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目录 1

第一章　操作系统引论 1

1.1　单道批量处理系统 1

1.1.1　什么是作业 1

1.1.2　批量处理系统的引入 2

1.1.3　单道批量处理监督程序的功能和组成 3

1.2　多道批量处理系统 5

1.2.1　多道程序的引入 5

1.2.2　多道批量处理系统中管理程序的功能 6

1.2.3　虚拟处理机的概念 7

1.3　分时系统 8

1.3.1 引言 8

3.3.3　系统调用命令简介 6 9

1.3.2　实现分时的方法 9

1.3.3 响应时间的改善 11

1.4　实时系统 13

1.4.1　实时系统的引入 13

1.4.2　实时系统的功能 13

1.5　计算机网络 14

1.5.1　计算机网络的发展过程 14

1.5.2　通信子网的功能 16

1.5.3 资源子网的功能 16

1.5.4　网络环境下的操作系统 17

1.6　操作系统的层次结构 18

1.6.1　操作系统的模块结构 18

1.6.2　有序分层法的概念和特点 18

1.6.3　层次设计的原则 19

1.6.4　层次间的调用方式 20

1.7　小结 21

习题 22

第二章　进程及处理机管理 23

2.1.1　程序的顺序执行 23

2.1.2　程序的共行执行和资源共享 23

2.1　进程的概念和定义 23

2.1.3　程序共行的特性 25

2.1.4　进程的定义和特征 26

2.1.5　小结 27

2.2　进程的状态和控制块 27

2.2.1　进程状态的变化 27

2.2.2　进程控制块PCB 29

2.3　进程控制 30

2.3.2　挂起原语 31

2.3.1 创建原语 31

2.3.3 激活原语 32

2.3.5 阻塞原语和唤醒原语 33

2.3.4　撤消原语 33

2.4　进程的互斥与同步 34

2.4.1 临界区 35

2.4.2　测试与设置 36

2.4.3　信号量 38

2.4.4　进程同步 40

2.4.5　小结 43

2.5　进程通讯 43

2.5.1 消息缓冲 44

2.5.2　信箱通讯方式 45

2.6　进程调度 47

2.6.1　进程调度的功能和方式 47

2.6.2　进程调度与进程运行方式 48

2.6.3　最高优先级优先 49

2.6.4 轮转法 51

2.7.1　产生死锁的原因和必要条件 53

2.7　死锁 53

2.7.2　系统状态图和进程——资源图 55

2.7.3　死锁的检测 58

2.7.4　死锁的解除 60

2.7.5　死锁的预防 62

习题 64

第三章　作业管理 66

3.1 引言 66

3.3.1　什么是系统调用 67

3.3　系统调用命令 67

3.2　用户与操作系统之间的接口 67

3.3.2　系统调用执行过程 69

3.4　作业的组织 71

3.4.1　作业、作业步、作业流 71

3.4.2　作业类别 72

3.4.3　批量型作业的组织 72

3.5 作业控制 73

3.5.1　脱机作业控制 73

3.5.2　联机作业控制 77

3.6.1　作业的状态和处理流程 78

3.6　作业的管理和调度 78

3.6.2　作业的输入与作业的输出 81

3.6.3　作业调度的功能与算法的评价 83

3.6.4　单道批处理系统的作业调度 84

3.6.5　多道程序环境中的作业调度 86

3.7　小结 92

习题 93

附录 多道程序环境下处理机等待百分比的计算 96

4.1.1　存储管理的目的和功能 98

4.1 引言 98

第四章　存储管理 98

4.1.2　存储分配 99

4.1.3　重定位 100

4.1.4　虚拟存储器概念的引入 104

4.1.5　小结 105

4.2　单一连续区分配 105

4.3　分区式分配 107

4.3.1　固定式分区 107

4.3.2　可变式分区 108

4.3.3　可重定位分区分配 117

4.3.4　多重分区分配 119

4.3.5　分区的保护措施 120

4.3.6　分区分配的优缺点 121

4.3.7　小结 122

4.4　覆盖和交换 122

4.4.1　覆盖管理 122

4.4.2　交换技术 126

4.4.3　小结 128

4.5　分页存储管理 128

4.5.1　实现原理 129

4.5.2　关于页表的一些考虑 131

4.5.3　分页存储分配算法 132

4.5.4　分页存储管理的优缺点 133

4.6　请求页式存储管理 133

4.6.1　实现原理 134

