第1章 操作系统概论 1
1.1 操作系统的概念 1
1.1.1 用户观点 2
1.1.2 系统观点 3
1.2 操作系统的形成与发展 3
1.2.1 手工操作阶段 3
1.2.2 早期批处理 4
1.2.3 多道程序设计技术 5
1.2.4 操作系统的发展 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
1.3.3 实时系统 9
1.3.4 其他操作系统类型 10
1.4 操作系统的特征 11
1.5 操作系统的作用与功能 12
1.5.1 操作系统的作用 12
1.5.2 操作系统的功能 13
1.6 操作系统的接口 14
1.6.1 命令接口 15
1.6.2 程序接口 16
1.6.3 图形用户接口 17
1.7 操作系统的运行环境和内核结构 18
1.7.1 操作系统的运行环境 18
1.7.2 操作系统的内核结构 18
1.8 小结 20
练习题1 21
第2章 进程与线程 23
2.1 进程的引入 23
2.1.1 前趋图 23
2.1.2 程序的顺序执行 24
2.1.3 程序的并发执行及特点 24
2.1.4 程序并发执行的条件 25
2.2 进程的定义及描述 26
2.2.1 进程的定义 26
2.2.2 进程的特征 26
2.2.3 进程和程序的关系 26
2.2.4 进程控制块 27
2.3 进程的状态和转换 28
2.3.1 进程的三种基本状态 28
2.3.2 进程的创建状态和退出状态 29
2.3.3 进程的挂起状态 29
2.4 进程的控制和管理 30
2.4.1 进程创建 31
2.4.2 进程撤销 32
2.4.3 进程阻塞与唤醒 32
2.4.4 进程的挂起与激活 33
2.5 进程的组织 34
2.6 线程 35
2.6.1 线程的概念 35
2.6.2 线程与进程的比较 37
2.7 小结 38
练习题2 39
第3章 进程同步与通信 43
3.1 同步与互斥的概念 43
3.1.1 临界资源与临界区 43
3.1.2 同步与互斥 45
3.2 互斥的实现方法 45
3.2.1 互斥算法 45
3.2.2 硬件方法 48
3.2.3 锁机制 50
3.3 信号量 51
3.3.1 信号量的定义 51
3.3.2 利用信号量实现进程互斥 52
3.3.3 利用信号量实现前趋关系 53
3.3.4 经典进程同步问题 55
3.3.5 信号量集机制 61
3.4 管程 62
3.4.1 管程的定义 62
3.4.2 用管程实现生产者—消费者问题 63
3.4.3 用管程实现哲学家进餐问题 64
3.5 进程通信 66
3.5.1 进程通信的类型 66
3.5.2 消息传递系统 66
3.6 小结 69
练习题3 70
第4章 调度与死锁 74
4.1 调度的层次 74
4.1.1 作业调度 75
4.1.2 进程调度 75
4.1.3 中级调度 75
4.1.4 调度性能的评价 75
4.2 作业调度 77
4.2.1 作业的状态及转换 77
4.2.2 作业调度 78
4.3 进程调度 79
4.3.1 进程调度的功能 79
4.3.2 进程调度的方式 80
4.4 调度算法 80
4.4.1 先来先服务调度算法 80
4.4.2 短作业优先调度算法 81
4.4.3 优先级调度算法 82
4.4.4 时间片轮转调度算法 83
4.4.5 高响应比优先调度算法 85
4.4.6 多级队列调度算法 85
4.4.7 多级反馈队列调度算法 86
4.5 死锁 87
4.5.1 死锁的概念 87
4.5.2 死锁产生的原因和必要条件 88
4.5.3 处理死锁的基本方法 90
4.5.4 死锁的预防 90
4.5.5 死锁的避免 91
4.5.6 死锁的检测和解除 95
4.6 小结 97
练习题4 98
第5章 存储器管理 103
5.1 存储管理的基本概念 103
5.1.1 程序的装入 103
5.1.2 程序的链接 106
5.1.3 内存保护 107
5.2 单一连续分配 108
5.3 分区分配 108
5.3.1 固定分区 109
5.3.2 动态分区分配 109
5.3.3 可重定位分区分配 112
5.4 伙伴系统 114
5.5 覆盖与交换技术 115
5.5.1 覆盖技术 115
5.5.2 交换技术 116
5.6 分页存储管理 117
5.6.1 分页实现思想 117
5.6.2 页表 118
5.6.3 基本地址变换机构 118
5.6.4 具有快表的地址变换机构 119
5.7 分段存储管理 122
5.7.1 分段实现思想 122
5.7.2 段表及地址变换 123
5.7.3 分段与分页的区别 123
5.8 段页式存储管理 124
5.9 小结 125
练习题5 127
第6章 虚拟存储器 130
6.1 虚拟存储器概念 130
6.2 请求分页存储管理 131
6.2.1 请求分页存储管理的实现思想 131
6.2.2 页表 132
6.2.3 缺页中断与地址变换 132
6.2.4 页面分配和置换策略 134
6.2.5 页面置换算法 135
