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目录1

第一章 绪论1

1.1 什么是操作系统1

1.2 操作系统的分类4

1.3 操作系统的结构5

1.3.1　系统结构5

1.3.2　两种机器状态7

1.3.3　两种系统界面7

1.4　操作系统的特征10

1.4.1　操作系统的基本特征10

1.4.2　现代操作系统的某些新特征11

1.5 中断在操作系统中的地位14

1.6　网络操作系统14

1.7　分布式操作系统16

1.8　操作系统的启动和工作过程18

习题19

第二章　中断技术20

2.1 中断的概念、作用和类型20

2.2　中断响应过程24

2.3 中断处理过程25

2.4 向量中断28

习题29

第三章　进程和线程的描述与控制30

3.1 进程的引入30

3.1.1　程序的顺序执行30

3.1.2　程序的并发执行及特点31

3.2　进程的概念35

3.2.1　进程的定义和特点36

3.3.2　进程的基本状态37

3.2.3　进程控制块39

3.3.1　进程控制的有关概念40

3.3　进程控制40

3.3.2　进程创建41

3.3.3　进程终止43

3.3.4　进程等待44

3.3.5　进程唤醒45

3.3.6　进程挂起45

3.4　线程48

3.4.1　线程的引入48

3.4.2　线程的控制50

3.4.3　线程与进程的比较51

3.4.4　用户级线程和内核级线程52

习题54

第四章　进程的同步与通信55

4.1 互斥与同步的基本概念55

4.2 解互斥问题的算法57

4.3 同步与互斥的基本工具——信号量和P，V操作61

4.4.1　生产者—消费者问题63

4.4　经典的互斥、同步问题63

4.4.2　读者—写者问题65

4.4.3　哲学家进餐问题67

4.5　管程机制69

4.5.1　管程的引入69

4.5.2　管程概念70

4.5.3　利用管程解生产者—消费者问题72

4.5.4　利用管程解哲学家进餐问题73

4.6　进程通信75

4.6.1　消息缓冲通信76

4.6.2　信箱通信77

4.6.3　共享文件通信78

习题79

第五章　处理机调度82

5.1 处理机调度类型82

5.1.1　作业调度82

5.1.2　中程调度84

5.1.3　进程调度85

5.1.4　选择调度算法的准则86

5.2　调度算法87

5.2.1　先来先服务调度算法88

5.2.2　最短作业（进程）优先调度算法88

5.2.3　时间片轮转调度算法90

5.2.4　优先数调度算法93

5.2.5　最高响应比优先调度算法94

5.2.6　多级队列调度算法95

5.2.7　多级反馈队列调度算法95

5.2.8　公平分享调度算法97

5.2.9　几种常见调度算法的比较99

5.3　多处理机调度100

5.3.1　负载分配调度101

5.3.2　成组调度102

习题103

5.3.3　专用处理机分配103

第六章　死锁106

6.1　死锁的基本概念106

6.1.1　什么是死锁106

6.1.2　死锁的表示108

6.1.3　死锁判定法则109

6.1.4　解决死锁问题的基本方法111

6.2　死锁的预防111

6.3.1　若干概念113

6.3　死锁的避免113

6.3.2　死锁避免算法114

6.4　死锁的检测和消除117

6.4.1　死锁检测算法117

6.4.2　死锁的解除117

6.5　处理死锁的综合措施119

习题119

7.1 存储器管理的基本概念122

第七章　存储器管理122

7.2.1　固定式分区存储管理125

7.2.2　动态分区存储管理125

7.2　分区存储管理125

7.2.3　碎片问题及拼接技术130

7.3　伙伴系统132

7.4　分页存储管理135

7.4.1　分页存储管理的基本原理136

7.4.2　存储空间的分配和回收138

7.4.3　地址变换机构138

7.4.4　多级页表和反向页表141

7.4.5　存储保护144

7.5　分段管理145

7.5.1　分段管理的原理145

7.5.2　分段存储管理的实现146

7.5.3　段的共享和保护148

7.6.2　实现方法149

7.6　段页式管理149

7.6.1　段页式的基本思想149

习题153

第八章　虚拟存储器155

8.1　虚拟存储器概述155

8.1.1　虚拟存储器的基本原理155

8.1.2　虚拟存储器的理论基础156

8.2　请求分页存储管理157

8.3 页面置换算法161

8.3.1　最佳（Optimal）置换算法161

8.3.2　先进先出（FIFO）置换算法162

8.3.3　最近最少使用（LRU）置换算法163

8.3.4　时钟（clock）置换算法167

8.3.5　页面缓冲（page buffering）置换算法168

8.4.2　页面分配算法169

8.4 页面分配算法和页面置换范围169

8.4.1　进程正常运行所需的最少块数169

8.4.3　页面的分配和置换范围170

8.5　请求分页系统性能分析172

