计算机操作系统原理分析 第2版PDF电子书下载

第1章 引论 1

1.1 操作系统概述 1

1.1.1 计算机系统的组成 1

1.1.2 操作系统的定义 2

1.1.3 计算机系统的层次结构 2

1.2 操作系统的形成 3

1.2.1 操作系统形成与发展的主要因素 3

1.2.2 多道程序设计与操作系统 4

1.2.3 操作系统的发展 7

1.3 操作系统的基本类型 8

1.3.1 批处理系统及其特征 9

1.3.2 分时系统及其特征 12

1.3.3 实时系统及其特征 13

1.4 计算机操作系统的研究内容 14

1.4.1 操作系统理论 14

1.4.2 操作系统软件 15

1.4.3 操作系统的主要功能 16

小结 17

习题 18

第2章 操作系统的接口 19

2.1 操作系统内核 19

2.1.1 处理器指令及工作模式 19

2.1.2 操作系统内核 20

2.2 操作系统的启动 21

2.2.1 固件及其基本功能 21

2.2.2 基本输入输出系统（BIOS） 21

2.2.3 可扩展固件接口（EFI） 24

2.2.4 操作系统的启动 28

2.3 操作系统的用户接口 29

2.3.1 命令接口 29

2.3.2 程序接口及系统调用 31

2.3.3 UNIX的用户接口 32

小结 36

习题 36

第3章 处理器管理 37

3.1 系统的工作流程 37

3.1.1 程序及其特点 37

3.1.2 顺序执行的工作方式及特征 38

3.1.3 并发执行的工作方式及特征 38

3.2 进程的概念 41

3.2.1 进程的定义 41

3.2.2 进程的主要特征 42

3.3 进程的动态性 43

3.3.1 进程的基本状态 43

3.3.2 基本状态的转换关系 44

3.4 进程管理的主要功能 46

3.4.1 进程控制块及其组成 46

3.4.2 PCB队列 47

3.4.3 进程管理的主要功能 48

3.5 进程控制 48

3.5.1 原语 48

3.5.2 进程控制的含义 48

3.5.3 进程的创建 48

3.5.4 进程的撤销 50

3.5.5 进程的阻塞 50

3.5.6 进程的唤醒 50

3.6 进程同步 51

3.6.1 并发进程的关系 52

3.6.2 间接制约与互斥关系 55

3.6.3 直接制约与同步关系 56

3.6.4 进程同步机制 57

3.6.5 互斥关系与加锁机制 57

3.6.6 信号量机制与互斥关系 61

3.6.7 信号量机制与同步关系 63

3.6.8 生产者／消费者问题 67

3.6.9 读者／写者问题 72

3.6.10 标志位机制 74

3.6.11 管程机制 79

3.7 进程通信 86

3.7.1 进程通信的概念 86

3.7.2 进程通信方式 87

3.7.3 消息缓冲通信的设计和实现 88

3.7.4 UNIX消息队列通信 89

3.7.5 信箱通信的设计实现 94

3.8 线程 96

3.8.1 线程的引入 96

3.8.2 线程与进程的关系 97

3.8.3 线程的类型 97

3.8.4 线程的常用细化方法 98

3.8.5 Java线程及控制实例 100

小结 103

习题 105

第4章 处理器调度 108

4.1 操作系统中的调度 108

4.1.1 调度的定义 108

4.1.2 操作系统中的调度 108

4.1.3 调度的性能指标 109

4.2 作业调度 111

4.2.1 作业状态 111

4.2.2 作业调度的功能 112

4.2.3 作业调度算法 113

4.2.4 作业调度算法例子 117

4.3 进程调度 121

4.3.1 进程调度的含义 121

4.3.2 进程调度的功能 121

4.3.3 进程调度的方式 121

4.3.4 进程调度算法 122

4.3.5 实时系统的进程调度算法 127

4.4 死锁问题 130

4.4.1 死锁的含义 130

4.4.2 死锁的解决方法 132

4.4.3 死锁预防 133

4.4.4 死锁避免 137

4.4.5 死锁检测与恢复 143

小结 146

习题 147

第5章 存储器管理 150

5.1 存储管理概述 150

5.1.1 计算机系统的存储器类型 150

5.1.2 虚拟地址和物理地址 152

5.1.3 重定位 153

5.1.4 存储管理的目的 154

5.1.5 存储管理的主要功能 154

5.1.6 存储管理方法 157

5.2 单一连续区存储管理 157

5.2.1 基本思想 158

5.2.2 主要特点 158

5.3 固定分区存储管理 158

5.3.1 基本思想 159

5.3.2 实现关键 159

5.3.3 主要特点 160

5.4 可变分区存储管理 162

5.4.1 基本思想 162

5.4.2 实现关键 163

5.4.3 主要特点 169

5.4.4 分区管理总结 170

5.4.5 对换和覆盖 170

5.5 分页存储管理 177

5.5.1 基本思想 177

5.5.2 静态分页的实现关键 180

5.5.3 静态分页的特点及效率的改进 185

5.5.4 虚拟存储器思想 186

5.5.5 动态分页 188

5.5.6 请求分页的实现关键 188

5.5.7 分页存储管理的主要特点 199

5.6 分段存储管理 203

5.6.1 基本思想 203

5.6.2 硬件基础 204

5.6.3 实现关键 210

5.6.4 分段与分页的区别 212

5.6.5 主要特点 213

5.7 段页式存储管理 214

5.7.1 基本思想 214

5.7.2 实现关键 215

5.7.3 主要特点 216

小结 217

习题 219

第6章 文件系统 221

6.1 文件系统概述 221

6.1.1 文件系统的引入 221

6.1.2 文件及分类 222

6.1.3 文件系统及其主要功能 224

6.2 文件的逻辑结构 225

6.3 文件的物理结构 227

6.3.1 文件存取方式 228

6.3.2 文件存储介质 228

6.3.3 物理结构分类 231

6.4 文件目录管理 238

6.4.1 文件控制块 238

6.4.2 文件目录及其结构 240

6.5 文件存储空间管理 243

6.5.1 磁盘存储管理方法 244

6.5.2 空闲块成组链接法 244

6.6 文件使用 247

6.6.1 文件系统的命令接口 247

6.6.2 文件的系统调用 248

6.6.3 利用文件通信及其同步控制 250

6.7 文件的共享 259

6.7.1 文件共享方法 259

6.7.2 基本文件目录法（BFD） 260

6.7.3 文件共享语义 261

6.8 文件的安全性 262

6.8.1 文件保护及主要方法 262

6.8.2 文件保密及主要方法 263

6.8.3 BLP安全模型 266

6.8.4 Biba安全模型 268

小结 268

习题 270

第7章 设备管理 272

7.1 设备管理概述 272

7.1.1 设备分类 272

7.1.2 设备独立性 274

7.1.3 设备管理的主要功能 277

7.2 I／O控制方式 278

7.2.1 程序查询方式 278

7.2.2 中断方式 279

7.2.3 DMA方式 287

7.2.4 通道方式 290

7.3 设备分配 291

7.3.1 设备管理的数据结构 292

7.3.2 设备分配原则 293

7.3.3 设备分配 294

7.3.4 设备分配的安全性 295

7.4 缓冲技术 295

7.4.1 缓冲及其引入的目的 295

7.4.2 缓冲类型 296

7.4.3 缓冲池管理 297

7.5 磁盘驱动调度 301

7.5.1 磁盘I/O操作的时间组成 301

7.5.2 磁盘驱动调度 302

7.5.3 移臂调度算法 302

小结 306

习题 307

参考文献 308