6.2.6 页面大小的选择 140
6.2.7 工作集和抖动 140
6.2.8 页的共享与保护 142
6.3 请求分段存储管理 143
6.3.1 请求分段存储管理的实现思想 143
6.3.2 段的共享与保 144
6.3.3 虚拟段页式存储管理 145
6.4 小结 145
练习题6 146
第7章 设备管理 149
7.1 设备管理概述 149
7.1.1 设备分类 149
7.1.2 设备管理的任务和功能 150
7.1.3 设备控制器与I/O通道 150
7.1.4 I/O系统结构 152
7.2 输入／输出控制方式 153
7.2.1 程序直接控制方式 154
7.2.2 中断控制方式 154
7.2.3 DMA控制方式 154
7.2.4 通道控制方式 155
7.3 中断技术 156
7.3.1 中断的基本概念 156
7.3.2 中断的分类与优先级 156
7.3.3 中断处理过程 157
7.4 缓冲技术 157
7.4.1 缓冲的引入 157
7.4.2 单缓冲 158
7.4.3 双缓冲 158
7.4.4 循环缓冲 159
7.4.5 缓冲池 159
7.5 设备分配 160
7.5.1 设备分配中的数据结构 160
7.5.2 设备分配策略 161
7.5.3 设备分配程序 163
7.5.4 Spooling系统 164
7.6 I/O软件的层次结构 165
7.6.1 中断处理程序 165
7.6.2 设备驱动程序 165
7.6.3 与设备无关的软件 166
7.6.4 用户空间的软件 167
7.7 小结 169
练习题7 169
第8章 文件管理 172
8.1 文件系统的概念 172
8.1.1 文件和文件系统 172
8.1.2 文件分类 173
8.2 文件结构与存储设备 174
8.2.1 文件的逻辑结构 174
8.2.2 文件的物理结构 175
8.2.3 文件的存取方法 176
8.2.4 文件的存储设备 176
8.3 文件存储空间的分配与管理 181
8.3.1 文件存储空间的分配 181
8.3.2 空闲存储空间的管理 184
8.4 文件目录管理 186
8.4.1 文件目录 186
8.4.2 单级目录结构 187
8.4.3 二级目录结构 188
8.4.4 多级目录结构 188
8.5 文件共享及文件管理的安全性 190
8.5.1 文件共享 190
8.5.2 文件保护 193
8.5.3 文件的转储和恢复 196
8.6 文件的使用 197
8.7 小结 197
练习题8 198
第9章 操作系统安全 202
9.1 安全性概述 202
9.1.1 基本概念 203
9.1.2 漏洞扫描 204
9.1.3 安全评测 204
9.1.4 评测标准 205
9.2 安全模型 207
9.3 安全威胁 209
9.3.1 入侵检测 210
9.3.2 计算机病毒 211
9.4 保护 212
9.4.1 存储器的保护 212
9.4.2 文件的保护 214
9.5 操作系统安全增强的实现方法 215
9.5.1 安全威胁的来源 215
9.5.2 安全操作系统的实现方法 216
9.5.3 安全操作系统的一般开发过程 217
9.5.4 操作系统近年来受到重视的安全增强技术 217
9.5.5 安全操作系统的设计原则 219
9.6 访问控制 220
9.6.1 访问控制的概念 220
9.6.2 自主访问控制 223
9.6.3 强制访问控制 224
9.6.4 角色访问控制 225
9.7 小结 226
练习题9 226
第10章 多处理机操作系统 228
10.1 网络操作系统 228
10.1.1 网络的基本概念 228
10.1.2 网络操作系统的基本概念 229
10.1.3 基本通信技术 230
10.1.4 网络文件系统 232
10.1.5 数据和文件资源的共享 232
10.2 分布式操作系统 233
10.2.1 分布式系统概述 233
10.2.2 分布式进程通信 234
10.2.3 分布式资源管理 236
10.2.4 分布式进程同步 238
10.2.5 分布式系统中的死锁 240
10.2.6 分布式文件系统 242
10.2.7 分布式进程迁移 243
10.2.8 计算机集群 244
10.3 小结 245
练习题10 245
第11章 操作系统实例简介 248
11.1 Windows操作系统 248
11.1.1 Windows发展历程 248
11.1.2 Windows 2000/XP的构成 249
11.1.3 Windows进程管理 251
11.1.4 Windows内存管理 255
11.1.5 Windows设备管理 258
11.1.6 Windows文件系统 259
11.2 Linux操作系统 262
11.2.1 Linux系统发展历史 262
11.2.2 Linux进程管理 263
11.2.3 Linux内存管理 265
11.2.4 Linux设备管理 268
11.2.5 Linux文件系统 268
11.3 小结 271
练习题11 271
参考文献 273