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第1章 操作系统概述1

1.1计算机系统资源1

1.2什么是操作系统2

1.3操作系统的形成与发展4

1.3.1推动操作系统发展的关键因素5

1.3.2手工操作时期，没有操作系统5

1.3.3单道批处理系统，早期的操作系统5

1.3.4多道批处理系统，现代意义的操作系统6

1.3.5分时系统与实时系统8

1.3.6操作系统的进一步发展9

1.4操作系统的功能10

1.4.1接口功能10

1.4.2处理机管理11

1.4.3存储器管理12

1.4.4设备管理12

1.4.5文件管理13

1.5现代操作系统的特征及基本概念13

1.5.1现代操作系统的特征14

1.5.2基本概念15

1.6操作系统分类17

1.7.1 Windows操作系统18

1.7现代主流操作系统简介（Windows,UNIX,Linux）18

1.7.2 UNIX操作系统19

1.7.3 Linux操作系统20

1.8小结21

1.9习题21

第2章 进程管理22

2.1进程的引入22

2.1.1程序顺序执行与并发执行22

2.1.2进程的概念与特征24

2.1.3进程的结构25

2.2.1进程执行轨迹28

2.2进程的状态28

2.2.2两状态进程模型30

2.2.3五状态进程模型30

2.2.4进程的挂起状态32

2.3进程的控制34

2.3.1执行模式34

2.3.2操作系统内核（Kernel）35

2.3.3进程控制36

2.4进程调度38

2.4.1调度的目标、原则和方式38

2.4.2调度的类型40

2.4.3进程调度算法41

2.4.4实时系统与实时任务调度47

2.5线程48

2.5.1多线程48

2.5.2进程与线程49

2.5.3线程的类型50

2.6进程互斥与同步51

2.6.1并发控制51

2.6.2互斥与同步的解决策略54

2.6.3互斥与同步解决方法之一：软件方法55

2.6.4互斥与同步解决方法之二：硬件方法60

2.6.5互斥与同步解决方法之三：信号量（semaphores）方法63

2.6.6经典进程互斥与同步问题之一：生产者／消费者问题65

2.6.7经典进程互斥与同步问题之二：读者／写者问题67

2.6.8互斥与同步解决方法之四：管程70

2.6.9互斥与同步解决方法之五：消息传递72

2.6.10进程死锁77

2.6.11经典进程互斥与同步问题之三：哲学家进餐问题88

2.7小结90

2.8实例分析90

2.8.1实例分析1 Windows2000/XP的进程和线程管理90

2.8.2实例分析2 UNIX SVR4的进程管理97

2.8.3实例分析3 Linux的进程和线程管理100

2.9习题109

3.1.1存储分配112

第3章 存储管理112

3.1存储管理的任务112

3.1.2地址映射113

3.1.3存储保护（Memory Protection）115

3.1.4存储共享（MemorySharing）115

3.1.5存储扩充117

3.2内存划分与分配技术117

3.2.1静态划分117

3.2.2动态划分与分配算法119

3.2.3伙伴系统（BuddySystem）123

3.3.2可执行程序的装入125

3.3.1可执行程序的生成步骤125

3.3程序装入技术125

3.3.3可执行程序的链接形成126

3.4简单存储管理技术127

3.4.1简单存储管理概述127

3.4.2连续存储管理128

3.4.3简单分页存储管理129

3.4.4简单分段存储管理135

3.4.5简单段页式存储管理137

3.5虚拟存储管理技术139

3.5.1虚拟存储技术概述139

3.5.2虚拟存储分页技术141

3.5.3虚拟存储分段技术142

3.5.4虚拟存储段页式技术144

3.5.5虚拟存储系统的软件策略144

3.6小结153

3.7实例分析154

3.7.1实例分析1 Windows2000/XP的存储器管理154

3.7.2实例分析2 UNIX的存储器管理159

3.7.3实例分析3 Linux存储器管理163

3.8习题168

4.1.1设备管理的主要功能170

4.1设备管理概述170

第4章 设备管理170

4.1.2设备管理分层模型171

4.1.3设备管理工作流程172

4.2计算机I/O子系统的组成173

4.2.1I/O系统的结构173

4.2.2设备的控制176

4.2.3 I/O控制方式179

4.3设备分类180

4.3.1输入／输出型设备与存储型设备180

4.3.2块型设备与字符型设备180

4.4.1相关数据结构181

4.4设备分配181

4.3.3独占型设备与共享型设备181

4.4.2设备无关性182

4.4.3设备分配算法182

4.4.4独占型设备的分配183

4.4.5共享型设备的分配183

4.5 I/O缓冲技术185

4.5.1缓冲技术的引入185

4.5.2硬件缓冲和软件缓冲186

4.5.3缓冲区的组织形式186

4.5.4缓冲技术的实现187

4.6.2虚拟设备的实现189

4.6虚拟设备189

4.6.1虚拟设备的引入189

4.6.3 SPOOLing系统190

4.7磁盘设备的管理191

4.7.1磁盘设备的地位和作用191

4.7.2磁盘设备的物理特性192

4.7.3调整磁盘I/O性能194

4.7.4磁盘容错技术197

4.7.5 RAID技术199

4.8 小结201

4.9.1 实例分析1 WindowsNT/2000的设备管理202

4.9 实例分析202

4.9.2 实例分析2 UNIX系统V的设备管理214

4.9.3 实例分析3 Linux的设备管理218

4.10 习题229

第5章 文件管理系统231

5.1文件系统概述231

5.2文件系统与数据库管理系统232

5.3文件232

5.3.1文件的概念232

5.3.2文件的类型234

5.3.3对文件的操作236

5.4.1文件目录的内容237

5.4文件目录237

5.4.2对文件目录的操作238

5.4.3目录结构239

5.5文件的逻辑组织与访问242

5.5.1有结构文件与文件系统242

5.5.2堆文件（pile）243

5.5.3顺序文件（Sequential File）243

5.5.4索引顺序文件（IndexedSequentialFile）244

5.5.5索引文件（IndexedFile）246

5.5.6直接（哈希）文件246

5.6.1文件存储空间分配的有关问题247

5.6文件的物理组织——存储空间的管理247

5.6.2文件存储空间的分配技术248

5.6.3空闲空间的管理252

5.7逻辑文件与物理数据块之间的转换254

5.7.1字节流、记录与数据块之间的转换254

5.7.2记录如何组成数据块255

5.8文件共享257

5.8.1文件共享的控制257

5.8.2文件共享的实现258

5.9.1文件保护261

5.9.2安全性管理261

5.9文件保护与安全261

5.10文件系统的可靠性263

5.10.1系统备份263

5.10.2文件系统数据的一致性264

5.11小结266

5.12习题267

附录268

附录A 目前几种流行的文件系统简介268

附录B 磁盘文件操作流程272

附录C 文件目录实例275

参考文献281