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第1章 操作系统概述 1

1.1操作系统的定义 1

1.2操作系统的发展历史 3

1.2.1手工操作阶段 3

1.2.2联机批处理系统 4

1.2.3脱机批处理系统 4

1.2.4执行系统 5

1.2.5多道批处理系统 5

1.2.6分时系统 7

1.2.7实时系统 8

1.2.8网络操作系统 9

1.2.9个人计算机操作系统 10

1.2.10嵌入式操作系统 10

1.2.11分布式操作系统 11

1.3操作系统的功能和主要特征 12

1.3.1操作系统的功能 12

1.3.2操作系统的主要特征 14

1.4常用的操作系统 16

1.4.1 MS-DOS及Windows系列 16

1.4.2 UNIX家族：Solaris、AIX、HP UX、SVR4、BSD 19

1.4.3自由软件：Linux及其他 22

1.5本章小结 26

习题1 26

第2章 进程管理 27

2.1进程的概念 27

2.1.1程序的并发执行 27

2.1.2进程的定义 31

2.1.3进程状态及其转换 32

2.1.4进程控制块 33

2.1.5进程的特性 35

2.2进程控制 36

2.2.1创建进程原语 37

2.2.2撤销进程原语 37

2.2.3阻塞进程原语 38

2.2.4唤醒进程原语 38

2.3进程互斥与同步 38

2.3.1临界资源与临界区 38

2.3.2互斥工具 39

2.3.3同步机制 44

2.3.4经典同步问题 48

2.4进程通信 56

2.4.1共享存储 56

2.4.2消息传递 57

2.4.3共享文件 59

2.5进程调度 61

2.5.1进程调度的基本概念 61

2.5.2进程调度算法 62

2.6死锁 66

2.6.1死锁的概念 67

2.6.2死锁的预防 68

2.6.3死锁的避免 69

2.6.4死锁的检测 70

2.6.5死锁的解除 73

2.7线程的概念及其实现 74

2.7.1线程的引入 74

2.7.2进程与线程的关系 75

2.7.3线程的状态及转换 76

2.7.4线程调度 76

2.7.5线程通信 77

2.7.6多线程应用举例 78

2.8 Linux中的进程及调度 80

2.8.1 TSS及Linux实现 80

2.8.2 Linux进程控制块 82

2.8.3进程的创建与退出 88

2.8.4进程调度 90

2.9本章小结 92

习题2 93

第3章 存储管理 95

3.1概述 95

3.1.1多级存储器体系 95

3.1.2存储管理的功能 96

3.1.3内存的分配与回收 96

3.1.4地址重定位 97

3.1.5存储保护 99

3.1.6虚拟存储器 100

3.2连续存储管理 100

3.2.1固定分区存储管理 100

3.2.2可变分区存储管理 101

3.2.3覆盖技术 107

3.2.4交换技术 107

3.3分页式存储管理 108

3.3.1分页式存储管理中存储块的分配与回收 108

3.3.2分页式存储管理的地址重定位 109

3.3.3联想存储器 110

3.4分段式存储管理 111

3.4.1分段式存储管理的基本思想 112

3.4.2分段式存储管理的地址重定位 112

3.4.3分段与分页的区别 113

3.5段页式存储管理 114

3.6虚拟存储器管理 115

3.6.1虚拟存储的概念 115

3.6.2请求页式存储管理 116

3.6.3页面置换算法 118

3.7 Linux存储管理 121

3.7.1段页式内存管理 123

3.7.2内存分配 125

3.7.3请求调页 128

3.7.4页面交换 129

3.8本章小结 130

习题3 130

第4章 文件管理 133

4.1文件及文件系统 133

4.1.1文件及其分类 133

4.1.2文件系统及其功能 136

4.2文件的结构及其存储方式 137

4.2.1文件的逻辑结构 137

4.2.2文件的物理结构 137

4.2.3文件的存取方式 139

4.2.4文件的存储设备 140

4.2.5文件结构、存取设备与存取方式的关系 141

4.3文件目录管理 141

4.3.1文件目录的概念 141

4.3.2文件目录的结构 142

4.3.3相对路径和绝对路径 145

4.4文件存储空间管理 145

4.4.1磁盘空闲空间分配策略 145

4.4.2空闲空间管理 148

4.5文件保护 151

4.5.1文件访问保护 151

4.5.2文件备份 154

4.6文件系统性能改善 155

4.6.1文件缓存 155

4.6.2提前读取 156

4.6.3减少磁臂移动 156

4.6.4日志结构的文件系统 157

4.7 Linux中的文件系统 157

4.7.1虚拟文件系统 157

4.7.2 Linux虚拟文件系统的数据结构 159

4.7.3对虚拟文件系统的管理 162

4.7.4 EXT2文件系统 164

4.7.5 EXT2磁盘重要数据结构 166

4.7.6 EXT3文件系统 175

4.8本章小结 177

习题4 177

第5章 设备管理 179

5.1设备管理概述 179

5.1.1设备管理的目标 179

5.1.2 I/O管理功能 180

5.1.3 I/O应用接口 181

5.2 I/O系统硬件组成 181

5.2.1 I/O设备 181

5.2.2设备控制器 182

5.2.3 I/O通道 184

5.2.4总线系统 186

5.3 I/O系统软件组成 186

5.3.1 I/O软件的设计目标和原则 186

5.3.2中断处理程序 187

5.3.3设备驱动程序 187

5.3.4设备独立性软件 189

5.3.5用户层的I/O软件 191

5.4 I/O控制方式 191

5.4.1程序I/O方式 192

5.4.2中断驱动I/O控制方式 192

5.4.3直接存储器访问I/O控制方式 193

5.4.4 I/O通道控制方式 193

5.5缓冲管理 194

5.5.1缓冲的引入 194

5.5.2单缓冲和双缓冲 195

5.5.3循环缓冲 196

5.5.4缓冲池 197

5.6设备分配 198

5.6.1设备分配中的数据结构 198

5.6.2设备分配时应考虑的因素 202

5.6.3独占设备的分配程序 203

5.6.4 SPOOLing技术 203

5.7磁盘存储器的管理 204

5.7.1磁盘性能 204

5.7.2磁盘调度 205

5.7.3磁盘高速缓存 207

5.7.4提高磁盘I/O速度的其他方法 207

5.8 Linux设备管理 208

5.8.1 Linux设备管理基础 209

5.8.2 Linux设备驱动程序 214

5.8.3 Linux的中断处理 217

5.9设备驱动程序的设计 218

5.9.1设备驱动程序的统一模型与其性能的一般指南 218

5.9.2 Linux下PCI设备驱动程序的设计 220

5.10本章小结 227

习题5 228

第6章 系统安全 229

6.1系统安全的设计目标与原则 229

6.1.1操作系统安全的主要设计目标 229

6.1.2指导安全系统设计的一般原则 230

6.1.3安全评测标准 230

6.2安全保护机制 230

6.2.1身份认证 230

6.2.2访问控制技术 231

6.2.3最小特权管理 233

6.2.4安全审计 234

6.2.5数据加密技术 235

6.3 Linux的安全机制 236

6.3.1身份认证 236

6.3.2访问控制 236

6.3.3审计 237

6.4本章小结 237

习题6 238

附录A缩略语 239

附录B Linux系统常用系统调用 245

参考文献 252