4.6.2　外页面表 135

4.6.3 置换算法 136

4.6.4　页面共享 138

4.6.5　请求页式系统的优缺点 139

4.7　分段存储管理 140

4.7.1　分段地址空间 140

4.6.6　分页系统小结 140

4.7.2　实现原理 141

4.7.3 保护措施 143

4.7.4　段式虚拟存储系统 143

4.7.5　分段的动态链接 145

4.7.6　分段的共享 149

4.7.7　分段管理的优缺点 150

4.8　段页式存储管理 151

4.8.1　实现原理 151

4.8.2　管理算法 153

4.8.4　段式系统小结 154

4.8.3　段页式系统的优缺点 154

习题 155

第五章　设备管理 156

5.1 引言 156

5.1.1　I/O设备的类型 156

5.1.2　设备管理的任务和功能 156

5.2　通道技术 157

5.2.1　I/O控制方式的演变 157

5.2.2　通道的类型 159

5.2.4 “瓶颈”问题 160

5.2.3　并行操作 160

5.2.5　通道指令和通道程序 161

5.3　缓冲技术 162

5.3.1　缓冲的引入 162

5.3.2　单缓冲和双缓冲 163

5.3.3 多缓冲 163

5.3.4　缓冲池 164

5.3.5　小结 167

5.4　设备分配程序 167

5.4.1　设备管理中的数据结构 167

5.4.2　设备分配原则 169

5.4.3　设备分配程序 171

5.5　I/O设备的处理程序 173

5.5.1 处理机与外部设备间的通讯方式 173

5.5.2　中断机构 173

5.5.3　设备处理方式 176

5.5.4　小结 178

5.6 I/O控制系统 179

5.6.1 设备管理的数据结构 179

5.6.2　Request过程 179

5.6.3 Attach和Detach过程 180

5.6.4　Release过程 181

5.6.5 Read过程 182

5.6.6　I/O进程 183

习题 186

第六章 文件管理 187

6.1 引言 187

6.2　文件、文件系统 187

6.2.1 文件 187

6.2.2　文件系统 189

6.3.1　顺序存取方法 190

6.3 存取方法和文件的逻辑组织 190

6.3.2　直接存取方法 192

6.3.3　按键存取 192

6.4 文件的物理组织 193

6.4.1　文件的物理结构 193

6.4.2　文件类型与文件存储设备、存取方法的关系 197

6.4.3　多级索引 198

6.4.4　逻辑记录与物理块大小不等带来的影响 199

6.5 文件存储器存储空间的管理 202

6.5.1 空白文件目录 202

6.5.2　空白块链 203

6.5.3　位示图 205

6.6　文件目录 206

6.6.1　单级文件目录 206

6.6.2　二级目录 208

6.6.3　多级目录 209

6.6.4　便于共享的目录组织 210

6.6.5　符号文件目录的查寻技术 211

6.6.6　文件目录的管理 215

6.7 文件的存取控制 215

6.7.1　存取控制矩阵 216

6.7.2　存取控制表 217

6.7.3 用户权限表 217

6.7.4 口令 218

6.7.5　密码 218

6.7.6 文件保护机构的例子 218

6.8 文件系统的一般模型 220

6.8.1 用户接口及初始化模块 220

6.8.2　符号文件系统（SFS） 221

6.8.3　基本文件系统（BFS） 221

6.8.5　逻辑文件系统（LFS） 222

6.8.6 物理文件系统（PFS） 222

6.8.4　存取控制验证（ACV） 222

6.8.7　分配策略模块（ASM） 223

6.8.8 设备策略模块（DSM） 223

6.8.9　I/O调度和控制系统 223

6.8.10　文件系统模块之间调用与返回 223

6.9　文件的使用 224

6.9.1　建立文件 225

6.9.2　打开文件 225

6.9.6　撤消文件 226

6.9.5 关闭文件 226

6.9.4　写文件 226

6.9.3　读文件 226

6.10 小结 227

习题 227

第七章　UNIX存储器与处理机管理 229

7.1 UNIX系统概述 229

7.1.1 UNIX系统的发展历史 229

7.1.2　UNIX系统的主要特点 229

7.5　存储器的分配与释放 229

7.1.3　UNIX系统的组成 230

