第1章 计算机操作系统概述 1
本章学习目标 1
1.1存储程序式计算机 1
1.1.1存储程序式计算机的系统结构 1
1.1.2作为扩展计算机功能的操作系统 2
1.1.3作为资源管理的操作系统 2
1.1.4操作系统的工作框架 2
1.2操作系统的发展 3
1.2.1手工操作阶段 3
1.2.2单道与多道批处理系统 3
1.2.3分时系统 6
1.2.4实时系统 7
1.2.5网络操作系统与分布式操作系统 8
1.2.6嵌入式操作系统 9
1.3操作系统的基本概念 10
1.3.1操作系统的定义 10
1.3.2操作系统的基本功能 10
1.3.3操作系统的特征 14
1.4操作系统的逻辑模型 15
1.5操作系统简介 15
1.5.1 DOS操作系统 16
1.5.2 MS-Windows操作系统 16
1.5.3 UNIX操作系统 16
本章小结 16
习题一 17
第2章 作业管理 18
本章学习目标 18
2.1作业的基本概念 18
2.1.1作业的形成过程 18
2.1.2批处理系统作业运行前的准备——作业控制语言 19
2.1.3分时系统作业控制方法—命令 21
2.2操作系统向作业提供的程序级接口——系统调用 22
2.2.1系统功能调用的分类 2
2.2.2系统功能调用的实现过程描述 23
2.3单道批处理系统的作业调度 24
2.3.1作业调度性能的衡量指标 24
2.3.2先来先服务作业调度算法 25
2.3.3短作业优先调度算法 26
2.3.4高响应比优先作业调度算法 26
2.4多道批处理系统作业调度应考虑的因素 27
本章小结 27
习题二 28
第3章 进程管理 29
本章学习目标 29
3.1进程的概述 29
3.2进程的引入和定义 30
3.2.1进程的引入 30
3.2.2进程的定义 32
3.3进程的状态和进程控制块 34
3.3.1进程的状态及状态变化图 34
3.3.2进程的结构、进程控制块及组织方式 36
3.4进程控制 38
3.4.1原语 39
3.4.2进程控制原语 39
3.5线程的基本概念 40
3.5.1线程的引入 40
3.5.2线程与进程的关系 41
3.5.3线程的类型 42
3.5.4线程的特点 43
3.6进程调度 43
3.6.1进程调度的职能 43
3.6.2进程调度所用的主要数据结构 44
3.6.3进程调度的方式 44
3.6.4进程调度算法 44
3.6.5综合的调度策略——调度用的进程状态切换图 47
3.7进程通信 48
3.7.1进程互斥 48
3.7.2互斥用的硬件机制 48
3.7.3进程同步 49
3.7.4用信号量实现进程同步 49
3.7.5两个经典的同步／互斥问题 51
3.7.6结构化的同步／互斥机制——管程 54
3.7.7消息缓冲 55
3.8死锁问题 57
3.8.1死锁产生的原因和必要条件 57
3.8.2预防死锁 59
3.8.3避免死锁 61
3.8.4检测与解除死锁 63
本章小结 64
习题三 64
第4章 存储管理 67
本章学习目标 67
4.1存储管理的功能 68
4.1.1内存的分配与回收 68
4.1.2地址重定位 69
4.1.3存储保护 71
4.1.4虚拟存储器 72
4.2实存管理 72
4.2.1固定分区存储管理 72
4.2.2可变式分区存储管理 73
4.2.3纯分页存储管理 79
4.2.4纯分段存储管理 83
4.3虚拟存储器管理 85
4.3.1虚拟存储器的概念 85
4.3.2请求式分页存储管理与动态地址重定位 86
4.3.3页面置换算法 88
4.3.4请求式分页存储管理性能分析举例 91
4.3.5请求式分段存储管理与动态地址重定位 93
4.3.6段页式存储管理与动态地址重定位 96
4.4碎片与抖动问题 97
本章小结 99
习题四 100
第5章 设备管理 102
本章学习目标 102
5.1设备管理概述 102
5.1.1设备类型 102
5.1.2设备管理的任务和功能 103
5.1.3设备控制块（DCB） 104
