操作系统原理及实验PDF电子书下载

第1章 操作系统概述 1

什么是操作系统 1

操作系统的目标与功能 2

操作系统作为用户与计算机之间的接口 2

操作系统作为资源管理器 4

操作系统的扩展性 4

操作系统的发展历程 5

单道批处理系统 5

多道批处理系统 5

分时系统 7

实时系统 8

基本操作系统的特征 8

现代Linux系统演变过程 9

习题一 13

第2章 进程描述和控制 14

进程概念 14

程序的顺序执行 14

资源与共享 15

程序的并发执行 15

进程概念的引入 16

进程描述 17

进程映像 17

进程控制块 17

进程状态及转换 18

进程控制 20

进程创建 21

进程终止 21

进程挂起 22

线程 23

线程的引入 23

线程状态 24

线程与进程之间的关系 25

线程实现方式 26

Linux进程、线程创建与管理 29

Linux进程结构 29

进程表 30

系统进程 30

创建新进程 31

替换一个进程映像 32

复制一个进程映像 34

Linux线程创建 36

习题二 38

第3章 同步与互斥 40

基本概念 40

并发进程间的关系 41

竞争关系 41

协作关系 42

解决临界区互斥问题的准则 43

实现互斥的软件方法 43

实现互斥的硬件方法 46

中断禁用 46

测试并建立指令 47

交换指令 47

信号量 47

整型信号量 48

记录型信号量 49

用信号量实现互斥 49

用信号量实现同步 51

经典同步/互斥问题 52

管程 56

管程概念 56

管程应用 57

进程通信 58

信号通信机制 59

共享存储区通信机制 59

共享文件通信机制 60

消息传递通信机制 61

死锁与饥饿 63

死锁产生的原因 64

死锁产生的条件 65

死锁预防（deadlock prevention） 65

死锁避免（deadlock avoidance） 66

死锁检测（deadlock detection） 70

Linux进程通信机制及其应用 72

信号 73

管道 75

System V 77

System V消息队列 78

System V信号量 80

System V共享内存 82

习题三 86

第4章 存储器管理 91

存储器管理概述 91

地址重定位 91

内存的分配和回收 92

存储保护 93

存储共享 93

单一连续存储区管理 94

分区管理 94

固定分区 94

动态分区 96

可重定位动态分区管理 99

伙伴系统 100

简单分页技术 101

分页存储管理的基本概念 101

地址变换机构 102

简单分段技术 104

分段存储管理的基本概念 104

段的共享与保护 106

段页式存储管理 107

习题四 108

第5章 虚拟存储器管理 111

基础知识 111

分级存储体系 111

虚拟存储器的引入 112

虚拟分页存储管理 113

基本思想 113

硬件支持 113

两级页表和多级页表 115

反置页表 117

页面置换算法 117

页面置换过程 118

最佳置换算法（OPT） 118

先进先出页面置换算法（FIFO） 118

最近最久未使用算法（LRU） 119

时钟置换算法（Clock） 119

驻留集管理 121

虚拟分段存储管理 123

习题五 124

第6章 处理器调度 128

单处理器调度 128

调度类型 128

选择调度算法的准则 129

调度算法 130

先来先服务算法（First Come First-Served， FCFS） 130

最短进程优先算法（Shortest Process Next， SPN） 130

时间片轮转算法（Round Robin， RR） 131

最高优先级算法（Highest Priority First， HPF） 132

最高响应比优先算法（Highest Response Ratio Next， HRRN） 132

多级反馈队列算法（Multilevel Feedback Queue，MFQ） 133

各种调度算法的比较 133

实时调度 134

实时任务分类 134

实时任务调度算法 134

习题六 137

第7章 设备管理 140

概述 140

I/O设备分类 141

设备管理功能 144

缓冲技术 145

单缓冲 145

双缓冲 146

循环缓冲 146

中断技术 146

SPOOLing技术 147

SPOOLing技术概述 147

SPOOLing系统工作原理 147

磁盘特性及调度算法 148

磁盘结构与特性 148

磁盘性能参数 149

磁盘调度策略 150

习题七 152

第8章 文件系统 153

文件系统概述 153

记录、文件与数据库概念 154

文件管理功能 154

文件组织和访问 155

文件目录 157

目录 157

目录组成 157

目录操作 158

文件共享 158

记录组块 159

辅存管理 161

习题八 163

实验一Linux及其使用环境、内核查看 165

实验二Shell编程 168

实验三 进程的创建和简单控制 171

实验四 进程互斥 174

实验五 线程机制 176

实验六 进程通信——信号 181

实验七 进程通信——共享内存 185

实验八 进程通信——消息队列 187

实验九 进程通信——管道 189

实验十虚拟内存管理 194

实验十一 文件与目录 198

附录1 Linux环境下的程序设计预备知识 200

附录2 Linux环境下的常用系统调用简介 212

主要参考文献 214