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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：Linux 157

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 2000 203

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