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第1章 操作系统概述1

1.1 什么是操作系统1

1.1.1 计算机系统组成1

1.1.2 操作系统与计算机系统2

1.2 操作系统的发展历史3

1.2.1 无操作系统4

1.2.2 单道批处理系统4

1.2.3 多道批处理系统5

1.2.4 分时系统6

1.2.5 实时系统7

1.2.6 操作系统的进一步发展8

1.3 操作系统的主要功能8

1.3.1 处理机管理9

1.3.2 存储管理9

1.3.3 设备管理10

1.3.4 文件管理11

1.3.5 用户接口12

1.4 操作系统结构13

1.4.1 单体结构13

1.4.2 模块化结构14

1.4.3 可扩展内核结构14

1.4.4 层次结构14

1.5 操作系统的特征15

1.5.1 操作系统的基本特征15

1.5.2 操作系统的新特征16

1.6 两大操作系统介绍18

1.6.1 Windows操作系统18

1.6.2 Linux操作系统22

小结24

习题124

第2章 中断25

2.1 中断的基本概念25

2.1.1 中断的作用26

2.1.2 中断的类型27

2.1.3 中断嵌套、中断优先级和中断屏蔽28

2.2 中断在操作系统中的地位29

2.3 中断响应过程30

2.4 中断处理过程31

2.4.1 中断处理流程31

2.4.2 中断服务程序简介32

2.5 向量中断33

小结34

习题235

第3章 进程和线程36

3.1 进程概述36

3.1.1 程序的顺序执行及其特征36

3.1.2 程序的并发执行及其特征37

3.1.3 进程的概念及其特征39

3.1.4 进程状态39

3.1.5 进程控制块42

3.2 进程控制42

3.2.1 进程创建42

3.2.2 进程终止43

3.2.3 进程阻塞和唤醒44

3.2.4 进程挂起和激活44

3.3 线程45

3.3.1 线程简介45

3.3.2 多线程46

3.3.3 线程实现与线程模型48

3.4 互斥和同步51

3.4.1 并发原理51

3.4.2 硬件同步52

3.4.3 信号量机制54

3.4.4 管程57

3.4.5 经典同步问题58

3.4.6 消息传递64

小结66

习题366

第4章 调度与死锁68

4.1 调度简介68

4.1.1 基本概念68

4.1.2 调度原则71

4.2 调度算法72

4.2.1 先来先服务调度算法73

4.2.2 短作业优先调度算法73

4.2.3 优先级调度算法74

4.2.4 时间片轮转调度算法75

4.2.5 最高响应比优先调度算法76

4.2.6 多级反馈队列调度算法78

4.2.7 实时调度算法79

4.2.8 多处理器调度算法79

4.3 死锁简介81

4.3.1 资源81

4.3.2 死锁产生的原因和必要条件82

4.3.3 死锁的表示方法85

4.3.4 死锁的判定85

4.4 死锁预防86

4.4.1 破坏“请求和保持”条件86

4.4.2 破坏“不剥夺”条件86

4.4.3 破坏“环路等待”条件86

4.5 死锁避免87

4.5.1 银行家算法87

4.5.2 银行家算法实例90

4.6 死锁检测和恢复91

4.6.1 死锁检测91

4.6.2 死锁恢复91

4.7 处理死锁的综合措施92

小结92

习题493

第5章 内存管理94

5.1 概述94

5.1.1 存储层次结构94

5.1.2 存储管理的目的和任务95

5.2 地址重定位97

5.2.1 基本概念97

5.2.2 常用重定位技术97

5.3 分区存储管理99

5.3.1 单一连续分区存储管理99

5.3.2 固定分区管理99

5.3.3 可变分区管理100

5.3.4 分区分配算法101

5.4 页式存储管理103

5.4.1 页面变换基本思想103

5.4.2 地址变换过程104

5.4.3 快表105

5.4.4 多级页表106

5.5 段式与段页式存储管理107

5.5.1 段式存储管理107

5.5.2 段页式存储管理110

5.6 内存扩充技术112

5.6.1 覆盖技术113

5.6.2 交换技术113

5.7 虚拟存储管理115

5.7.1 基本原理115

5.7.2 请求分页存储管理116

5.7.3 页面置换算法118

5.7.4 请求分页存储管理系统性能分析122

5.7.5 请求分段存储管理124

小结125

习题5125

第6章 设备管理127

6.1 概述127

6.1.1 设备管理的目标和任务127

6.1.2 I/O系统结构128

6.1.3 I/O设备分类130

6.2 I/O系统控制方式131

6.2.1 程序直接控制方式131

6.2.2 中断控制方式132

6.2.3 DMA控制方式132

6.2.4 通道控制方式133

6.3 I/O软件的组成134

6.3.1 I/O软件设计目标和原则134

6.3.2 I/O软件结构135

6.3.3 设备驱动程序136

6.3.4 设备无关软件138

6.3.5 用户层软件139

6.4 具有通道的设备管理140

