操作系统原理PDF电子书下载

第一章 概述 1

1.1 为什么要有操作系统 1

1.1.1 什么是系统 1

目录 1

1.1.2 早期的计算机系统 2

1.1.3 具有I/O通道的计算机系统 4

1.1.4 多道程序设计及操作系统的引入 6

1.2 用户与计算机间的接口及操作系统的功能 9

1.3 操作系统的组成成分 10

1.4.1 源程序、目的程序和映象 12

1.4.2 交换入和交换出 12

1.4 操作系统各组成部分如何完成各自的功能 12

1.4.3 程序的状态 13

1.4.4 作业处理过程—操作系统各组成部分的作用 13

1.5 操作系统的环境及操作系统的类型 15

1.6 操作系统的结构 16

1.6.1 层次结构 17

1.6.2 操作系统的核心 19

1.7 未来的发展趋势 20

习题 22

第二章 用户与操作系统间的接口 24

2.1 作业控制语言 24

2.2 键盘命令语言 25

2.3.1 计算机系统的执行状态 27

2.3 系统调用命令 27

2.3.2 系统调用命令 28

2.3.3 系统调用命令的使用及系统调用的处理过程 29

习题 36

第三章 进程及处理机管理 38

3.1 作业调度 39

3.1.1 作业控制块和后备队列 39

3.1.2 作业调度及作业调度程序 40

3.2 进程调度 41

3.3 多道程序设计和进程概念的引入 42

3.3.1 程序的顺序执行 42

3.3.2 程序的并行执行 44

3.3.3 进程概念的引入 51

3.4 关于进程 54

3.4.1 进程的物理表示 54

3.4.2 进程的状态 54

3.4.3 进程的定义和特征 56

3.5 进程控制块PCB 58

3.5.1 PCB的结构 58

3.5.2 PCB的组织方式 59

3.5.3 UNIX和VAX的PCB 63

3.6 对进程的操作 66

3.6.1 创建进程 67

3.6.2 阻塞进程 69

3.6.4 撤销进程 70

3.6.3 唤醒进程 70

3.6.5 改变进程优先级 71

3.6.6 挂起进程 71

3.6.7 恢复（解挂）或激活进程 74

3.7 进程调度及调度算法 74

3.7.1 调度算法 75

3.7.2 调度算法的选择 82

3.7.3 UNIX和VAX的进程调度算法 84

3.7.4 进程调度程序 88

习题 90

第四章 异步并行进程的处理 92

4.1 异步并行进程 92

4.2 进程间的相互制约关系及进程通讯 93

4.2.1 互斥关系 94

4.2.2 同步关系 97

4.3 对同步机构的要求 99

4.4 实现同步和互斥的方法 100

4.4.1 如何实现互斥 100

4.4.2 用软件实现互斥 101

4.4.3 用硬件实现互斥 108

4.4.4 信号量及P.V操作 111

4.4.5 P.V操作的应用 112

4.5 高级通讯机构 121

4.5.1 消息缓冲通讯方式 122

4.5.2 对消息缓冲通讯机构的评价 127

4.6 管程monitor 128

4.6.1 什么是管程 128

4.6.2 管程的基本结构和组成 128

4.6.3 实现管程的基本原则 129

4.6.4 wait和signal原语的实现 131

4.6.5 管程使用举例 132

4.6.6 对管程的评价 138

4.7 死锁 140

4.7.1 死锁及死锁的例子 140

4.7.2 关于共享资源 146

4.7.3 死锁产生的原因 148

4.7.4 研究死锁的主要任务 150

4.7.5 预防死锁 151

4.7.6 避免死锁 153

4.7.7 检测死锁 154

4.7.8 死锁的解除 158

习题 160

第五章 存储管理 162

5.1 概述 162

5.1.1 存储器的种类 162

5.1.2 多级存储体系 163

5.1.3 存储管理的功能 165

5.2.1 相对地址和绝对地址 168

5.2.2 作业地址空间和存储空间 168

5.2 有关术语和基本概念 168

5.2.3 存储分配 169

