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第1章 概论1

1.1 计算机系统概述1

1.2 操作系统的形成和发展2

1.2.1 手工操作阶段2

1.2.2 脱机输入输出技术3

1.2.3 批处理技术3

1.2.4 多道程序设计技术4

1.2.5 操作系统的形成5

1.3 操作系统的基本类型5

1.3.1 批处理操作系统5

1.3.2 分时操作系统6

1.3.3 实时操作系统7

1.3.4 其他操作系统8

1.4 操作系统的特征和功能9

1.4.1 操作系统的特征9

1.4.2 操作系统的功能10

1.5 研究操作系统的几种观点11

1.6 本章基础要点12

1.7 练习题及参考答案13

第2章 进程描述与控制17

2.1 进程的引入17

2.1.1 前趋图17

2.1.2 程序的顺序执行17

2.1.3 程序的并发执行18

2.1.4 程序并发执行的条件19

2.2 进程的定义及描述19

2.2.1 进程的定义20

2.2.2 进程的特征20

2.2.3 进程和程序的关系20

2.2.4 进程控制块20

2.3 进程的状态21

2.3.1 进程的三种基本状态21

2.3.2 进程的创建状态和退出状态22

2.3.3 进程的挂起状态23

2.4 进程的控制24

2.4.1 进程的创建24

2.4.2 进程的撤消25

2.4.3 进程的阻塞与唤醒25

2.4.4 进程的挂起与激活26

2.5 线程26

2.5.1 线程的概念26

2.5.2 线程与进程的比较28

2.6 本章基础要点28

2.7 练习题及参考答案29

第3章 进程同步与通信33

3.1 基本概念33

3.1.1 临界资源与临界区33

3.1.2 互斥的概念与要求35

3.1.3 同步的概念与实现机制35

3.2 互斥的实现方法35

3.2.1 软件方法36

3.2.2 硬件方法38

3.3 信号量41

3.3.1 信号量及同步原语41

3.3.2 利用信号量实现进程互斥42

3.3.3 利用信号量描述前趋关系42

3.3.4 经典进程同步问题44

3.4 管程48

3.4.1 管程的定义48

3.4.2 用管程实现同步49

3.5 进程通信51

3.5.1 进程通信的类型51

3.5.2 消息传递系统51

3.6 本章基础要点54

3.7 练习题及参考答案55

第4章 调度与死锁68

4.1 调度的层次68

4.1.1 作业调度68

4.1.2 进程调度69

4.1.3 中级调度69

4.2 进程调度70

4.2.1 进程调度的功能70

4.2.2 进程调度的方式70

4.2.3 进程调度算法71

4.3 死锁74

4.3.1 死锁的概念74

4.3.2 死锁产生的原因和必要条件75

4.3.3 处理死锁的基本方法77

4.3.4 死锁的预防78

4.3.5 死锁的避免79

4.3.6 死锁的检测和解除83

4.4 本章基础要点85

4.5 练习题及参考答案86

第5章 作业管理和用户接口96

5.1 用户与操作系统之间的接口96

5.1.1 命令接口96

5.1.2 程序接口97

5.1.3 图形用户接口98

5.2 作业调度98

5.2.1 作业的状态及转换98

5.2.2 作业调度100

5.2.3 调度性能的衡量101

5.2.4 常用的作业调度算法102

5.3 本章基础要点103

5.4 练习题及参考答案104

第6章 存储管理111

6.1 存储管理概述111

6.1.1 存储管理的功能111

6.1.2 存储分配的方式112

6.1.3 重定位112

6.1.4 虚拟存储器114

6.2 单一连续分配式存储管理115

6.3 分区存储管理115

6.3.1 固定分区116

6.3.2 动态分区分配116

6.3.3 分区分配的动态管理119

6.3.4 分区的存储保护120

6.4 覆盖与交换121

6.4.1 覆盖技术122

6.4.2 交换技术122

6.5 分页存储管理123

6.5.1 分页原理123

6.5.2 页表124

6.5.3 基本地址变换机构124

6.5.4 具有快表的地址变换机构125

6.6 请求分页存储管理126

6.6.1 请求分页原理126

6.6.2 页表126