7.1.4 UNIX系统的功能 230

7.1.5 UNIX系统的结构 231

7.2　存储管理的硬件支持 232

7.3 进程映象的组成和装配 233

7.3.1　进程映象的组成 233

7.3.3 进程映象在虚拟空间中的装配 235

7.3.2　核心程序的装配 235

7.3.4　进程映象在物理空间中的装配 236

7.4　地址映射 237

7.4.1　可变页式地址映射 237

7.4.2　装配样本映射寄存器 238

7.4.3　装配页面映射寄存器 239

7.5.2　存储器的释放 240

7.5.1　存储器的分配 240

7.6　进程调度 241

7.6.1 保护下退进程的运行环境 241

7.6.2　分配处理机 243

7.6.3　恢复上升进程的运行环境 244

7.7　进程通讯 244

7.7.1　sleep（chan，pri）过程 244

7.7.2　set run（p）过程 245

7.7.4　进程状态转换 246

7.7.3　wakeup（chan）过程 246

第八章　UNI X设备管理 247

8.1 引言 247

8.1.1　块设备与字符设备 247

8.1.2　设备管理的特点 247

8.2　设备管理中的数据结构 248

8.2.1　块设备缓冲区和缓冲控制块 248

8.2.2　字符设备的缓冲池 250

8.2.3　设备控制表 250

8.2.4　设备开关表 251

8.3.1 块设备缓冲池的管理 252

8.3　缓冲池的管理 252

8.3.2 字符设备的缓冲池管理 253

8.4　块设备管理 255

8.4.1 RK磁盘寄存器 255

8.4.2　RK磁盘驱动程序 256

8.4.3 I/O队列管理程序 257

8.4.4　磁盘读、写程序 257

8.4.5　磁盘中断处理程序 260

8.4.6　块设备管理小结 261

8.5　字符设备管理 262

8.5.1　纸带机设备寄存器 262

8.5.2　纸带机设备驱动程序 263

8.5.4　纸带机读、写程序 264

8.5.5 纸带机中断处理程序 265

8.5.6　字符设备管理小结 265

9.1.1 UNIX文件系统的特点 267

9.1　文件系统概述 267

9.1.2　文件分类 267

第九章　UNIX文件系统 267

9.1.3　文件目录结构 268

9.2　索引结点的管理 269

9.2.1　卷资源表 269

9.1.4　文件系统的资源管理观点 269

9.2.2　索引结点 270

9.2.3　索引结点的分配与释放 272

9.3.1　空闲盘块的组织 275

9.3.2　盘块空间的寻址方式 275

9.3　空闲盘块的管理 275

9.3.3　地址映象 276

9.3.4　空闲盘块的分配 278

9.3.5　空闲盘块的释放 279

9.4 目录文件的管理 281

9.4.1 目录文件及有关的变量 281

9.4.2　构造目录 282

9.4.3　检索目录 283

9.5　文件表的管理 286

9.5.1　用户打开文件表 286

9.5.2　系统打开文件表 286

9.5.3 用户打开文件表和系统打开文件表的分配 287

9.5.4　打开与关闭文件的过程 287

9.6　文件的读、写管理 289

9.6.1 用户区和缓冲区之间的信息传送 289

9.6.2　文件的读、写过程 291

9.7.1　系统调用 293

9.7　系统调用及其实现过程 293

9.7.2　文件的创建和联结 294

9.7.3　文件的打开和关闭 296

9.7.4　文件的解除联结和删除 297

9.7.5　文件的读和写 298

9.8　小结 299

10.1　进程映象的对换 301

10.1.1　swap过程 301

第十章　UNIX进程的管理与控制 301

10.1.2　xswap过程 302

10.1.3　sched过程 303

10.2　进程映象的管理 305

10.2.1　数据段的扩大和缩小 305

10.2.2 正文段的连接和释放 306

10.2.3 建立子进程映象newproc过程 308

10.3　进程控制 310

10.3.1　建立子进程 310

10.3.2　执行一个文件 311

10.3.3　进程自我终止 313

10.4　软中断 314

10.4.1　软中断的概念及分类 314

10.4.2 软中断处理方式的预置 315

10.4.3　软中断的发送 316

10.4.4 软中断的检查与进入 316

10.5 跟踪 318

10.6　小结 320

8.5.3 纸带机打开和关闭程序 363