第1章 操作系统引论 1
1.1 计算机系统概述 1
目录 1
1.2 操作系统的发展历史 2
1.2.1 手工操作阶段 2
1.2.2 早期批处理 3
1.2.3 多道程序设计技术 4
1.2.4 操作系统的形成及发展 6
1.2.5 推动操作系统发展的动力 6
1.3 操作系统的类型 7
1.3.1 批处理系统 7
1.3.2 分时系统 8
1.3.4 其他操作系统类型 9
1.3.3 实时系统 9
1.4 操作系统的特征 11
1.5 操作系统的功能 12
1.6 操作系统的接口 14
1.6.1 命令接口 14
1.6.2 程序接口 15
1.6.3 图形用户接口 16
1.7 研究操作系统的几种观点 16
1.8 小结 18
练习题1 19
第2章 进程描述与控制 21
2.1 进程的引入 21
2.1.1 前趋图 21
2.1.3 程序的并发执行 22
2.1.2 程序的顺序执行 22
2.1.4 程序并发执行的条件 23
2.2 进程的定义及描述 24
2.2.1 进程的定义 24
2.2.2 进程的特征 24
2.2.3 进程和程序的关系 25
2.2.4 进程控制块 25
2.3 进程的状态及其转换 26
2.3.1 进程的三种基本状态 26
2.3.2 进程的创建状态和退出状态 27
2.3.3 进程的挂起状态 28
2.4 进程控制 29
2.4.1 进程创建 29
2.4.2 进程撤消 30
2.4.3 进程阻塞与唤醒 31
2.4.4 进程的挂起与激活 32
2.5 线程 33
2.5.1 线程的概念 33
2.5.2 线程与进程的比较 34
2.6 小结 35
练习题2 36
第3章 进程同步与通信 40
3.1 同步与互斥的基本概念 40
3.1.1 临界资源与临界区 40
3.1.2 同步与互斥的概念 42
3.2 互斥的实现方法 43
3.2.1 互斥算法 43
3.2.2 硬件方法 45
3.2.3 锁机制 47
3.3.1 信号量 48
3.3 信号量 48
3.3.2 利用信号量实现进程互斥 49
3.3.3 利用信号量实现前趋关系 50
3.3.4 经典进程同步问题 52
3.4 管程 56
3.4.1 管程的定义 56
3.4.2 用管程实现同步 57
3.5 进程通信 59
3.5.1 进程通信的类型 59
3.5.2 消息传递系统 59
3.6 小结 62
练习题3 64
4.1.1 调度的层次 67
4.1 调度的层次与性能评价 67
第4章 调度与死锁 67
4.1.2 调度性能的评价 68
4.2 作业调度 70
4.2.1 作业的状态及转换 70
4.2.2 作业调度 72
4.3 进程调度 73
4.3.1 进程调度的功能 73
4.3.2 进程调度的方式 74
4.4 调度算法 74
4.4.1 先来先服务调度算法 75
4.4.2 短作业优先调度算法 75
4.4.3 优先级调度算法 76
4.4.4 时间片轮转调度算法 77
4.4.7 多级反馈队列调度算法 78
4.4.6 多级队列调度算法 78
4.4.5 高响应比优先调度算法 78
4.5 死锁 80
4.5.1 死锁的概念 80
4.5.2 死锁产生的原因和必要条件 80
4.5.3 处理死锁的基本方法 82
4.5.4 死锁的预防 83
4.5.5 死锁的避免 84
4.5.6 死锁的检测和解除 88
4.6 小结 90
练习题4 92
第5章 存储管理 96
5.1 存储管理的基本概念 96
5.1.1 存储管理的功能 96
5.1.2 存储分配的方式 96
5.1.3 重定位 97
5.2 单一连续分配 99
5.3 分区存储管理 100
5.3.1 固定分区 100
5.3.2 动态分区分配 101
5.3.3 可重定位分区分配 104
5.3.4 分区的存储保护 105
5.4 覆盖与交换 106
5.4.1 覆盖技术 106
5.4.2 交换技术 107
5.5 分页存储管理 108
5.5.1 分页实现思想 108
5.5.2 页表 109
5.5.3 基本地址变换机构 109
5.5.4 具有快表的地址变换机构 110
5.6.1 分段存储管理 111
5.6 分段存储管理与段页式存储管理 111
5.6.2 段页式存储管理 113
5.7 虚拟存储器 114
5.7.1 虚拟存储器定义 115
5.7.2 请求分页存储管理 115