6.6.3 缺页中断与地址变换127

6.6.4 页面调度策略127

6.6.5 页面置换算法129

6.6.6 页的共享与保护132

6.7 分段与段页式存储管理132

6.7.1 分段存储管理133

6.7.2 段页式存储管理135

6.8 本章基础要点136

6.9 练习题及参考答案137

第7章 设备管理151

7.1 设备管理概述151

7.1.1 设备分类151

7.1.2 设备管理的任务和功能152

7.1.3 设备控制器与 I/O 通道153

7.1.4 I/O 系统结构154

7.2 输入输出(I/O)控制方式156

7.2.1 程序直接控制方式156

7.2.2 中断控制方式156

7.2.3 DMA 控制方式157

7.2.4 通道控制方式157

7.3 中断技术157

7.3.1 中断的基本概念158

7.3.2 中断的分类与优先级158

7.3.3 中断处理过程159

7.4 缓冲技术159

7.4.1 缓冲的引入159

7.4.2 单缓冲160

7.4.3 双缓冲161

7.4.4 循环缓冲161

7.4.5 缓冲池161

7.5 设备分配162

7.5.1 设备分配中的数据结构162

7.5.2 设备分配策略163

7.5.3 设备分配程序164

7.5.4 Spooling 系统165

7.6 I/O 软件的层次结构166

7.6.1 中断处理程序166

7.6.2 设备驱动程序167

7.6.3 与设备无关的软件167

7.6.4 用户空间的软件169

7.7 本章基础要点170

7.8 练习题及参考答案171

第8章 文件管理175

8.1 文件系统的概念175

8.1.1 文件和文件系统175

8.1.2 文件分类176

8.2 文件结构与存储设备177

8.2.1 文件的逻辑结构177

8.2.2 文件的物理结构178

8.2.3 文件的存取方法178

8.2.4 文件的存储设备179

8.3 文件存储空间的分配与管理183

8.3.1 文件存储空间的分配183

8.3.2 空闲存储空间的管理186

8.4 文件目录管理187

8.4.1 文件目录187

8.4.2 单级目录结构188

8.4.3 二级目录结构189

8.4.4 多级目录结构190

8.5 文件共享及文件管理的安全性191

8.5.1 文件共享192

8.5.2 文件保护195

8.5.3 文件的转储和恢复198

8.6 文件的使用199

8.7 本章基础要点199

8.8 练习题及参考答案200

第9章 UNIX 操作系统210

9.1 UNIX 操作系统概述210

9.1.1 UNIX 系统的历史210

9.1.2 UNIX 系统的特点211

9.1.3 UNIX 系统核心体系结构212

9.2 UNIX 的进程描述213

9.2.1 进程描述的数据结构213

9.2.2 进程状态及其转换214

9.2.3 进程上下文216

9.3 进程控制与调度218

9.3.1 进程控制218

9.3.2 进程调度220

9.3.3 进程切换222

9.4 进程的同步与通信223

9.4.1 软中断信号223

9.4.2 管道225

9.4.3 消息227

9.4.4 共享存储区230

9.4.5 信号量232

9.5 存储管理233

9.5.1 请求调页管理的数据结构233

9.5.2 偷页进程235

9.5.3 请求调页237

9.6 设备管理239

9.6.1 设备缓冲管理239

9.6.2 核心与设备驱动程序的接口242

9.6.3 磁盘驱动程序244

9.7 文件管理245

9.7.1 文件存储空间的管理246

9.7.2 文件的物理结构247

9.7.3 用户文件描述符表和文件表249

9.8 目录管理250

9.8.1 索引节点的管理250

9.8.2 构造目录和删除目录252

9.8.3 检索目录252

9.9 文件系统的系统调用253

9.9.1 系统调用 open253

9.9.2 系统调用 creat254

9.9.3 系统调用 close255

9.9.4 系统调用 link 和 unlink255

9.9.5 系统调用 read 和 write256

9.10 本章基础要点257

9.11 练习题及参考答案258

参考文献278