5.2.4 程序的浮动 172

5.2.5 程序的重定位 172

5.3 存储管理策略 176

5.3.1 单对界地址存储管理 176

5.3.2 分页存储管理 180

5.4 虚拟存储器 191

5.4.1 请求分页存储管理 191

5.4.2 分段存储管理 206

5.4.3 段页式存储管理 218

5.4.4 关于虚拟存储器的总结 219

5.5 操作系统的存储空间管理 221

5.6 UNIX操作系统的存储管理 222

习题 223

第六章 设备管理 225

6.1 概述 225

6.1.1 外部设备及其分类 225

6.1.2 外部设备与主机的连接及设备的作用 226

6.1.3 设备管理的功能 228

6.2 通道 230

6.2.1 通道、控制器和设备之间的连接方式 230

6.2.2 通道的类型 232

6.2.3 通道是如何工作的 233

6.3.1 缓冲技术在操作系统中的应用 236

6.3 缓冲技术 236

6.3.2 缓冲区的组织与管理 238

6.4 I/O任务的完成过程 242

6.4.1 设备的分配和设备分配程序 243

6.4.2 设备处理程序 254

6.5 I/O控制过程 255

6.5.1 进程提出I/O请求 255

6.5.2 设备分配程序 255

6.5.3 设备连接程序 256

6.5.4 读程序 258

6.5.5 I/O进程及I/O操作的实现 260

6.6 UNIX中的设备管理 260

6.6.1 块设备管理 261

6.6.2 块设备管理所用的数据结构 262

6.6.3 缓冲区管理 265

6.6.4 RK-05磁盘管理 274

6.6.5 对外接口 281

习题 291

第七章 文件系统 293

7.1 概述 293

7.1.1 文件系统的引入 293

7.1.2 文件、文件种类及文件系统 295

7.1.3 文件系统要解决的问题 297

7.3.1 逻辑文件结构 298

7.3 逻辑文件结构及存取方法 298

7.2 研究文件的两种观点—文件的组织形式 298

7.3.2 存取方法 300

7.4 物理文件结构 303

7.4.1 各种文件存储设备 303

7.4.2 物理文件结构 311

7.5 文件目录及目录结构 316

7.5.1 文件的组成成分 316

7.5.2 文件目录 317

7.5.3 活动文件目录 318

7.5.4 文件目录结构 318

7.6 外存空间的管理 326

7.7 文件的共享、保护与保密 328

7.8 UNIX文件系统 330

7.8.1 UNIX文件系统概况 330

7.8.2 UNIX文件的目录结构 330

7.8.3 UNIX的盘空间管理 339

7.8.4 活动索引结点表的管理 346

7.8.5 索引结点的分配与释放 348

7.8.6 UNIX文件的使用及命令处理 350

习题 385

第八章 分时系统、实时系统与分布式系统 387

8.1 分时系统 387

8.1.1 分时系统的引入 387

8.1.2 分时系统的构成 388

8.1.3 分时系统的工作原理 389

8.1.4 分时系统的实现 391

8.2 实时系统 391

8.2.1 实时控制系统 391

8.2.2 实时信息处理系统 392

8.2.3 实时系统的特点及对它的要求 394

8.3 实时时钟及其管理 396

8.3.1 实时时钟 396

8.3.2 时钟命令及命令处理程序 397

8.3.3 时钟中断处理程序 400

8.4 分布式操作系统 403

8.4.1 什么是分布式计算机系统 403

8.4.2 分布式操作系统设计特点 405

习题 410

第九章 系统初启和操作系统的移植 411

9.1 系统自荐、系统初启和系统生成 411

9.1.1 PC-DOS的系统初启 412

9.1.2 UNIX的系统初启 414

9.1.3 系统生成 416

9.2 操作系统的移植 417

9.2.1 基本概念 417

9.2.2 移植的基本条件 418

9.2.3 操作系统的移植过程 419

习题 420

参考资料 420