第1章 引论 1
1.1操作系统的概述 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 8
1.3.2分时系统及其特征 11
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 15
习题 16
第2章 操作系统的接口 17
2.1操作系统内核 17
2.1.1处理器指令及工作模式 17
2.1.2操作系统内核 18
2.2操作系统的启动 19
2.2.1固件及其基本功能 19
2.2.2基本输入/输出系统BIOS 19
2.2.3可扩展固件接口 22
2.2.4操作系统的启动 26
2.3操作系统的用户接口 26
2.3.1命令接口 27
2.3.2程序接口及系统调用 28
2.3.3 UNIX的用户接口 30
习题 33
第3章 处理器管理 34
3.1系统的工作流程 34
3.1.1程序及其特点 34
3.1.2顺序执行的工作方式及特征 35
3.1.3并发执行的工作方式及特征 35
3.2进程的概念 38
3.2.1进程的定义 38
3.2.2进程的主要特征 38
3.3进程的动态性 39
3.3.1进程的基本状态 39
3.3.2基本状态的转换关系 41
3.4进程管理的主要功能 42
3.4.1进程控制块及组成 42
3.4.2 PCB队列 43
3.4.3进程管理的主要功能 44
3.5进程控制 44
3.5.1原语 44
3.5.2进程控制的含义 45
3.5.3进程的创建 45
3.5.4进程的撤销 46
3.5.5进程的阻塞 46
3.5.6进程的唤醒 46
3.6进程同步 47
3.6.1并发进程的关系 47
3.6.2间接制约与互斥关系 50
3.6.3直接制约与同步关系 52
3.6.4进程同步机制 52
3.6.5互斥关系与加锁机制 53
3.6.6信号量机制与互斥关系 56
3.6.7信号量机制与同步关系 59
3.6.8生产者/消费者问题 62
3.6.9读者/写者问题 67
3.7进程通信 69
3.7.1进程通信的概念 69
3.7.2进程通信方式 70
3.7.3消息缓冲通信的设计和实现 71
3.7.4 UNIX消息队列通信 73
3.7.5信箱通信的设计实现 77
3.8线程 79
3.8.1线程的引入 79
3.8.2线程与进程的关系 80
3.8.3线程的类型 80
3.8.4线程的常用细化方法 81
3.8.5 Java线程及控制实例 82
习题 85
第4章 处理器调度 87
4.1操作系统中的调度 87
4.1.1调度的定义 87
4.1.2操作系统中的调度 87
4.1.3调度的性能指标 88
4.2作业调度 90
4.2.1作业状态 90
4.2.2作业调度的功能 91
4.2.3作业调度算法 92
4.2.4作业调度算法例子 96
4.3进程调度 100
4.3.1进程调度的含义 100
4.3.2进程调度的功能 100
4.3.3进程调度的方式 100
4.3.4进程调度算法 101
4.3.5实时系统的进程调度算法 105
4.4死锁问题 108
4.4.1死锁的含义 108
4.4.2死锁的解决方法 110
4.4.3死锁预防 111
4.4.4死锁避免 115
4.4.5死锁检测与恢复 120
习题 123
第5章 存储器管理 125
5.1存储管理概述 125
5.1.1计算机系统的存储器类型 125
5.1.2虚拟地址和物理地址 127
5.1.3重定位 128
5.1.4存储管理的目的 129
5.1.5存储管理的主要功能 129
5.1.6存储管理方法 132
5.2单一连续区存储管理 132
5.2.1基本思想 132
5.2.2主要特点 133
5.3固定分区存储管理 133
5.3.1基本思想 133
5.3.2实现关键 134
5.3.3主要特点 135
5.4可变分区存储管理 136
5.4.1基本思想 136
5.4.2实现关键 137
5.4.3主要特点 143
5.4.4分区管理总结 144
5.4.5对换和覆盖 145
5.5分页存储管理 152
5.5.1基本思想 152
5.5.2静态分页的实现关键 154
5.5.3静态分页的特点及效率的改进 159
5.5.4虚拟存储器思想 160
5.5.5动态分页 162
5.5.6请求分页的实现关键 162
5.5.7分页存储管理的主要特点 172
5.6分段存储管理 176
5.6.1基本思想 177
5.6.2硬件基础 177
5.6.3实现关键 184
5.6.4分段与分页的区别 186
5.6.5主要特点 186
5.7段页式存储管理 187
5.7.1基本思想 187
5.7.2实现关键 188
5.7.3主要特点 189
习题 190
第6章 文件系统 192
6.1文件系统概述 192
6.1.1文件系统的引入 192
6.1.2文件及分类 193
6.1.3文件系统及其主要功能 195
6.2文件的逻辑结构 196
6.3文件的物理结构 198
6.3.1文件存取方式 198
6.3.2文件存储介质 199
6.3.3物理结构分类 201
6.4文件目录管理 208
6.4.1文件控制块 208
6.4.2文件目录及其结构 210
6.5文件存储空间管理 213
6.5.1磁盘存储管理方法 213
6.5.2空闲块成组链接法 214
6.6文件使用 216
6.6.1文件系统的命令接口 216
6.6.2文件的系统调用 217
6.6.3利用文件通信及其同步控制 219
6.7文件的共享 228
6.7.1文件共享文法 228
6.7.2基本文件目录法 229
6.7.3文件共享语义 230
6.8文件的安全性 231
6.8.1文件保护及主要方法 231
6.8.2文件保密及主要方法 232
6.8.3 BLP安全模型 234
6.8.4 Biba安全模型 236
习题 237
第7章 设备管理 239
7.1设备管理概述 239
7.1.1设备分类 239
7.1.2设备独立性 241
7.1.3设备管理的主要功能 245
7.2 I/O控制方式 245
7.2.1程序查询方式 246
7.2.2中断方式 246
7.2.3 DMA方式 254
7.2.4通道方式 257
7.3设备分配 258
7.3.1设备管理的数据结构 258
7.3.2设备分配原则 260
7.3.3设备分配 261
7.3.4设备分配的安全性 261
7.4缓冲技术 262
7.4.1缓冲及其引入的目的 262
7.4.2缓冲类型 263
7.4.3缓冲池管理 264
7.5磁盘驱动调度 267
7.5.1磁盘I/O操作的时间组成 267
7.5.2磁盘驱动调度 268
7.5.3移臂调度算法 269
习题 273
参考文献 274