服務和短作業（進程）優先調度算法

3.2.2 高優先權優先調度算法

3.2.3 基於時間片的輪轉調度算法

3.3 實時調度

3.3.1 實現實時調度的基本條件

3.3.2 實時調度算法的分類

3.3.3 常用的幾種實時調度算法

3.4 多處理機系統中的調度

3.4.1 多處理器系統的類型

3.4.2 進程分配方式

3.4.3 進程（線程）調度方式

3.5 產生死鎖的原因和必要條件

3.5.1 產生死鎖的原因

3.5.2 產生死鎖的必要條件

3.5.3 處理死鎖的基本方法

3.6 預防死鎖的方法

3.6.1 預防死鎖

3.6.2 系統安全狀態

3.6.3 利用銀行家算法避免死鎖

3.7 死鎖的檢測與解除

3.7.1 死鎖的檢測

3.7.2 死鎖的解除

3.8 小結

3.9 學習加油站

3.9.1 答疑解惑

3.9.2 典型例題與考研真題解析

3.9.3 綜合題詳解

3.10 習題

第4章 存儲器管理

4.1 程序的裝入和鏈接

4.1.1 程序的裝入

4.1.2 程序的鏈接

4.2 連續分配方式

4.2.1 單一連續分配

4.2.2 固定分區分配

4.2.3 動態分區分配

4.2.4 動態重定位分區分配

4.2.5 對換

4.3 基本分頁存儲管理方式

4.3.1 頁面與頁表

4.3.2 地址變換機構

4.3.3 兩級和多級頁表

4.4 基本分段存儲管理方式

4.4.1 分段存儲管理方式的引入

4.4.2 分段系統的基本原理

4.4.3 信息共享

4.4.4 段頁式存儲管理方式

4.5 虛擬存儲器的基本概念

4.5.1 虛擬存儲器的引入

4.5.2 虛擬存儲器的實現方法

4.5.3 虛擬存儲器的特徵

4.6 請求分頁存儲管理方式

4.6.1 請求分頁中的硬件支持

4.6.2 內存分配策略和分配算法

4.6.3 調頁策略

4.7 頁面置換算法

4.7.1 最佳置換算法和先進先出置換算法

4.7.2 最近最久未使用（LRU）置換算法

4.7.3 Clock置換算法

4.8 請求分段存儲管理方式

4.8.1 請求分段中的硬件支持

4.8.2 分段的共享與保護

4.9 小結

4.10 學習加油站

4.10.1 答疑解惑

4.10.2 典型例題與考研真題解析

4.10.3 綜合題詳解

4.11 習題

第5章 設備管理

5.1 I/O系統

5.1.1 I/O設備

5.1.2 設備控制器

5.1.3 I/O通道

5.1.4 總線系統

5.2 I/O控制方式

5.2.1 程序I/O方式

5.2.2 中斷驅動I/O控制方式

5.2.3 直接存儲器訪問I/O控制方式

5.2.4 I/O通道控制方式

5.3 緩衝管理

5.3.1 緩衝的引入

5.3.2 單緩衝和雙緩衝

5.3.3 循環緩衝

5.3.4 緩衝池（Buffer Pool）

5.4 設備分配

5.4.1 設備分配中的數據結構

5.4.2 設備分配時應考慮的因素

5.4.3 設備獨立性

5.4.4 獨佔設備的分配程序

5.4.5 SPOOLing技術

5.5 設備處理

5.5.1 設備驅動程序的功能和特點

5.5.2 設備驅動程序的處理過程

5.5.3 中斷處理程序的處理過程

5.6 磁盤存儲器管理

5.6.1 磁盤性能簡述

5.6.2 磁盤調度

5.6.3 磁盤高速緩存（Disk Cache）

5.6.4 提高磁盤I/O速度的其他方法

5.6.5 廉價磁盤冗餘陣列

5.7 小結

5.8 學習加油站

5.8.1 答疑解惑

5.8.2 典型例題與考研真題解析

5.8.3 綜合題詳解

5.9 習題

第6章 文件管理

6.1 文件和文件系統

6.1.1 數據項、記錄和文件

6.1.2 文件類型和文件系統模型

6.1.3 文件操作

6.2 文件的邏輯結構

6.2.1 文件邏輯結構的類型

6.2.2 順序文件

6.2.3 索引文件

6.2.4 索引順序文件

