第1章 操作系统概论 1
1.1操作系统的概念 1
1.1.1计算机系统 1
1.1.2操作系统的定义 2
1.1.3操作系统的特征 3
1.1.4研究操作系统的观点 4
1.1.5操作系统的功能 6
1.2操作系统的发展 9
1.2.1手工操作 9
1.2.2监控程序（早期批处理） 10
1.2.3多道批处理 10
1.2.4分时系统 11
1.2.5 UNIX通用操作系统 11
1.2.6个人计算机操作系统 11
1.2.7 Android操作系统 12
1.3操作系统分类 12
1.3.1批处理操作系统 13
1.3.2分时系统 16
1.3.3实时操作系统 17
1.3.4嵌入式操作系统 18
1.3.5个人计算机操作系统 18
1.3.6网络操作系统 18
1.3.7分布式操作系统 19
1.3.8智能卡操作系统 20
1.4操作系统结构 21
1.4.1整体式结构 21
1.4.2层次结构 22
1.4.3微内核（客户机/服务器）结构 23
第2章 操作系统运行机制 25
2.1中央处理器（CPU） 25
2.1.1 CPU的构成与基本工作方式 25
2.1.2特权指令和非特权指令 27
2.1.3处理器的状态 28
2.1.4程序状态字PSW 29
2.2存储体系 29
2.2.1存储器的层次结构 30
2.2.2存储保护 31
2.3中断与异常机制 32
2.3.1中断与异常的概念 32
2.3.2中断系统 33
2.3.3中断优先级与中断屏蔽 37
2.4系统调用 38
2.4.1系统调用简介 38
2.4.2系统调用的处理过程 39
2.5 I/O技术 41
2.6时钟 43
第3章 进程线程模型 44
3.1多道程序设计模型 44
3.1.1程序的顺序执行 44
3.1.2多道程序系统中程序执行环境的变化 45
3.1.3程序的并发执行 47
3.2进程模型 47
3.2.1进程的概念 47
3.2.2进程的状态及其状态转换 48
3.2.3进程控制块 52
3.2.4进程控制 53
3.3线程模型 57
3.3.1线程的引入 57
3.3.2线程的基本概念 58
3.3.3线程实现机制 59
3.3.4 Pthread线程包 62
3.4进程（线程）调度 63
3.4.1概述 64
3.4.2调度算法设计原则 64
3.4.3进程（线程）调度算法 67
第4章 并发与同步 73
4.1进程（线程）间相互作用 73
4.2进程互斥 76
4.3信号量（Semaphore） 80
4.4经典的进程同步问题 81
4.5管程 88
4.6进程通信 93
4.6.1共享内存 94
4.6.2消息机制 94
第5章 内存管理 98
5.1基本概念 98
5.1.1存储体系 98
5.1.2存储管理的任务 99
5.1.3地址转换 101
5.1.4内存管理方案简介 103
5.2分区存储管理方案 104
5.2.1固定分区 104
5.2.2可变分区 105
5.2.3分区管理方案的优缺点 111
5.3覆盖技术与交换技术 111
5.3.1覆盖技术 112
5.3.2交换技术 113
5.4页式存储管理方案 114
5.4.1基本思想 114
5.4.2存储空间的分配与回收 115
5.4.3地址转换与快表 115
5.5虚拟存储技术与虚拟页式存储管理方案的实现 119
5.5.1虚拟存储技术 119
5.5.2虚拟页式存储管理 120
5.5.3段式与段页式存储管理方案 128
第6章 文件管理 130
6.1概述 130
6.1.1文件和文件系统 131
6.1.2文件分类 132
6.1.3文件系统的功能 133
6.2文件的结构 134
6.2.1文件的逻辑结构 134
6.2.2文件的物理结构 135
6.2.3文件的存储介质 140
6.2.4文件的存取方式 143
6.3文件目录 144
6.3.1文件目录的组成 144
6.3.2文件目录结构 146
6.3.3树形目录 148
6.3.4路径名 150
6.3.5目录操作 151
6.4文件系统的实现 151
6.4.1存储空间的分配与回收 152
6.4.2实现文件系统的表目 155
6.4.3记录的成组与分解 157
6.4.4文件的操作 159
6.5文件的保护和安全 161
6.5.1文件的共享 161
6.5.2文件的保护 162
6.5.3文件的存取权限 163
6.5.4文件的保密 166
6.6文件系统的性能 166
6.7 Windows的FAT文件系统和UNIX文件系统 170
6.7.1 Windows的FAT文件系统 171
6.7.2 UNIX文件系统 172
第7章 I/O设备管理 174
7.1设备与设备分类 174
7.1.1设备管理的重要性 174
7.1.2设备管理的任务 175
7.1.3设备的分类 175
7.2 I/O硬件组成 176
7.2.1计算机I/O系统的结构 176
7.2.2 I/O设备数据传送控制方式 178
7.3 I/O软件的特点及结构 182
7.3.1设备驱动程序 182
7.3.2与设备无关的系统软件 184
7.3.3用户空间的I/O软件 185
7.4典型的I/O技术 187
7.4.1缓冲技术 187
7.4.2设备分配技术 189
7.5 I/O性能问题及解决方案小结 191
第8章 死锁 193
8.1死锁基本概念 193
8.1.1死锁的概念 193
8.1.2死锁产生的原因 197
8.1.3产生死锁的必要条件 198
8.1.4解决死锁的方法 199
8.2死锁预防 199
8.2.1破坏“互斥条件” 200
8.2.2破坏“不可剥夺”条件 200
8.2.3破坏“请求和保持”条件 200
8.2.4破坏“循环等待”条件 201
8.3死锁避免 203
8.3.1安全与不安全状态 203
8.3.2银行家算法 204
8.4死锁检测与解除 207
8.4.1死锁检测 207
8.4.2死锁解除 208
8.5资源分配图 210
8.5.1死锁的表示——资源分配图 210
8.5.2死锁判定法则 211
8.5.3资源分配图化简法 212
附录1 全国计算机等级考试四级操作系统原理考试大纲（2013年版） 214
附录2 全国计算机等级考试四级操作系统原理样卷及参考答案 217
参考文献 220