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第1章 操作系统引论1

1.1 计算机的基本工作原理1

1.1.1 自动计算1

1.1.2 计算机基础1

1.2 操作系统的产生4

1.2.1 早期计算机的使用4

1.2.2 批处理系统5

1.2.3 分时系统6

1.2.4 实时系统8

1.3 操作系统的概念8

1.3.1 操作系统的定义8

1.3.2 操作系统与计算机其他软件及硬件的关系8

1.3.3 操作系统的使用9

1.4 操作系统的引导10

1.5 操作系统特征11

1.6 操作系统组成12

1.6.1 处理机管理12

1.6.2 内存管理13

1.6.3 文件管理14

1.6.4 设备管理15

第2章 进程管理25

2.1 进程的概念25

2.1.1 计算机程序的执行25

2.1.2 进程概念的引入26

2.1.3 进程与程序的关系26

2.1.4 进程的特征27

2.2 进程控制块27

2.2.1 进程控制块27

2.2.2 进程控制块的内容27

2.2.3 进程控制块（PCB）的组织方式28

2.3 进程的状态29

2.3.1 进程基本状态29

2.3.2 进程基本状态的转换30

2.3.3 带挂起的进程状态30

2.4 进程控制31

2.4.1 进程的创建31

2.4.2 进程的终止33

2.5 处理机调度34

2.5.1 处理机调度的层次34

2.5.2 进程调度的功能及实现方式36

2.6 调度算法37

2.6.1 调度算法的性能评价准则37

2.6.2 先来先服务（FCFS）调度算法38

2.6.3 短作业优先（SJF）调度算法39

2.6.4 高优先权优先调度算法41

2.6.5 基于时间片的轮转调度算法42

2.7 实时调度44

2.7.1 实时调度的基本条件45

2.7.2 实时调度算法46

第3章 进程同步65

3.1 计算机程序的并发执行65

3.1.1 程序的并发执行65

3.1.2 前趋图67

3.2 进程同步68

3.2.1 临界资源与临界区68

3.2.2 信号量69

3.2.3 进程同步70

3.2.4 改进的信号量机制71

3.3 经典同步问题74

3.3.1 生产者—消费者问题74

3.3.2 读者—写者问题76

3.3.3 哲学家问题78

3.4 死锁79

3.4.1 死锁的产生79

3.4.2 预防死锁81

3.4.3 死锁的检测与解除86

3.5 管程87

第4章 进程通信与多线程104

4.1 进程通信104

4.1.1 共享存储区通信104

4.1.2 消息传递系统105

4.1.3 管道（Pipe）通信108

4.1.4 Socket通信109

4.2 多核技术111

4.2.1 并行计算机112

4.2.2 多核处理器113

4.2.3 操作系统对多核处理器的支持方法114

4.3 线程与线程管理116

4.3.1 线程116

4.3.2 线程管理117

4.4 多线程的实现118

4.4.1 典型的实现方式118

4.4.2 用户级线程实现119

4.4.3 核心级线程实现120

第5章 内存管理129

5.1 重定位129

5.2 分区式管理130

5.2.1 单一连续区分配130

5.2.2 固定分区分配131

5.2.3 可变式分区132

5.3 分页式管理137

5.3.1 分页的基本工作原理137

5.3.2 动态地址变换139

5.3.3 快表140

5.3.4 两级和多级页表141

5.4 分段式管理142

5.4.1 分段的基本工作原理142

5.4.2 地址变换144

5.4.3 分段管理的信息共享144

5.5 段页式管理145

5.5.1 段页式的基本工作原理145

5.5.2 地址变换146

第6章 虚拟存储器159

6.1 虚拟存储器概述159

6.1.1 虚拟存储器的引入159

6.1.2 交换技术160

6.2 请求页式管理161

6.2.1 程序的局部性原理161

6.2.2 工作集162

6.2.3 缺页中断163

6.2.4 地址变换164

6.2.5 物理块的分配165

6.2.6 调页策略167

6.3 页面置换算法168

6.3.1 最佳（Optimal）置换算法168

6.3.2 先进先出（FIFO）页面置换算法168

6.3.3 最近最久未使用（LRU）置换算法169

6.3.4 Clock置换算法170

6.3.5 其他置换算法171

6.4 请求段式管理172

6.4.1 段表机制172

6.4.2 缺段中断机制173

6.4.3 地址变换机制173

6.4.4 分段的共享173

第7章 文件管理187

7.1 文件和文件系统187

7.1.1 文件187

7.1.2 文件系统188

7.2 文件的逻辑组织和物理存储188

7.2.1 文件的逻辑结构188

7.2.2 文件的物理存储190

7.3 存储空间的管理194

7.3.1 空闲表法194

7.3.2 空闲块链表法194

7.3.3 位示图法195

7.3.4 成组链接法196

7.4 文件目录197

7.4.1 文件控制块197

7.4.2 索引节点197

7.4.3 目录结构198

7.5 文件的共享与保护200

7.5.1 文件的共享200

7.5.2 文件的保护201

第8章 设备管理216

8.1 I/O系统的硬件216

8.1.1 I/O设备216

8.1.2 设备控制器217

8.1.3 I/O通道219

8.2 I/O控制方式220

8.2.1 程序I/O方式220

8.2.2 中断控制方式220

8.2.3 直接存取方式221

8.2.4 I/O通道方式221

8.3 I/O软件222

8.3.1 I/O软件的设计目标和层次结构222

8.3.2 中断处理程序222

8.3.3 设备驱动程序223

8.3.4 设备独立性软件224

8.4 缓冲管理225

8.4.1 缓冲技术概述225

8.4.2 单缓冲和双缓冲225

8.4.3 循环缓冲226

8.4.4 缓冲池227

8.5 设备分配227

8.5.1 设备分配中的数据结构228

8.5.2 设备分配应考虑的因素229

8.5.3 SPOOLing技术230

8.6 磁盘存储器管理232

8.6.1 磁盘简述232

8.6.2 磁盘调度算法233

8.6.3 独立磁盘冗余阵列235

参考文献248