6.2.5 直接文件和哈希文件

6.3 外存分配方式

6.3.1 連續分配

6.3.2 鏈接分配

6.3.3 索引分配

6.4 目錄管理

6.4.1 文件控制塊和索引結點

6.4.2 目錄結構

6.4.3 目錄查詢技術

6.5 文件存儲空間的管理

6.5.1 空閒表法和空閒鏈表法

6.5.2 位示圖法

6.5.3 成組鏈接法

6.6 文件共享與文件保護

6.6.1 基於索引結點的共享方式

6.6.2 利用符號鏈實現文件共享

6.6.3 磁盤容錯技術

6.7 數據一致性控制

6.7.1 事務

6.7.2 檢查點

6.7.3 併發控制

6.7.4 重複數據的數據一致性問題

6.8 小結

6.9 學習加油站

6.9.1 答疑解惑

6.9.2 典型例題與考研真題解析

6.9.3 綜合題詳解

6.10 習題

第7章 操作系統的接口

7.1 聯機命令接口

7.1.1 聯機命令的類型

7.1.2 鍵盤終端處理程序

7.1.3 命令解釋程序

7.2 Shell命令語言

7.2.1 簡單命令

7.2.2 重定向與管道命令

7.2.3 通信命令

7.2.4 後台命令

7.3 系統調用

7.3.1 系統調用的基本概念

7.3.2 系統調用的類型

7.3.3 系統調用的實現

7.4 小結

7.5 習題

第8章 網絡操作系統

8.1 計算機網絡概述

8.1.1 計算機網絡的拓撲結構

8.1.2 計算機廣域網絡

8.1.3 計算機局域網絡

8.1.4 開放系統互連參考模型

8.2 客户/服務器模式

8.2.1 客户/服務器模式的形成及其優點

8.2.2 兩層結構的客户/服務器模式

8.2.3 三層結構的客户/服務器模式的引入

8.2.4 兩層客户/服務器與三層客户/服務器的比較

8.3 網絡操作系統的功能

8.3.1 數據通信功能

8.3.2 資源共享功能

8.3.3 網絡管理功能

8.3.4 應用互操作功能

8.4 網絡操作系統提供的服務

8.4.1 電子郵件服務

8.4.2 文件傳輸服務

8.4.3 目錄服務

8.5 支持Internet與Intranet的功能和服務

8.5.1 Internet簡介

8.5.2 Internet提供的信息服務

8.5.3 Intranet及其特徵

8.6 Windows NT

8.6.1 Windows NT的發展過程

8.6.2 Windows NT的優良性能

8.6.3 網絡文件/打印服務

8.6.4 目錄服務

8.6.5 數據安全管理

8.7 小結

8.8 習題

第9章 UNIX系統內核結構

9.1 UNIX系統概述

9.1.1 UNIX系統的發展史

9.1.2 UNIX系統的特徵

9.1.3 UNIX系統的內核結構

9.2 進程的描述和控制

9.2.1 進程控制塊PCB

9.2.2 進程狀態與進程映像

9.2.3 進程控制

9.2.4 進程調度與切換

9.3 進程的同步與通信

9.3.1 sleep與wakeup同步機制

9.3.2 信號（Signal）機制

9.3.3 管道機制

9.3.4 消息機制

9.3.5 共享存儲區機制

9.3.6 信號量集機制

9.4 存儲器管理

9.4.1 請求調頁管理的數據結構

9.4.2 換頁進程

9.4.3 請求調頁

9.5 設備管理

9.5.1 字符設備緩衝區管理

9.5.2 塊設備緩衝區管理

9.5.3 內核與驅動程序接口

9.5.4 磁盤驅動程序

9.5.5 磁盤讀、寫程序

9.6 文件管理

9.6.1 UNIX文件系統概述

9.6.2 文件的物理結構

9.6.3 索引結點的管理

9.6.4 空閒磁盤空間的管理

9.6.5 文件表的管理

9.6.6 目錄管理

9.7 小結

9.8 學習加油站

9.8.1 答疑解惑

9.8.2 典型例題與考研真題解析

9.8.3 綜合題詳解

9.9 習題

參考文獻