5.7.3 请求分段存储管理 122
5.8 小结 124
练习题5 126
第6章 设备管理 130
6.1 设备管理概述 130
6.1.1 设备分类 130
6.1.2 设备管理的任务和功能 131
6.1.3 设备控制器与I/O通道 131
6.1.4 I/O系统结构 133
6.2.2 中断控制方式 135
6.2.3 DMA控制方式 135
6.2 输入／输出控制方式 135
6.2.1 程序直接控制方式 135
6.2.4 通道控制方式 136
6 3 中断技术 136
6.3.1 中断的基本概念 136
6.3.2 中断的分类与优先级 137
6.3.3 中断处理过程 138
6.4 缓冲技术 138
6.4.1 缓冲的引入 138
6.4.2 单缓冲 139
6.4.3 双缓冲 140
6.4.4 循环缓冲 140
6.4.5 缓冲池 140
6.5.1 设备分配中的数据结构 141
6.5 设备分配 141
6.5.2 设备分配策略 142
6.5.3 设备分配程序 144
6.5.4 Spooling系统 145
6.6 I/O软件的层次结构 146
6.6.1 中断处理程序 146
6.6.2 设备驱动程序 146
6.6.3 与设备无关的软件 147
6.6.4 用户空间的软件 149
6.7 小结 150
练习题6 151
第7章 文件管理 153
7.1 文件系统的概念 153
7.1.1 文件和文件系统 153
7.1.2 文件分类 154
7.2 文件结构与存储设备 155
7.2.1 文件的逻辑结构 155
7.2.2 文件的物理结构 156
7.2.3 文件的存取方法 156
7.2.4 文件的存储设备 157
7.3 文件存储空间的分配与管理 161
7.3.1 文件存储空间的分配 161
7.3.2 空闲存储空间的管理 164
7.4 文件目录管理 166
7.4.1 文件目录 166
7.4.2 单级目录结构 167
7.4.3 二级目录结构 168
7.4.4 多级目录结构 169
7.5.1 文件共享 170
7.5 文件共享及文件管理的安全性 170
7.5.2 文件保护 174
7.5.3 文件的转储和恢复 176
7.6 文件的使用 177
7.7 小结 178
练习题7 179
第8章 UNIX操作系统 182
8.1 UNIX操作系统概述 182
8.1.1 UNIX系统的历史 182
8.1.2 UNIX系统的特点 183
8.1.3 UNIX系统核心体系结构 183
8.2 UNIX的进程描述 185
8.2.1 进程描述的数据结构 185
8.2.2 进程状态及其转换 186
8.2.3 进程上下文 188
8.3.1 进程控制 190
8.3 进程控制与调度 190
8.3.2 进程调度 192
8.3.3 进程切换 194
8.4 进程的同步与通信 195
8.4.1 软中断信号 195
8.4.2 管道 197
8.4.3 消息 199
8.4.4 共享存储器 202
8.4.5 信号量 204
8.5 存储管理 206
8.5.1 请求调页管理的数据结构 206
8.5.2 偷页进程 208
8.5.3 请求调页 210
8.6.1 设备缓冲管理 212
8.6 设备管理 212
8.6.2 核心与设备驱动程序的接口 215
8.6.3 磁盘驱动程序 217
8.7 文件管理 218
8.7.1 文件存储空间的管理 218
8.7.2 文件的物理结构 220
8.7.3 用户文件描述符表和文件表 222
8.8 目录管理 223
8.8.1 索引节点的管理 223
8.8.2 构造目录和删除目录 225
8.8.3 检索目录 225
8.9 文件系统的系统调用 226
8.9.1 系统调用open 226
8.9.2 系统调用creat 227
8.9.4 系统调用link和unlink 228
8.9.3 系统调用close 228
8.9.5 系统调用read和write 229
8.10 小结 230
练习题8 231
附录 各章习题参考答案 234
练习题1参考答案 234
练习题2参考答案 236
练习题3参考答案 238
练习题4参考答案 244
练习题5参考答案 248
练习题6参考答案 251
练习题7参考答案 252
练习题8参考答案 255
参考文献 259