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第1章 操作系统概述1

1.1操作系统的地位1

1.2操作系统的定义2

1.3操作系统的特征3

1.4操作系统的发展4

1.4.1操作系统的发展历史4

1.4.2操作系统的分类6

1.5.1资源管理的观点17

1.5操作系统结构研究17

1.5.2层次结构观点18

1.5.3模块接口法19

1.5.4虚拟机19

1.5.5客户机／服务器系统20

1.5.6用户观点20

1.6内核体系结构模型21

1.6.1微内核21

1.6.2单内核22

1.7.2 UNIX系统的特点23

1.7 UNIX操作系统23

1.7.1UNIX操作系统概述23

1.7.3 UNIX操作系统的结构24

1.8 Windows NT/2000/XP简介25

1.8.1 Windows NT25

1.8.2 Windows 200025

1.8.3 Windows XP26

习题26

2.1.1作业和作业处理过程28

2.1作业的组织和管理28

第2章 作业管理和用户接口28

2.1.2作业的输入／输出方式30

2.1.3作业控制块32

2.1.4作业调度32

2.2作业控制方式38

2.2.1脱机作业控制方式38

2.2.2联机作业控制方式39

2.3.1 系统调用及实现42

2.3系统功能调用42

2.3.2系统调用的实现过程47

2.4图形用户接口49

2.4.1概述49

2.4.2 Xwindow系统51

2.4.3 Windows系统52

2.5用户管理54

2.5.1 UNIX的用户管理54

2.5.2 Windows NT的用户管理55

习题56

第3章 进程管理57

3.1进程的引入57

3.1.1顺序程序57

3.1.2多道程序设计58

3.1.3程序并发执行的特性59

3.1.4与时间有关的错误60

3.2进程定义与控制60

3.2.1进程的概念61

3.2.2进程控制块63

3.2.3进程的基本状态及其转换64

3.2.4进程控制65

3.2.5进程的特征68

3.3进程调度68

3.3.1确定进程调度算法的原则68

3.3.2进程调度算法69

3.4进程间的相互作用70

3.4.1进程间的同步和互斥71

3.4.2进程的同步机制73

3.4.3 IPC经典问题78

3.4.4进程的同步机制——管程81

3.5进程通信83

3.5.1概述83

3.5.2共享内存模式83

3.5.3消息传递方式84

3.5.4管道86

3.6.1线程的引入88

3.6线程88

3.6.2线程的实现机制90

3.6.3线程与进程的比较91

3.7UNIX进程模型92

3.7.1进程模型的基本结构和工作过程92

3.7.2进程状态及转换95

3.7.3进程调度算法95

3.7.4 UNIX的进程控制与管理96

3.8 Windows 2000/XP的进程和线程模型105

3.8.1 Windows 2000/XP的进程和线程模型总述106

3.8.2 Windows 2000/XP的进程实现106

3.8.3 Windows 2000/XP的线程实现109

3.8.4 Windows 2000/XP的线程调度111

3.8.5空闲线程113

3.8.6多线程编程113

习题116

4.1死锁的基本概念119

第4章 死锁119

4.1.1 资源120

4.1.2 生死锁的四个必要条件120

4.2产生死锁的示例120

4.3解决死锁的方案122

4.3.1死锁的预防122

4.3.2死锁的避免125

4.3.3死锁的检测和解除128

4.4.1两阶段加锁131

4.4其他相关问题131

4.4.2饥饿132

习题132

第5章 存储管理135

5.1概述135

5.1.1存储体系135

5.1.2地址重定位136

5.1.3链接138

5.1.4存储管理的目的140

5.1.6各种存储管理方案141

5.1.5存储管理的任务141

5.2分区存储管理方案142

5.2.1单一连续分区存储管理142

5.2.2固定分区143

5.2.3可变分区144

5.2.4可再定位式分区150

5.3页式存储管理151

5.3.1基本原理151

5.2.5多重分区151

5.3.2页式存储管理的地址变换153

5.3.3硬件支持155

5.3.4优缺点156

5.4段式存储管理157

5.4.1 基本思想157

5.4.2分段式管理的数据结构159

5.4.3分段式管理的地址变换159

5.4.5分段式管理的优缺点160

5.4.6分页式管理和分段式管理的比较160

5.4.4分段式管理的硬件支持160

5.5段页式存储管理161

5.5.1基本思想161

5.5.2段页式存储管理的地址变换162

5.5.3硬件支持162

5.6交换技术与覆盖技术163

5.6.1覆盖技术163

5.7虚拟存储164

5.7.1虚拟存储管理的引入164

5.6.2交换技术164

5.7.2虚拟页式存储管理166

5.7.3性能问题173

5.7.4虚拟段式存储管理176

5.8 高速缓冲存储器177

5.8.1 高速缓存的组织177

5.8.2缓存的工作过程178

5.9内存管理实例分析179

5.9.1 UNIX S5的内存管理179

5.9.2 Windows 2000/XP的内存管理186

习题192

第6章 文件管理195

6.1概述195

6.1.1文件与文件系统195

6.1.2文件的分类196

6.2文件的结构及文件存取方式197

6.2.1文件的逻辑结构197

6.2.2存储介质198

6.2.3文件的物理结构202

