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第1章 操作系统概论1

1.1操作系统的定义与功能1

1.1.1硬件与软件1

1.1.2操作系统的定义2

1.1.3操作系统的特征2

1.1.4操作系统的功能3

1.2操作系统的形成与发展4

1.2.1手工操作阶段4

1.2.2早期批处理系统——联机批处理5

1.2.3早期批处理系统——脱机批处理6

1.2.4执行系统6

1.3操作系统的分类7

1.3.1批处理操作系统7

1.3.2分时操作系统8

1.3.3实时操作系统9

1.3.4网络操作系统10

1.3.5分布式操作系统10

1.4操作系统运行环境11

1.4.1中央处理器（CPU）11

1.4.2中断机制13

1.4.3I/0技术14

1.4.4时钟14

小结15

习题15

第2章 处理机管理16

2.1多道程序设计的概念16

2.1.1程序的顺序执行16

2.1.2多道程序设计17

2.2用户接口与作业管理19

2.2.1用户与操作系统的两种接口19

2.2.2作业的基本概念19

2.2.3多道批处理系统的作业管理20

2.2.4交互式系统的作业管理21

2.2.5系统调用23

2.3进程的概念24

2.3.1进程的引入24

2.3.2进程的定义25

2.3.3进程与程序的差别25

2.3.4进程的主要特征26

2.3.5进程的状态与转换26

2.3.6进程控制块27

2.3.7进程控制块的组织29

2.3.8进程控制31

2.4线程32

2.4.1线程的基本概念32

2.4.2进程和线程的比较34

2.5处理机调度34

2.5.1处理机的三级调度34

2.5.2选择调度算法的原则35

2.5.3进程调度36

2.5.4作业调度39

小结42

习题42

第3章 存储管理44

3.1存储管理概述44

3.1.1操作系统空间和用户程序空间44

3.1.2存储器的类型45

3.1.3存储系统的设计45

3.1.4存储管理的功能46

3.2地址重定位48

3.2.1主存的物理组织和逻辑组织48

3.2.2地址转换48

3.3实存储器管理技术50

3.3.1分区存储管理50

3.3.2覆盖与交换技术59

3.3.3分页存储管理61

3.3.4分段存储管理（多重分区）68

3.3.5段页式存储管理方案70

3.4虚拟存储管理技术71

3.4.1虚拟存储器的概念71

3.4.2虚拟页式（请求分页式）存储管理73

3.4.3虚拟段式存储管理81

小结81

习题82

第4章 文件管理84

4.1文件系统概述84

4.1.1文件和文件系统84

4.1.2文件的分类85

4.1.3文件系统的功能86

4.2文件的存储介质86

4.3文件的结构89

4.3.1文件的逻辑结构89

4.3.2文件的物理结构90

4.3.3文件的存取方式93

4.3.4记录的成组与分解94

4.4文件目录94

4.4.1文件目录的组成94

4.4.2文件目录结构96

4.4.3文件目录的操作98

4.5存储空间的分配98

4.5.1位示图法98

4.5.2空闲区表100

4.5.3空闲块链100

4.6文件的安全性102

4.6.1文件的保护102

4.6.2文件的保密104

4.6.3文件的共享104

4.7文件的基本操作及其使用105

4.7.1基本文件操作105

4.7.2“按名存取”的实现106

小结108

习题108

第5章 设备管理110

5.1设备管理概述110

5.1.1计算机设备的分类110

5.1.2设备管理的目标111

5.1.3设备管理的功能112

5.2I／0控制方式112

5.2.1设备控制器112

5.2.2程序循环测试方式113

5.2.3中断方式114

5.2.4直接存储器存取方式114

5.2.5通道方式115

5.3设备分配117

5.3.1设备分配原则117

5.3.2管理设备时的数据结构117

5.3.3独占设备的分配119

5.3.4磁盘的驱动调度（共享设备的分配）120

5.4设备管理中常用的技术124

5.4.1中断技术124

5.4.2缓冲技术126

5.4.3虚拟设备技术129

小结130

习题130

第6章 并发进程132

6.1进程的并发性132

6.1.1与并发相关的概念132

