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第一章 绪论 1

§1.1什么是操作系统 1

目 录 1

§1·2操作系统的产生与发展 3

1·2·1计算机发展的四个时代 3

1·2·2操作系统的产生及其历史演变 4

§1·3操作系统的现状与展望 12

第二章 基本概念与物质基础 16

§2·1 引言 16

§2·2多道程序的特征 17

§2·3关于处理机管理的有关概念 18

2·3·1低级调度和低级调度程序 18

2·3·2程序调度状态 19

2·3·3程序名和程序道号 19

§2·4 关于存贮器管理方面的概念 20

2·4·1存贮管理、内存分配、内存分配程序 20

2·3·4程序优先数 20

2·4·2绝对地址与相对地址，名空间与地址空间 21

2·4·3程序的连续区分配及其上界与下界 21

2·4·4用户程序编址及地址转换函数 22

2·4·5上下界寄存器、动态地址转换和存贮保护 23

§2·5有关设备管理的概念 24

2·5·1设备绝对号、相对号、符号名、类型号 24

2·5·3交换器的基本工作原理 26

2·5·2通道（或交换器）的任务 26

2·5·4交换器的分时工作原理 28

§2·6中断系统及有关概念 30

2·6·1中断及其引入 30

2·6·2中断寄存器、中断位、中断序号 32

2·6·3中断扫描机构 32

2·6·4断点和恢复点 32

2·6·5管态与目态 33

2·6·6保存现场与恢复现场 34

2·6·7程序性中断 35

2·6·9外设中断与实时中断 36

2·6·8硬件故障中断 36

2·6·10中断屏蔽 37

2·6·11中断入口和取中断指令 37

2·6·12程序状态字及其寄存器 39

2·6·13中断转管和程序状态转换 40

2·6·14管态专用指令 41

2·6·15处理中断最左原则与中断寄存器举例 42

2·6·16中断优先权和中断分级 44

2·6·17 CPU对多级中断的响应 45

2·6·18多级管态 47

2·6·19中断系统小结 48

习题 49

第三章 用户接口 51

§3·1人－机通讯语言 51

3·1·1什么是人－机通讯语言 51

3·1·2控打命令及其功能 52

3·1·3控制打字机上的键盘和按钮 56

3·1·4控打命令拍入及简单处理步骤 58

§3·2 广义指令 60

3·2·1广义指令及其引入 60

3·2·2广义指令形式 60

3·2·3广义指令举例及其功能 62

习题 68

第四章 多道管理系统的微观结构 70

§4·1几个关键性的表格和队列 70

4·1·1程序控制表（块） 70

4·1·2设备控制表（块） 72

4·1·3设备分配等待队列 73

4·1·4程序就绪队列 75

4·1·5内存分配表及分配算法举例 76

§4·2多道管理系统的微观结构初析 79

§4·3多道管理系统的计时 84

§4·4微观结构实现框图 86

4·4·1保存现场和处理计时 88

4·4·2中断交通控制之实现 88

§4·5控打命令的处理及其框图 90

4·5·1处理控打命令的物质基础 90

4·4·3低调选优、恢复现场、处理计时 90

4·5·2命令申请中断处理框图 92

4·5·3处理命令的总控思想及总框图 93

4·5·4几个典型命令处理框图 96

§4·6广义指令处理及其框图 99

4·6·1处理广义指令总框 99

4·6·2几个典型广义指令处理框图 100

4·7·1外设中断处理总框 103

§4·7外设中断处理框图 103

4·7·2外设结束中断处理框图 105

4·7·3外设故障中断处理框图 106

§4·8程序性中断处理办法及框图 107

§4·9多道管理系统的开工与用户算题步骤 108

4·9·1开工 108

4·9·2用户算题步骤 108

§4·10多道管理系统小结 109

习题 110

§5·1 引言 112

第五章 设备管理 112

§5·2辅助存贮器硬件知识 113

5·2·1磁带上信息的物理分布及其技术指标 113

5·2·2磁鼓硬件特性及其信息分布 118

5·2·3磁盘硬件特性及其信息分布 119