5.2数据传送控制方式 104
5.2.1程序直接控制方式 105
5.2.2中断控制方式 105
5.2.3 DMA方式 106
5.2.4通道控制方式 107
5.3缓冲技术 109
5.3.1缓冲的引入 109
5.3.2单缓冲 110
5.3.3双缓冲 110
5.3.4环形缓冲 111
5.3.5缓冲池 112
5.4设备分配技术 113
5.4.1独享设备的分配 113
5.4.2共享设备的分配 113
5.4.3虚拟设备的分配与Spooling技术 114
5.5 I/O进程控制 115
5.5.1用户进程的输入输出请求 115
5.5.2设备驱动程序 115
5.5.3中断处理程序的处理过程 116
本章小结 117
习题五 117
第6章 文件管理 119
本章学习目标 119
6.1文件与文件系统 119
6.1.1文件与文件系统的概念 119
6.1.2文件的分类、属性及文件系统的功能 119
6.2文件的逻辑结构 120
6.2.1逻辑结构 121
6.2.2存取方法 121
6.3文件的物理结构 121
6.3.1顺序结构 121
6.3.2链接结构 122
6.3.3索引结构 122
6.4文件目录 124
6.4.1单级目录结构 124
6.4.2二级目录结构 125
6.4.3多级目录结构 125
6.5文件的操作 127
6.6文件的共享与保护 127
6.7文件的完整性 130
6.8外存空间的管理 131
6.8.1外存的主要技术参数 131
6.8.2空闲块的管理 132
6.8.3分配策略 133
6.8.4磁盘的驱动调度 133
本章小结 135
习题六 136
第7章 常见操作系统典型功能和实现方法的举例 139
本章学习目标 139
7.1 Windows NT进程、线程的特点 139
7.1.1 Windows NT进程、线程及对象之间的关系 139
7.1.2进程管理程序 140
7.1.3线程调度 141
7.2 UNIX进程管理 143
7.2.1 UNIX进程状态 143
7.2.2 UNIX进程描述 144
7.2.3 UNIX进程控制 144
7.2.4 UNIX进程调度 145
7.3 UNIX进程通信与同步机制 146
7.4 Windows NT文件系统 146
7.4.1 FAT文件分配表 147
7.4.2 NTFS文件系统 147
7.5 UNIX文件系统索引结构介绍 148
7.6 Linux文件系统 152
7.6.1 EXT2文件系统 152
7.6.2 EXT2索引节点 153
7.6.3 EXT2超级块 154
7.6.4 EXT2中的目录 155
7.7 UNIX NFS文件系统 155
7.8 Windows NT存储管理的二级页表结构 156
7.9 Linux系统的内存管理技术 158
7.10 UNIX内存管理技术 160
7.11 UNIX I/O设备管理 164
7.12 Linux I/O设备管理 164
本章小结 165
习题七 165
第8章 操作系统安全与保密机制 167
本章学习目标 167
8.1概述 167
8.2访问控制技术 170
8.3数据加密技术 174
8.4认证技术 176
8.5防火墙技术 179
习题八 179
第9章 网络操作系统 180
本章学习目标 180
9.1网络操作系统概述 180
9.1.1网络拓扑结构 180
9.1.2通信与协议 181
9.1.3网络操作系统功能 183
9.1.4网络操作系统实现策略 184
9.2网络通信技术 185
9.2.1原语通信 185
9.2.2远程过程调用 188
9.3网络资源共享技术 191
9.3.1硬盘共享 191
9.3.2打印机共享 192
9.3.3数据和软件资源共享 193
9.4网络文件系统 194
本章小结 194
习题九 195
第10章 实验指导——典型操作系统实验范例 196
实验一 进程调度 196
实验二 作业调度 202
实验三 存储管理 211
实验四 文件管理 217
参考文献 225