6.1.2与时间有关的错误133

6.1.3并发进程间的资源竞争136

6.1.4并发进程间的协同工作关系137

6.2进程的同步与互斥138

6.2.1进程同步与互斥的概念138

6.2.2信号量与P、V操作139

6.2.3用P、V操作实现互斥140

6.2.4用P、V操作实现同步141

6.2.5用P、V操作实现资源分配141

6.2.6经典的同步与互斥问题142

6.3进程通信144

6.3.1进程通信概述144

6.3.2共享内存144

6.3.3消息机制144

6.3.4管道通信145

6.4死锁146

6.4.1死锁的概念146

6.4.2死锁的防止147

6.4.3死锁的避免148

6.4.4死锁的检测与解除152

小结153

习题154

第7章 Linux概述157

7.1Linux介绍157

7.1.1Linux简介157

7.1.2UNIX、GPL与Linux158

7.1.3Linux的历史160

7.2Linux的安装与配置161

7.2.1Linux的发行版本161

7.2.2Linux的安装与配置163

7.3Linux的内核特征182

7.3.1Linux内核设计目标182

7.3.2内核体系结构模型183

7.3.3Linux内核结构模型184

7.3.4Linux内核源程序目录结构185

7.4Linux的发展及展望186

7.4.1开发模式186

7.4.2内核版本187

7.4.3国内应用状况188

7.4.4发展方向188

小结189

习题189

第8章 Linux进程管理190

8.1Linux进程190

8.1.1Linux运行模式、地址空间与上下文190

8.1.2Linux进程控制块191

8.2进程调度193

8.2.1Linux系统的进程调度发生的时机193

8.2.2Linux系统进程调度的工作193

8.2.3Linux系统的进程调度策略194

8.3进程通信197

8.3.1信号通信机制197

8.3.2管道通信系统198

8.3.3消息队列200

8.3.4信号量201

8.3.5共享内存202

小结203

习题203

第9章 Linux存储器管理205

9.1Linux的分页管理机制205

9.2虚存段的组织与管理206

9.3内存的共享和保护207

9.4内存空间管理208

9.4.1空闲内存管理208

9.4.2内存的申请与释放209

9.5交换空间209

9.5.1页交换进程和页面换出210

9.5.2缺页中断和页面换入211

9.6存储管理系统的缓冲机制212

小结213

习题213

第10章 Linux文件系统214

10.1Linux文件目录214

10.2Linux文件系统217

10.2.1Linux文件的物理结构217

10.2.2Linux文件系统的特点219

10.2.3ext2文件系统220

10.2.4Linux文件系统的使用224

10.3Linux系统的文件操作225

10.3.1文件操作命令225

10.3.2目录操作命令229

10.3.3存取控制命令230

10.3.4磁盘存储命令231

10.3.5磁盘操作232

10.4Linux常用系统调用233

小结235

习题236

第11章 Linux设备管理237

11.1Linux中的设备驱动237

11.2Linux中的设备控制方式238

11.2.1轮询和中断238

11.2.2直接内存存取239

11.2.3内存的使用240

11.3设备驱动与内核的接口240

11.3.1字符设备的管理241

11.3.2块设备的管理242

11.3.3硬盘243

11.3.4网络设备的管理245

11.4Linux系统中常用设备的使用246

11.4.1CD-ROM的使用246

11.4.2软盘的使用247

11.4.3访问硬盘上的DOS／Windows分区247

11.4.4访问U盘上的DOS／Windows分区247

11.4.5打印机的使用248

小结249

习题249

附录A实验指导书250

实验1进程调度算法250

实验2分页式存储管理255

实验3文件管理260

实验4死锁检测270

实验5Linux基本操作275

实验6Linux进程管理276

实验7Linux文件管理276

实验8Linux设备管理277

参考文献279