§5·3提高鼓、盘传输效率的考虑 123

5·3·1合理组织鼓上信息 123

5·3·2等待时间平滑 125

5·3·3寻找时间平滑 126

§5·4通道、控制器和设备的多重连接 126

§5·5设备分配与去配（或调度） 129

§5·6设备复执功能 132

5·6·1纸带重放 132

5·6·2宽行复印 132

5·6·3磁带复写和复读 132

§5·7设备处理程序与I/O交通控制 133

5·7·1设备处理程序 133

习题 136

5·7·2 I/O交通控制程序 136

第六章 文件系统 138

§6·1文件系统综述 138

6·1·1引言 138

6·1·2文件、文件系统、数据记录 139

6·1·3文件分类 141

6·1·4文件存贮器的主要参数 142

§6·2文件的逻辑结构与物理结构 144

§6·3文件组成和文件控制块 148

§6·4文件目录及管理 151

6·4·1一级目录结构 152

6·4·2二级目录结构 153

6·4·3多级目录结构 155

6·4·4总目录表 157

§6·5文件的使用与控制 157

6·5·1文件的建立与撤消 157

6·5·2文件的打开与关闭 158

6·5·3文件的读／写 159

§6·6辅助存贮器的空间管理 160

6·7·1文件共享 162

§6·7文件共享与恢复 162

6·7·2文件恢复 164

§6·8文件系统的组成与分层结构 165

6·8·1文件系统的功能与组成 165

6·8·2文件系统的层次结构 165

习题 166

§7·1 多道批处理系统 168

7·1·1 Spooling系统 168

第七章 作业管理与控制 168

7·1·2多道批处理系统 170

§7·2作业管理的功能 170

7·2·1什么是作业和作业步 170

7·2·2作业管理的功能 171

7·2·3作业状态及其转换图 172

§7·3作业进入 174

7·3·1作业在输入介质上的信息形式 174

7·3·2 Spooling输入程序工作框图 175

§7·4作业调度 177

7·4·1作业调度及其功能 177

7·3·3后备作业队列与作业控制块 177

7·4·2作业调度算法 180

7·4·3如何选择调度算法 182

7·4·4作业调度程序工作流程图 183

§7·5作业控制 184

7·5·1引言 184

7·5·2作业控制方式 185

7·5·3作业控制语言（JCL） 186

7·5·4一个可用的JCL语言 187

7·5·5作业说明书举例 194

7·5·6作业运行控制程序 200

习题 202

第八章 进程管理 204

§8·1 进程的引入 204

§8·2进程的定义及其物理表征 205

8·2·1进程的定义 205

8·2·2进程控制块和进程实体 207

§8·3操作系统的“标准插件”——进程 210

§8·4 进程调度和控制 211

8·4·1进程调度及其调度状态 211

8·4·2进程调度算法 212

8·4·3进程的建立与撤消 213

8·4·4进程的状态转换及其生活史 214

§8·5进程间的关系——同步与互斥 215

§8·6原语 218

8·6·1原语定义 218

8·6·2进程的通讯原语 219

8·6·3进程的控制原语 225

§8·7操作系统核心 226

§8·8作业运行剖析 229

习题 230

第九章 存贮器管理 231

§9·1存贮器管理的研究课题 231

§9·2主存管理技术的历史演变 232

9·2·1用户独占主存空间 232

9·2·2系统驻留部分与用户空间 233

9·2·3固定分划的多道管理 234

§9·3单对界地址管理 236

§9·4多对界地址管理 241

§9·5页式管理 243

9·5·1引言 243

9·5·2等分内存 244

9·5·3用户地址空间分划及地址结构 244

9·5·4内存分配及总页面表 245

9·5·5页表及页表始地寄存器 246

9·5·6动态地址翻译 248

9·5·7快表与快速地址翻译 251

9·5·8快表淘汰规则（LRU规则） 255

9·5·9页式管理的保护问题 255

§9·6段式管理 258

9·6·1段式管理的提出 258

