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第一章 操作系统概论 1

第一节 什么是操作系统 1

一、什么是操作系统 1

二、观察操作系统的几种观点 1

三、学习操作系统的目的 4

第二节 操作系统的功能和特征 4

一、操作系统的功能要点 4

二、操作系统的特征 7

第三节 操作系统的结构 8

一、内结构 8

二、外结构 9

第四节 操作系统的分类和发展 10

一、操作系统的分类 10

习题一 12

二、操作系统的发展 12

第二章 处理机管理 14

第一节 中断 14

一、中断在操作系统中的作用与地拉 14

二、中断的功能 14

三、中断处理 15

第二节 多道程序设计 15

一、多道程序设计的提出 15

二、多道程序的特点 16

三、多道程序的目标、方法和主要问题 16

四、多道程序设计的实现 17

五、多道程序系统必须解决的问题 18

第三节 进程 19

一、进程的引入 19

二、进程和概念 20

三、进程的描述 21

四、进程的状态及其变化 22

五、进程的控制与管理 22

第四节 处理机调度 24

一、引起调度的原因 24

二、处理机调度的管理机制 24

三、处理机调度的功能 24

四、处理机调度的算法 25

五、处理机调度的性能评价 28

习题二 29

第三章 存储器管理 30

第一节 存储器管理概述 30

一、基本概念 30

二、存储管理的基本任务 30

一、固定式分区管理 31

第二节 分区管理 31

二、可变式分区管理 32

第三节 分页管理 33

一、数据结构 36

二、地址变换和地址保护 36

三、性能研究 37

第四节 分段管理 38

一、数据结构 39

二、地址转换和存储保护 39

三、分段共享 40

四、性能研究 40

第五节 请求分页管理 41

一、虚拟存储器 41

二、请求分页存储管理 41

三、硬件支持 42

四、数据结构与算法 42

六、地址转换 43

五、软件算法 43

七、页面置换算法 44

八、页面移动的性能模型 45

九、抖动问题 46

十、性能特征 46

第六节 请求分段管理 46

一、地址转换 47

二、软件算法 48

三、段的共享 51

四、强行存取控制 52

五、性能分析 53

第七节 分段并请求分页管理 53

一、段表和页表 54

二、地址转换和软件算法 54

习题三 56

三、性能分析 56

第四章 设备管理 58

第一节 设备与设备管理 58

一、设备分类与设备管理的基本功能 58

二、设备管理设计目标 59

三、I/O总体方案 60

第二节 通道 61

一、通道类型 61

二、通道程序 62

三、处理机和通道间的通信 64

四、通道与设备的连接 65

第三节 中断处理 66

一、I/O中断及其处理 66

二、I/O程序设计的步骤 68

第四节 设备管理与分配 68

一、设备的管理 68

三、设备分配 69

二、独占、共享、虚拟分配技术 69

四、设备分配中的安全性 70

五、设备无关性 70

第五节 磁盘调度策略 71

一、移动头磁盘存储器的操作 71

二、磁盘的调度策略 71

第六节 SPOOLing技术 73

习题四 75

第五节 文件系统 76

第一节 文件与文件系统 76

一、文件与文件系统 76

二、文件系统的功能 78

第二节 文件系统的层次模型 78

一、符号文件系统 79

四、逻辑文件系统 80

三、存取控制验证 80

二、基本文件系统 80

五、物理文件系统 81

六、分配策略模块 81

七、设备策略模块 81

第三节 文件目录及目录文件 82

一、目录项 82

二、单级目录结构 83

三、二级目录结构 83

四、多级目录结构 84

第四节 文件共享与保护 84

一、文件共享 84

二、文件的保密和保护 85

第五节 文件的逻辑结构 87

一、文件的逻辑组织 87

二、记录的成组与分解 88

三、记录格式与关键字 89

第六节 文件的物理结构 90

一、卷与块 91

二、文件的物理结构和组织 93

第七节 文件的存取和使用 95

一、文件的存取 96

二、缓冲技术 97

三、文件的使用 97

第八节 辅存空间的管理 102

一、空闲区表 102

二、字位映像表 102

三、空闲块链 103

习题五 103

二、作业的状态 105

三、操作系统的用户界面 105

第一节 作业与作业步 105

一、定义 105

第六章 作业管理 105

第二节 作业管理功能 106

一、作业的进入 106

二、作业的运行 106

三、从作业到进程 106

四、作业的终止与撤消 107

第三节 作业流处理 108

第四节 作业调度 109

一、作业调度的功能 109

二、调度算法 109

三、调度性能的衡量 111

二、局部网络 114

习题六 115

二、与时间有关的错误 116

第七章 并发进程 116

一、并发进程 116

第一节 并发进程 116

第二节 进程的互斥与同步 118

一、同步与互斥的基本概念 118

二、解决互斥问题的算法 120

三、信号量和p、v操作 123

四、经典的互斥和同步问题 125

第三节 进程通信 129

一、共享存储区 129

二、消息缓冲通信 129

三、信箱通信 130

四、利用共享文件通信 131

第四节 进程的死锁 132

一、死锁的产生 132

二、死锁的防止 133

三、死锁的预防 134

五、死锁的恢复 135

四、死锁的检测 135

习题七 136

第八章 分布式操作系统 137

第一节 为什么需要分布式系统 137

第二节 拓扑结构 138

一、全互连结构 138

二、部分互连结构 138

三、层次结构 139

四、星形结构 139

五、环结构 139

六、多路存取总线结构 140

第三节 通讯 140

一、发送策略 140

三、争夺 141

二、连接策略 141

四、保密 142

五、设计策略 143

第四节 系统类型 144

一、计算机广域网 144

第五节 文件系统 145

第六节 资源共享 145

第七节 事件定序 146

第八节 同步和互斥 147

一、集中式方式 147

二、全分布方式 148

三、令牌传递方式 148

第九节 死锁处理 149

一、时间戳定序方法 149

第十节 健壮性 150

二、死锁检测 150

一、故障检测 151

二、重构 151

三、故障恢复 151

第十一节 选择算法 152

一、恶霸算法 152

二、环算法 153

习题八 153

第九章 操作系统的结构设计 154

第一节 概述 154

第二节 系统模型 155

一、整体模型 155

二、分层模型 156

三、客户机/服务器模型 156

第三节 内核 157

一、面向信件的结构 158

第四节 操作系统结构分类 158

二、面向过程的结构 159

第五节 操作系统结构设计方法 159

一、模块接口法 160

二、层次结构法 160

三、层次结构的设计原则 162

第六节 操作系统的逻辑结构 162

习题九 163

第十章 典型操作系统分析 165

第一节 UNIX操作系统 165

一、Unix的历史 165

二、设计思想 166

三、操作界面 166

四、系统结构 171

二、Windows NT设计目标和特性 181

一、概述 181

第二节 Windows NT操作系统 181

三、Windows NT结构 182

第三节 Windows 95 186

一、概述 186

二、虚拟机器 188

三、多任务和调度技术 192

四、API支持 194

五、内存管理 195

六、Windows设备支持 197

七、Windows界面 198

八、Windows程序设计基础 200

九、文件系统 200

十、Windows 95的网络支持 205

十一、移动访问 212

参考资料 216