6.2.4文件结构、文件存取方式与文件存储介质的关系206

6.3文件目录208

6.3.1文件目录的内容208

6.3.2目录结构209

6.4文件系统的实现215

6.4.1文件空间的分配和管理216

6.4.2内存中所需的表目218

6.4.3外存空间管理222

6.5.1文件操作224

6.5 文件系统的使用224

6.5.2文件的系统调用226

6.5.3文件共享231

6.6文件系统的可靠性与安全性235

6.6.1文件系统的可靠性235

6.6.2文件系统的安全性238

6.6.3文件的保护机制240

6.7文件系统的性能问题241

6.7.1块高速缓存242

6.7.2磁盘调度243

6.7.3信息的优化分布246

6.8 Windows 2000/XP文件系统实例分析246

6.8.1 Windows 2000/XP文件系统概述246

6.8.2 Windows 2000/XP文件系统模型和FSD体系结构250

6.8.3NTFS的文件驱动程序253

6.8.4 NTFS的磁盘结构255

6.8.5 NTFS的实现机制257

6.8.6 NTFS的可恢复性支持260

6.8.7 NTFS的安全性支持261

习题262

第7章 设备管理266

7.1概述266

7.1.1 I/O系统的结构和控制方式266

7.1.2设备的分类269

7.1.3设备管理的目标和任务270

7.2.1 I/O软件的目标271

7.2.2中断处理程序271

7.2 I/O软件的组成271

7.2.3设备驱动程序274

7.2.4与设备无关的系统软件275

7.2.5用户空间的I/O软件277

7.3具有通道的设备管理278

7.3.1通道的类型278

7.3.2 “瓶颈”问题279

7.3.3通道命令与通道程序279

7.3.4通道的工作原理281

7.4.1DMA技术283

7.4与设备管理有关的技术283

7.4.2缓冲技术284

7.4.3总线技术288

7.4.4即插即用技术291

7.5设备管理中的数据结构293

7.5.1设备管理中的数据结构293

7.5.2设备的分配与回收294

7.5.3设备的处理294

7.6.1 UNIX块设备管理的主要数据结构296

7.6 UNIX设备管理实例分析296

7.6.2 UNIX的缓冲区管理299

7.6.3块设备管理301

7.6.4字符设备管理304

7.7Windows 2000/XP设备管理机制实例分析306

7.7.1 Windosw 2000/XP输入／输出系统的体系结构306

7.7.2核心态模块307

7.7.3输入／输出系统的数据结构308

7.7.4Windows 2000/XP的设备驱动程序311

7.7.5Windows 2000/XP的I/O处理312

习题314

第8章 网络操作系统315

8.1 网络操作系统的功能315

8.1.1网络操作系统简介315

8.1.2网络操作系统的功能和特性315

8.1.3网络操作系统的功能结构318

8.1.4网络操作系统的逻辑构成318

8.1.5网络操作系统与OSI-RM320

8.2.1 Windows NT/2000/XP网络基本概念321

8.2 Windows NT/2000/XP321

8.2.2 Windows NT/2000网络结构327

8.3 UNIX网络文件系统329

8.4 Linux操作系统329

8.4.1 Linux的特点330

8.4.2 Linux系统结构及文件组织330

8.4.3 Linux系统启动和初始化332

8.5.1对等式局域网操作系统333

8.5对等式局域网333

8.4.4 Linux的常用软件333

8.5.2 Windows 98的网络技术334

习题334

第9章 分布式计算机系统336

9.1分布式计算机系统336

9.1.1概述336

9.1.2分布式系统的特征337

9.1.3分布式系统的结构337

9.2分布式系统的设计341

9.1.4分布式系统的设计方法341

9.3分布式系统中的通信问题344

9.3.1发送策略344

9.3.2连接策略344

9.3.3争夺处理345

9.3.4保密346

9.4消息传递347

9.4.1异步型347

9.4.2同步型347

9.4.3组通信348

9.5远程过程调用349

9.5.1概述349

9.5.2基本RPC操作350

9.5.3两种通信方式的比较352

9.6进程迁移353

9.6.1数据和计算的迁移353

9.6.2引入进程迁移的原因354

9.6.3进程迁移机制355

9.6.4迁移的协商356

9.7分布式操作系统中的进程同步357

9.8分布式操作系统中的进程互斥358

9.9分布式系统的资源管理361

9.10死锁处理363

习题365

第10章 应用开发篇366

10.1 UNIX Shell366

10.1.1 Shell基础366

10.1.2 正文全屏编辑程序 vi367

10.2 Shell程序设计373

10.2.1 Shell变量及其赋值373

10.2.2命令表与命令行375

10.2.3流程控制命令376

10.2.4命令替换与参数替换380

10.2.5 Shell过程的运行381

10.3 UNIX实用程序381

10.3.1 目录操作与文件操作命令381

10.3.2过滤器389

10.4 UNIX程序设计391

10.4.1文件系统程序设计391

10.4.2 高级进程间的通信393

10.5 Windows应用程序设计396

10.5.1 WIN32 API396

10.5.2 Windows应用程序的设计模式397

10.5.3 Windows应用程序的基本结构403

习题406

参考文献409