9·6·2程序－段式结构 259

9·6·3程序的地址结构 260

9·6·5段表及段表始地寄存器 261

9·6·4段式内存分配 261

9·6·6段式动态地址翻译 263

9·6·7段式快表及快速地址翻译 266

9·6·8段式管理的保护问题 268

§9·7段的动态连接 269

9·7·1间接连接字和连接中断 269

9·7·2编译程序的工作——连接准备 270

9·7·3操作系统的工作——连接中断处理 270

9·7·4段动态连接举例 271

§9·8段页式管理 273

9·8·1段页式基本特征 273

9·8·2段页式内存分配及总页面表 274

9·8·3段页式的段表、页表及地址结构 275

9·8·4段页式动态地址翻译 277

9·8·5段页式快表及快速地址翻译 282

习题 283

10·1·1何谓虚拟存贮器 285

10·1·2虚拟存贮器的提出 285

§10·1实现虚拟存贮系统的基本原理 285

第十章 虚拟存贮器 285

10·1·3实现虚拟存贮系统的基本原理 286

§10·2 外部页存贮器及外页表 287

§10·3虚拟空间管理 288

10·3·1单虚拟存贮系统 288

10·3·2多虚拟存贮系统 290

10·4·1调入规则 292

§10·4进出调度规则 292

10·4·2淘汰规则 293

§10·5 写入算法 295

§10·6虚拟存贮系统的主存管理及软硬机构 299

§10·7值得研究的几个问题 303

10·7·1零头问题 303

10·7·2页面大小的选取 303

10·7·3页式与非页式比较 306

10·7·4访问的局部性 306

10·7·5抖动现象和多级存贮体制 308

习题 309

第十一章 分时、实时和计算机网系统 310

§11·1分时系统的引入 310

§11·2 几种常见的分时终端设备 311

§11·3分时终端命令和会话语言 312

11·3·1终端命令 312

11·3·2会话语言 314

11·3·3分时终端操作步骤 315

11·4·1多路转接器与通讯处理机 316

§11·4分时系统的软硬接口设备 316

11·4·2通讯软设备 318

§11·5终端任务的运行与调度 318

11·5·1终端任务运行队列 318

11·5·2分时系统的调度算法 319

11·5·3分时系统工作流程图 321

11·5·4滚进滚出 321

§11·6分时系统的特点与长处 324

11·6·1分时系统的特点 324

11·6·2分时系统的长处 324

§11·7计算机网系统及其分类 325

§11·8计算机网系统的软件功能及信息交换方式 329

11·8·1信息交换方式 329

11·8·2网络系统的软件功能 331

§11·9实时系统简述 332

§11·10操作系统分类 333

习题 334

第十二章 结构设计方法 335

§12·1引言 335

§12·2模块接口法 337

§12·3层次结构法 339

12·3·1层次结构 339

12·3·2自底向上法和自顶向下法 341

12·3·3层次结构的优点及其分层提示 342

12·3·4 151—1操作系统的层次结构 344

§12·4管程方法 347

习题 349

§13·1 引言 350

13·1·1死锁问题的提出 350

第十三章 死锁问题 350

13·1·2解决死锁问题的三种途径 351

§13·2计算机系统中死锁的典型例子 352

§13·3系统模型 359

§13·4工具与假定 362

13·4·1基本假定 362

13·4·2可再使用资源与消耗性资源 363

13·4·3可再使用资源图 363

13·4·4可再使用资源图的矩阵和连接表表示法 364

13·4·5进程的三种操作 366

§13·5死锁定理和死锁检测 367

13·5·1死锁状态的推断思想 367

13·5·2可再使用资源图的化简 368

13·5·3死锁定理 369

§13·6检测死锁的方法 372

§13·7死锁恢复 377

§13·8死锁预防 378

13·8·1死锁预防的一般方法 378

13·8·2最大资源受控法 380

习题 382