6.4.1 通道140

6.4.2 通道类型140

6.5 设备管理相关技术141

6.5.1 DMA141

6.5.2 缓冲技术142

6.5.3 总线技术144

6.6 磁盘存储管理145

6.6.1 磁盘简述145

6.6.2 磁盘调度148

6.6.3 磁盘管理150

6.6.4 容错技术152

小结156

习题6156

第7章 文件管理158

7.1 概述158

7.1.1 文件158

7.1.2 文件系统160

7.2 文件结构161

7.2.1 逻辑结构161

7.2.2 物理结构162

7.2.3 直接文件和Hash结构164

7.2.4 文件存取方法165

7.2.5 常见的物理存储设备166

7.3 文件目录167

7.3.1 文件目录内容167

7.3.2 目录结构169

7.3.3 目录查询173

7.4 文件共享和文件安全174

7.4.1 文件共享174

7.4.2 文件安全176

小结179

习题7179

第8章 用户接口180

8.1 系统生成和系统初启180

8.1.1 系统生成180

8.1.2 系统初启181

8.1.3 独立引导的过程182

8.2 命令接口183

8.2.1 命令语言183

8.2.2 命令的类型184

8.2.3 命令解释程序186

8.3 程序接口187

8.3.1 系统调用的基本概念187

8.3.2 系统调用的类型190

8.3.3 系统调用的实现192

8.4 图形接口194

8.4.1 桌面、图标和超级任务栏195

8.4.2 窗口197

8.4.3 对话框198

小结200

习题8200

第9章 Android操作系统201

9.1 Android操作系统概述201

9.1.1 什么是Android操作系统201

9.1.2 Android操作系统的发展历程202

9.1.3 Android操作系统的特点204

9.2 Android操作系统的架构205

9.2.1 Linux内核层205

9.2.2 系统运行库层205

9.2.3 应用程序框架层206

9.2.4 应用程序层207

9.3 Android操作系统进程管理207

9.3.1 Android操作系统进程概述207

9.3.2 Android操作系统线程概述209

9.3.3 Android操作系统进程同步209

9.3.4 And roid操作系统进程通信211

9.4 Android操作系统内存管理212

9.4.1 低内存处理机制212

9.4.2 匿名共享内存机制213

9.5 Android操作系统安全访问机制213

9.5.1 安全架构213

9.5.2 用户ID和文件存取214

9.5.3 权限214

9.6 Android应用程序的开发215

9.6.1 Android应用程序的开发环境215

9.6.2 Android操作系统开发组件219

9.6.3 组件的激活和关闭222

9.6.4 Android应用程序开发过程223

小结224

习题9224

第10章 系统安全225

10.1 计算机系统安全概述225

10.1.1 计算机系统安全的定义225

10.1.2 计算机系统安全的分类226

10.1.3 计算机威胁的类型226

10.1.4 信息系统安全评价标准227

10.2 程序安全229

10.2.1 逻辑炸弹230

10.2.2 缓冲区溢出230

10.2.3 SQL注入231

10.3 系统和网络安全232

10.3.1 特洛伊木马232

10.3.2 计算机病毒233

10.3.3 蠕虫237

10.3.4 rootkit238

10.3.5 拒绝服务239

10.3.6 端口扫描240

10.4 计算机系统安全技术241

10.4.1 身份验证241

10.4.2 访问控制243

10.4.3 加密技术245

小结246

习题10246

第11章 Linux系统248

11.1 Linux系统概述248

11.1.1 UNIX系统与Linux系统的历史248

11.1.2 设计原则251

11.1.3 内核模块252

11.2 进程管理253

11.2.1 进程控制块254

11.2.2 进程状态257

11.2.3 进程控制257

11.3 进程调度259

11.3.1 调度方式和调度策略259

11.3.2 实时调度260

11.3.3 非实时调度261

11.4 进程同步261

11.4.1 原子操作261

11.4.2 自旋锁261

11.4.3 信号量262

11.4.4 屏障263

11.5 内存管理264

11.5.1 物理内存管理264

11.5.2 虚拟内存管理266

11.6 设备管理271

11.6.1 字符设备驱动程序271

11.6.2 块设备驱动程序273

11.6.3 网络设备驱动程序275

11.6.4 内核与驱动程序接口277

11.7 文件管理278

11.7.1 基本概念278

11.7.2 虚拟文件系统279

11.7.3 文件系统的系统调用286

11.8 系统安全287

11.8.1 认证287

11.8.2 访问控制287

小结288

习题11288

参考文献289