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第1章 计算机操作系统概述1

1.1 操作系统的宏观作用1

1.1.1 存储程序式计算机的结构与特点1

1.1.2 作为扩展计算机功能的操作系统2

1.1.3 作为资源管理的操作系统2

1.2 操作系统的发展历史3

1.2.1 无操作系统的计算机3

1.2.2 单道批处理系统与多道批处理系统及执行系统3

1.2.3 分时系统6

1.2.4 实时系统7

1.2.5 网络操作系统与分布式操作系统8

1.3.1 操作系统的定义10

1.3 操作系统的基本概念10

1.3.2 操作系统的基本功能11

1.3.3 操作系统的特征15

1.4 操作系统的逻辑模型16

1.5 微机操作系统17

1.5.1 DOS操作系统17

1.5.2 MS-Windows操作系统17

1.5.3 Unix操作系统17

本章小结18

习题118

第2章 中断技术19

2.1 中断的概念19

2.2.1 中断分类20

2.2 中断类型20

2.2.2 中断响应21

2.3 中断处理程序24

本章小结28

习题229

第3章 处理机管理30

3.1 中央处理单元30

3.1.1 特权指令介绍31

3.1.2 处理机状态31

3.1.3 程序状态字32

3.2 处理机的作业调度33

3.2.1 单道批处理系统的作业调度34

3.2.2 作业调度性能的衡量指标36

3.2.3 先来先服务作业调度算法38

3.2.4 短作业优先作业调度算法38

3.2.5 高响应比优先作业调度算法39

3.2.6 最高优先数作业调度算法40

3.2.7 多处理机系统作业调度40

3.3 进程的引入和定义41

3.3.1 进程的引入41

3.3.2 进程的定义43

3.4 进程的状态和进程控制块44

3.4.1 进程的状态及状态变化图44

3.4.2 进程的结构、进程控制块及组织方式46

3.5.1 原语49

3.5.2 进程控制原语49

3.5 进程控制49

3.6 线程的基本概念52

3.6.1 线程引入的动机52

3.6.2 线程与进程的关系53

3.6.3 线程的类型和状态53

3.7 处理机的进程调度55

3.7.1 进程调度的职能55

3.7.2 进程调度所用的主要数据结构56

3.7.3 进程调度的方式57

3.7.4 进程调度算法57

3.7.5 综合的调度策略59

3.8.1 进程互斥60

3.8 进程通信60

3.8.2 互斥用的硬件机制61

3.8.3 进程同步62

3.8.4 用信号量实现进程同步63

3.8.5 两个经典的同步／互斥问题66

3.8.6 Hanson管程介绍67

3.8.7 进程的通信方式——消息缓冲68

3.9 死锁问题70

3.9.1 死锁产生的原因和必要条件70

3.9.2 预防死锁71

3.9.3 避免死锁72

3.9.4 检测与解除死锁73

本章小结73

习题374

第4章 存储管理76

4.1 存储管理的功能76

4.1.1 内存的分配与回收77

4.1.2 地址重定位78

4.1.3 存储保护80

4.1.4 虚拟存储器81

4.2 实存管理81

4.2.1 固定分区存储管理82

4.2.2 可变式分区存储管理83

4.2.3 纯分页存储管理89

4.2.4 纯分段存储管理93

4.3.1 虚拟存储器的概念95

4.3 虚拟存储器管理95

4.3.2 请求式分页存储管理与动态地址重定位96

4.3.3 页面置换算法98

4.3.4 请求式分页存储管理性能分析举例101

4.3.5 请求式分段存储管理与动态地址重定位103

4.3.6 段页式存储管理与动态地址重定位106

4.4 碎片与抖动问题108

本章小结109

习题4111

第5章 设备管理113

5.1 概述113

5.1.1 设备类型114

5.1.2 设备管理的任务和功能116

5.1.3 设备控制块（DCB）119

5.2.1 程序直接控制方式120

5.2 数据传送控制方式120

5.2.2 中断控制方式121

5.2.3 DMA方式121

5.2.4 通道控制方式122

5.2.5 其他控制方式123

5.3 缓冲技术125

5.3.1 缓冲的引入125

5.3.2 单缓冲126

5.3.3 双缓冲126

5.3.4 环形缓冲126

5.3.5 缓冲池（BufferPool）127

5.4.1 独享设备的分配128

5.4 设备分配技术128

5.4.2 共享设备的分配129

5.4.3 虚拟设备的分配与SPOOLing技术129

5.4.4 设备分配算法130

5.5 I/O进程控制130

5.5.1 用户进程的输入／输出请求130

5.5.2 设备驱动程序131

本章小结132

习题5132

第6章 文件管理134

6.1 文件与文件系统134

6.1.1 文件与文件系统的概念134

6.1.2 文件的分类、属性及文件系统的功能135

6.2.2 存取方法136

6.2 文件的逻辑结构136

6.2.1 逻辑结构136

6.3 文件的物理结构137

6.3.1 连续结构137

6.3.2 链接结构138

6.3.3 索引结构138

6.4 文件目录139

6.4.1 单级目录结构140

6.4.2 二级目录结构141

6.4.3 多级目录结构141

6.5 文件的操作143

6.6 文件的共享与保护143

6.7 文件的完整性146

6.8 外存空间的管理147

6.8.1 外存的主要技术参数147

6.8.2 空闲块的管理148

6.8.3 分配策略150

6.8.4 磁盘的驱动调度150

本章小结152

习题6152

第7章 几种常见的操作系统典型功能的实现方法举例154

7.1 Windows 2000进程、线程的特点154

7.1.1 Windows 2000进程、线程及对象之间的关系154

7.1.2 进程管理程序156

7.1.3 线程调度156

7.2.1 Unix进程状态158

7.2 Unix进程管理158

7.2.2 Unix进程描述159

7.2.3 Unix进程控制160

7.2.4 Unix进程调度160

7.3 Unix进程通信与同步机制161

7.4 Windows 2000文件系统162

7.4.1 FAT文件分配表163

7.4.2 NTFS文件系统163

7.5 Unix文件系统索引结构介绍164

7.6 Linux文件系统168

7.6.1 EXT2文件系统169

7.6.2 EXT2索引节点170

7.6.3 EXT2超级块171

7.7 Unix NFS文件系统172

7.6.4 EXT2中的目录172

7.8 Windows 2000存储管理的二级页表结构173

7.9 Linux系统的内存管理技术175

7.10 Unix内存管理技术177

7.11 Unix I/O设备管理181

7.12 Linux I/O设备管理182

本章小结183

第8章 安全与保密机制184

8.1 概述184

8.1.1 安全性的含义184

8.1.2 导致系统不安全的原因184

8.1.3 计算机系统安全性的目标185

8.1.5 安全操作系统的设计原则186

8.1.4 操作系统的安全机制186

8.1.6 操作系统安全性等级187

8.2 访问控制技术189

8.2.1 访问控制机制189

8.2.2 自主访问控制191

8.2.3 强制访问控制194

8.3 数据加密技术194

8.4 认证技术196

8.5 防火墙技术199

本章小结199

习题8200

9.1 网络操作系统的概述201

9.1.1 网络拓扑结构201

第9章 网络操作系统201

9.1.2 通信与协议202

9.1.3 网络操作系统功能204

9.1.4 网络操作系统实现策略205

9.2 网络通信技术207

9.2.1 原语通信207

9.2.2 远程过程调用210

9.3 网络资源共享技术213

9.3.1 硬盘共享213

9.3.2 打印机共享215

9.3.3 数据和软件资源共享216

9.4 网络文件系统216

本章小结217

习题9218