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第1章 计算机操作系统概论1

1.1 操作系统的形成与发展1

1.1.1 人工操作方式1

1.1.2 脱机输入／输出技术2

1.1.3 批处理技术2

1.1.4 多道程序设计技术2

1.2 操作系统的基本概念4

1.2.1 操作系统的定义4

1.2.2 操作系统的地位4

1.2.3 操作系统的特征5

1.2.4 操作系统的功能6

1.2.5 操作系统的基本类型8

1.3 操作系统的结构11

1.3.1 无序模块式11

1.3.2 分层式11

1.3.3 客户／服务器模型12

1.4 操作系统的硬件环境13

1.4.1 CPU与外设并行工作13

1.4.2 I/O中断13

1.4.3 管态与目态14

1.4.4 存储保护14

1.5 当前主流操作系统简介15

1.5.1 Windows操作系统15

1.5.2 Windows NT操作系统15

1.5.3 Unix操作系统16

1.5.4 Linux操作系统16

1.6 习题16

第2章 作业管理18

2.1 作业的概念18

2.2 作业的调度18

2.2.1 作业的状态及其转换18

2.2.2 作业调度19

2.2.3 常用作业调度算法20

2.3 用户与操作系统的接口21

2.3.1 系统调用21

2.3.2 作业级的用户接口22

2.4 作业控制22

2.4.1 脱机控制方式23

2.4.2 联机控制方式23

2.5 本章小结24

2.6 习题24

第3章 处理机管理26

3.1 进程的定义和特征26

3.1.1 进程的引入26

3.1.2 进程的定义30

3.1.3 进程的特征31

3.2 进程的描述32

3.2.1 进程的表示32

3.2.2 进程的基本调度状态及其转换34

3.3 进程控制36

3.3.1 原语36

3.3.2 进程控制原语36

3.4 进程调度38

3.4.1 进程调度的基本概念38

3.4.2 进程调度所用的主要数据结构38

3.4.3 进程调度的方式39

3.4.4 进程调度算法39

3.5 进程的同步与互斥41

3.5.1 进程间的同步和互斥42

3.5.2 信号量和P、V操作46

3.5.3 高级通讯原语52

3.6 线程56

3.6.1 线程的引入56

3.6.2 线程的基本概念57

3.6.3 线程与进程的关系58

3.6.4 线程的类型59

3.7 死锁问题60

3.7.1 产生死锁的原因60

3.7.2 死锁举例60

3.7.3 死锁的描述63

3.7.4 产生死锁的必要条件和死锁的预防64

3.7.5 死锁的避免66

3.8 习题70

第4章 存储器管理73

4.1 存储管理的任务和功能73

4.1.1 存储空间的分配和回收73

4.1.2 地址重定位74

4.1.3 存储器的扩充77

4.1.4 存储共享与保护78

4.2 连续存储管理79

4.2.1 单一连续存储管理79

4.2.2 固定分区管理80

4.2.3 动态分区管理81

4.3 页式存储管理84

4.3.1 页式管理的基本原理84

4.3.2 静态页式管理85

4.3.3 动态页式存储管理87

4.3.4 页式存储管理优缺点89

4.4 段式及段页式存储管理90

4.4.1 简单段式管理90

4.4.2 段页式管理92

4.5 虚拟存储管理93

4.5.1 虚拟存储的基本概念94

4.5.2 虚拟存储的实现95

4.6 本章小结96

4.7 习题98

第5章 设备管理101

5.1 设备管理概述101

5.1.1 I/O系统硬件结构101

5.1.2 外设的分类102

5.1.3 设备管理的目标和功能103

5.1.4 设备管理与文件管理的关系104

5.2 缓冲管理104

5.2.1 缓冲的引入105

5.2.2 单缓冲与双缓冲105

5.2.3 环形缓冲106

5.2.4 缓冲池107

5.3 I/O控制方式108

5.3.1 程序直接控制方式109

5.3.2 中断控制方式109

5.3.3 DMA控制方式110

5.3.4 通道控制方式111

5.4 中断技术113

5.4.1 中断的基本概念113

5.4.2 中断的分类114

5.4.3 中断的处理过程114

5.5 设备的分配114

5.5.1 设备分配中的数据结构115

5.5.2 设备分配思想116

5.5.3 设备分配程序117

5.5.4 SPOOLING技术118

5.6 设备处理119

5.7 终端管理和时钟管理121

5.7.1 终端管理121

5.7.2 时钟管理124

5.8 习题125

第6章 文件管理128

6.1 文件与文件系统128

6.1.1 文件的概念128

6.1.2 文件的分类129

6.1.3 文件的存取方式129

6.1.4 文件系统及其功能130

