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第1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　资源管理功能2

1.1.3　接口功能2

1.2　操作系统的发展历史3

1.2.1　手工操作阶段3

1.2.2　联机批处理系统3

1.2.3　脱机批处理系统4

1.2.4　执行系统4

1.2.5　多道批处理系统5

1.2.6　分时系统7

1.2.7　实时系统8

1.2.8　网络操作系统9

1.2.9　分布式操作系统9

1.2.10　PC操作系统10

1.3　操作系统分类10

1.4　操作系统的功能和主要特征12

1.4.1　操作系统的功能12

1.4.2　操作系统的主要特征15

1.5　常用操作系统介绍16

1.5.1　MS-DOS及Windows系列16

1.5.2　UNIX家族19

1.5.3 自由软件：Linux及其他22

1.6 小结25

习题126

第2章　进程管理27

2.1　进程的概念27

2.1.1　程序的并发执行27

2.1.2　进程的定义31

2.1.3　进程的状态及其转换32

2.1.4　进程控制块34

2.1.5　进程的特性35

2.2　进程控制36

2.3.1　临界资源与临界区38

2.3　进程互斥与同步38

2.3.2　互斥工具39

2.3.3　同步机制43

2.3.4　经典同步问题47

2.4　进程通信55

2.4.1　共享存储55

2.4.2　消息传递56

2.4.3　共享文件58

2.5　进程调度59

2.5.1　进程调度的基本概念59

2.5.2　进程调度算法60

2.6.1　死锁的概念63

2.6　死锁63

2.6.2　死锁的预防65

2.6.3　死锁的避免66

2.6.4　死锁的检测67

2.6.5　死锁的解除70

2.7　线程的概念及其实现70

2.7.1　线程的引入71

2.7.2　进程与线程的关系71

2.7.3　线程的状态及转换72

2.7.4　线程调度73

2.7.5　线程通信73

2.7.6　多线程应用举例75

2.8　Linux中的进程76

2.8.1　Linux进程控制块PCB76

2.8.2　进程的创建82

2.8.3　进程调度83

2.8.4　进程的退出与消亡85

2.8.5　相关的系统调用86

2.8.6　信号87

2.8.7　信号量与P/V操作89

2.8.8　等待队列90

2.8.9　管道90

2.8.10　Linux内核体系结构92

2.8.11　并发程序设计实例92

2.9　小结94

习题295

第3章　存储管理97

3.1　概述98

3.1.1　存储管理的功能98

3.1.2　内存的分配与回收98

3.1.3　地址重定位98

3.1.4　存储保护100

3.1.5　虚拟存储器101

3.2　连续存储管理102

3.2.1 固定分区存储管理102

3.2.2　可变式分区存储管理103

3.3　分页式存储管理108

3.3.1　分页式存储管理中存储块的分配与回收109

3.3.2　分页式存储管理的地址重定位110

3.3.3　联想存储器111

3.3.4　存储保护112

3.4　分段式存储管理112

3.4.1 分段式存储管理的基本思想112

3.4.2　分段式存储管理的地址重定位113

3.4.3　分段与分页的区别114

3.5　段页式存储管理114

3.6　虚拟存储器管理116

3.6.1　虚拟存储器的概念116

3.6.2　请求页式存储管理116

3.6.3　页面置换算法118

3.6.4　请求段式存储管理121

3.7　各种存储分配策略的比较123

3.8　Linux存储管理125

3.8.1　Linux存储管理概述125

3.8.2　内存分配126

3.8.3　请求调页128

3.8.4　页面交换129

3.9　小结130

习题3131

4.1　文件系统概述132

4.1.1　文件及文件系统132

第4章　文件管理132

4.1.2　文件类型134

4.1.3　文件的操作135

4.2　文件的组织结构及存取方法136

4.2.1　文件的逻辑结构136

4.2.2　文件的物理结构136

4.2.3　文件的存取方法138

4.3　文件存储空间管理139

4.3.1　磁盘空闲空间分配策略140

4.3.2　空闲空间管理142

4.4　文件目录管理145

4.4.1　文件目录概念145

4.4.2　文件目录结构146

4.4.3　文件目录操作149

4.5　文件的安全与保护150

4.5.1　用户认证151

4.5.2　保护域152

4.5.3　存取控制153

4.5.4　存取权限154

4.5.5　保护模型154

4.5.6　隐藏通道156

4.6　文件系统性能改善157

4.7　Linux中的文件系统159

4.7.1　虚拟文件系统VFS159

4.7.2　Linux虚拟文件系统的数据结构161

4.7.3　对虚拟文件系统的管理162

4.7.4　EXT2文件系统163

4.7.5　EXT2磁盘重要数据结构165

4.7.6　EXT3文件系统173

4.8　小结175

习题4176

第5章　设备管理177

5.1　设备管理概述177

5.2　输入／输出硬件组织179

5.2.1　输入／输出设备的分类179

5.2.2　设备控制器180

5.2.3　通道182

5.3　输入／输出软件组织183

5.3.1　输入／输出软件的层次结构184

5.3.2　中断处理程序184

5.3.3　设备驱动程序186

5.3.4　与设备无关的I/O软件187

5.3.5　用户层的I/O软件189

5.4　缓冲技术190

5.4.1　缓冲技术的引入190

5.4.2　单缓冲190

5.4.3　双缓冲191

5.4.4　缓冲池192

5.5.1　设备分配所用的数据结构193

5.5　设备的分配与回收193

5.5.2　设备分配与回收197

5.6　Linux设备管理199

5.6.1　Linux设备管理基础200

5.6.2　Linux设备驱动程序203

5.6.3　Linux的中断处理205

5.7　设备驱动程序的设计206

5.7.1　设备驱动程序的统一模型与其性能的一般指南206

5.7.2　Linux下PCI设备驱动程序的设计208

5.8　小结215

习题5216

6.1.1　网络拓扑结构217

第6章　网络操作系统217

6.1 网络操作系统概述217

6.1.2　通信与协议221

6.1.3　网络操作系统的功能和构成226

6.1.4　Linux网络操作系统的实现228

6.2　网络通信技术230

6.2.1　原语通信230

6.2.2　远程过程调用231

6.3　网络资源共享技术233

6.3.1　网络资源共享的概念233

6.3.2　硬盘共享233

6.3.3　打印机共享235

6.3.4　数据和文件资源的共享236

6.3.5　在混合网络中访问网络资源237

6.4　网络文件系统238

6.4.1　网络文件系统的概述238

6.4.2　网络文件系统的实现239

6.4.3　Linux网络文件系统的体系结构240

6.4.4　Linux网络文件系统的安装242

6.5　小结243

习题6244

附录A　缩略词245

附录B　Linux系统常用系统调用250

参考文献257