8.5.1　缺页率对有效访问时间的影响172

8.5.2　工作集问题172

8.5.3　抖动现象174

8.5.4　页面大小的选择178

8.6　请求分段存储管理181

8.6.1　请求分段存储管理的实现原理182

8.6.2　段的共享和保护184

习题187

第九章　设备管理190

9.1　设备管理概述190

9.1.1　设备分类190

9.1.2　设备管理的任务和功能191

9.1.3　设备控制器与I/O通道192

9.1.4　I/O系统结构193

9.2　输入／输出控制方式195

9.2.1　程序直接控制方式195

9.2.2　中断控制方式196

9.2.3　DMA控制方式196

9.2.4　通道控制方式198

9.3　缓冲技术199

9.3.1　缓冲的引入199

9.3.2　单缓冲200

9.3.3　双缓冲200

9.3.4　循环缓冲201

9.3.5　缓冲池202

9.4　设备分配202

9.4.1　设备分配中的数据结构202

9.4.2　设备分配策略203

9.4.3　设备分配程序205

9.4.4　Spooling系统206

9.5 I/O软件的层次结构207

9.5.1　中断处理程序207

9.5.2　设备驱动程序208

9.5.3　与设备无关的I/O软件209

9.5.4　用户空间的软件210

习题212

第十章　文件管理213

10.1　文件系统的概念213

10.1.1　文件和文件系统213

10.1.2　文件分类214

10.2　文件结构与存储设备216

10.2.1　文件的逻辑结构216

10.2.2　文件的物理结构216

10.2.3　文件的存取方法217

10.2.4　文件的存储设备218

10.3 文件存储空间的分配与管理222

10.3.1　文件存储空间的分配222

10.3.2　空闲存储空间的管理225

10.4　文件目录管理227

10.4.1　文件目录227

10.4.2　单级目录结构229

10.4.3　二级目录结构229

10.4.4　多级目录结构230

10.5　文件共享及文件管理的安全性232

10.5.1　文件共享232

10.5.2　文件保护236

10.5.3　文件的转储和恢复239

10.6　文件的使用239

习题240

11.1 UNIX操作系统概述242

11.1.1 UNIX的历史242

第十一章　UNIX操作系统242

11.1.2　UNIX系统的特点243

11.1.3　UNIX系统核心体系结构244

11.2 UNIX的进程描述245

11.2.1　进程描述的数据结构245

11.2.2　进程状态及其转换247

11.2.3　进程上下文249

11.3　进程控制与调度250

11.3.1　进程控制250

11.3.2　进程调度255

11.3.3　进程切换257

11.4　进程的同步与通信258

11.4.1　软中断信号258

11.4.2　管道260

11.4.3　消息262

11.4.4　共享存储区265

11.4.5　信号量267

11.5　存储器管理269

11.5.1　请求调页管理的数据结构269

11.5.2　偷页进程271

11.5.3　请求调页273

11.6　设备管理275

11.6.1　设备缓冲管理275

11.6.2　核心与驱动程序的接口279

11.6.3　磁盘驱动程序281

11.7　文件管理283

11.7.1　文件存储空间的管理283

11.7.2　文件的物理结构284

11.7.3　用户文件描述符表和文件表286

11.8 目录管理287

11.8.1　索引节点的管理287

11.8.2　构造目录和删除目录289

11.8.3　检索目录290

11.9 文件系统的系统调用291

11.9.1　系统调用open291

11.9.2　系统调用creat292

11.9.3　系统调用close293

11.9.4　系统调用link和unlink293

11.9.5　系统调用read和write294

习题295

第十二章 Windows 2000/XP简介297

12.1 Windows 2K/XP的模型297

12.2　进程互斥和同步301

12.3　进程间通信302

12.4　线程调度305

12.5 内存管理316

12.5.1　地址空间的布局317

12.5.2　地址转换机制319

12.5.3　用户空间内存分配方式322

12.5.4　系统内存管理323

12.6　I/O系统结构和模型324

12.6.1　I/O管理器326

12.6.2　即插即用管理器327

12.6.3　电源管理器329

12.7 外存管理330

12.7.1　磁盘存储类型330

12.7.2　驱动程序Ntldr331

12.7.3　多重分区管理332

12.7.4　高速缓存333

12.8　Win 2K网络功能334

12.8.1 Win 2K网络体系结构334

12.8.2 Win 2K的层次化网络服务337

12.8.3 Win 2K中的重要网络功能337

习题340

参考文献341