6.2 文件的结构与组织130

6.2.1 文件的逻辑结构131

6.2.2 文件的物理结构131

6.3 文件目录133

6.3.1 一级目录结构134

6.3.2 二级目录结构134

6.3.3 多级目录结构135

6.4 文件存储空间的管理136

6.4.1 空闲块表136

6.4.2 空闲块链137

6.4.3 位示图137

6.5 文件操作138

6.5.1 文件的操作138

6.5.2 文件的使用139

6.6 文件的共享、保护和保密139

6.6.1 文件的共享140

6.6.2 文件的保护141

6.6.3 文件的保密142

6.7 习题143

第7章 磁盘存储管理146

7.1 磁盘存储器概述146

7.1.1 软盘的组织结构146

7.1.2 硬盘147

7.2 驱动调度算法149

7.2.1 循环排序149

7.2.2 优化分布149

7.2.3 交替地址149

7.2.4 搜索定序150

7.2.5 算法选择150

7.3 磁盘存储空间管理151

7.3.1 空闲空间表法151

7.3.2 空闲块链接法152

7.3.3 空闲块成组链接法152

7.3.4 字位映象表法（位示图法）153

7.4 应用举例153

7.5 习题154

第8章 操作系统实例一：Linux157

8.1 Linux概述157

8.1.1 学习Linux操作系统的意义157

8.1.2 Linux系统的特点158

8.1.3 Linux系统的发展160

8.1.4 Linux体系结构161

8.1.5 Linux的用户界面162

8.2 Linux的进程管理164

8.2.1 Linux进程的组成164

8.2.2 Linux进程的状态164

8.2.3 进程状态的切换时机165

8.2.4 Linux的进程控制166

8.2.5 Linux线程168

8.2.6 PCB（进程控制块）168

8.2.7 进程的调度170

8.2.8 Linux进程通信172

8.2.9 信号量与PV操作174

8.2.10 管道175

8.2.11 共享存储区与消息队列通信机制177

8.3 Linux存储器管理180

8.3.1 Linux的虚拟内存管理180

8.3.2 Linux系统采用三级页表180

8.3.3 内存页的分配与释放182

8.3.4 内存交换182

8.3.5 内存的共享和保护183

8.3.6 缺页中断183

8.4 Linux文件管理183

8.4.1 Linux文件系统的目录结构183

8.4.2 Linux文件系统的实现184

8.4.3 虚拟文件系统186

8.4.4 EXT2文件系统188

8.4.5 Linux的文件操作系统调用190

8.5 Linux设备管理193

8.5.1 Linux设备驱动程序193

8.5.2 设备的管理195

8.6 Linux安全机制198

8.6.1 Linux自身的安全机制198

8.6.2 Linux用户账号与口令安全198

8.6.3 Linux的文件访问控制200

8.7 习题202

第9章 操作系统实例二：Windows 2000203

9.1 Windows 2000体系结构203

9.1.1 Windows 2000的分层模块系统204

9.1.2 Windows 2000的关键系统组件205

9.2 Windows 2000进程管理210

9.2.1 Windows 2000对象210

9.2.2 Windows 2000的进程211

9.2.3 Windows 2000线程213

9.2.4 Windows 2000的线程调度216

9.2.5 进程同步和通信219

9.3 Windows 2000的内存管理222

9.3.1 Windows 2000虚拟内存空间222

9.3.2 Windows 2000应用程序内存的管理223

9.3.3 Windows 2000地址转换224

9.3.4 页调度策略226

9.3.5 内存页面级保护机制226

9.4 Windows 2000的文件系统227

9.4.1 Windows 2000的文件系统概述227

9.4.2 Windows 2000文件系统模型和FSD体系结构227

9.4.3 NTFS文件系统230

9.5 Windows 2000的I/O系统233

9.5.1 Windows 2000的I/O系统结构和组件233

9.5.2 Windows 2000设备驱动程序235

9.5.3 I/O处理236

9.5.4 PnP管理器236

9.6 Windows 2000安全性238

9.6.1 Windows 2000提供的安全性服务238

9.6.2 Windows 2000安全性子系统组件238

9.6.3 Windows 2000保护对象239

9.6.4 访问控制策略239

9.6.5 NTFS安全性支持240

9.7 习题240

参考文献242