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第1章 操作系统概述1

1.1计算机系统1

1.1.1硬件与软件1

1.1.2操作系统的形成2

1.1.3操作系统发展的动力4

1.2操作系统的定义与功能4

1.2.1操作系统的定义4

1.2.2操作系统的功能5

1.3操作系统的种类6

1.3.1批处理操作系统6

1.3.2分时操作系统7

1.3.3实时操作系统9

1.3.4网络操作系统10

1.3.5分布式操作系统11

1.3.6嵌入式操作系统12

习题12

第2章 处理机管理14

2.1进程14

2.1.1多道程序设计14

2.1.2进程的定义17

2.1.3进程的特征18

2.1.4进程的状态及状态变迁19

2.2进程控制块23

2.2.1进程的3个组成部分23

2.2.2进程控制块23

2.2.3进程控制块队列25

2.3进程的调度与管理27

2.3.1进程调度算法27

2.3.2进程管理的基本原语33

2.4作业调度35

2.4.1用户与操作系统的两种接口35

2.4.2作业与作业管理38

2.4.3作业的调度算法40

习题46

第3章 存储管理50

3.1存储管理综述50

3.1.1存储器的层次结构50

3.1.2高速缓冲存储器的工作原理51

3.1.3存储管理的功能52

3.2固定分区存储管理53

3.2.1地址重定位53

3.2.2地址的定位方式和静态重定位54

3.2.3单一连续分区存储管理56

3.2.4固定分区存储管理58

3.3可变分区存储管理61

3.3.1可变分区存储管理的基本思想61

3.3.2地址动态重定位的过程63

3.3.3空闲区的合并64

3.3.4分区的管理与组织方式66

3.3.5空闲分区的分配算法70

3.3.6伙伴系统71

3.4分页式存储管理72

3.4.1分页式存储管理的基本思想72

3.4.2分页式存储管理的地址转换75

3.4.3内存块的分配与回收80

3.5分段式存储管理81

3.5.1分段及二维逻辑地址空间82

3.5.2段表及地址变换过程83

3.5.3存储保护与共享85

3.5.4分段与分页的区别86

3.6虚拟存储与请求分页式存储管理87

3.6.1虚拟存储器的概念87

3.6.2请求分页式存储管理的基本思想88

3.6.3缺页中断的处理89

3.6.4页面淘汰算法94

习题101

第4章 设备管理104

4.1设备管理概述104

4.1.1 I/O系统的组织结构105

4.1.2计算机设备的分类108

4.1.3设备管理的目标与功能111

4.2输入/输出的处理步骤111

4.2.1 I/O请求的提出112

4.2.2对I/O请求的管理112

4.2.3 I/O请求的具体实现113

4.3设备的分配与调度算法114

4.3.1管理设备时的数据结构114

4.3.2独享设备的分配117

4.3.3共享磁盘的调度118

4.4数据传输的方式123

4.4.1程序循环测试方式123

4.4.2中断方式124

4.4.3直接存储器存取方式125

4.4.4通道方式126

4.5设备管理中的若干技术127

4.5.1 1/O缓冲技术127

4.5.2虚拟设备与SPOOLing技术129

习题130

第5章 文件管理133

5.1文件的结构133

5.1.1文件与文件系统133

5.1.2文件的逻辑结构136

5.1.3文件的物理结构138

5.1.4文件的存取141

5.2磁盘存储空间的管理142

5.2.1位示图142

5.2.2空闲区表143

5.2.3空闲块链144

5.3文件管理与目录结构145

5.3.1文件控制块与目录145

5.3.2目录的层次结构147

5.3.3“按名存取”的实现149

5.4文件的使用151

5.4.1文件的共享151

5.4.2文件的保护152

5.4.3文件的备份154

5.4.4文件的操作156

习题157

第6章 进程间的制约关系160

6.1进程间的制约关系160

6.1.1与时间有关的错误160

6.1.2竞争资源——互斥163

6.1.3协同工作——同步165

6.2信号量与P、V操作166

6.2.1信号量与P、V操作的定义167

6.2.2用P、V操作实现互斥167

6.2.3用P、V操作实现同步170

6.2.4用P、V操作实现资源分配172

6.2.5互斥／同步的案例分析174

6.3死锁、高级进程通信177

6.3.1死锁与产生死锁的必要条件177

6.3.2死锁的预防180

6.3.3死锁的避免181

6.3.4死锁的检测并恢复185

6.3.5高级进程通信186

习题189

第7章 实例分析：Windows XP操作系统193

7.1 Windows XP的处理机管理193

7.1.1 Windows XP的结构193

7.1.2 Windows XP的进程和线程197

7.1.3 Windows XP的线程调度203

7.1.4 Windows XP的同步机制207

7.2 Windows XP的存储管理208

7.2.1 Windows XP进程的空间布局208

7.2.2 Windows XP的地址变换机构209

7.2.3 Windows XP对内存的管理212

7.2.4 Windows XP的页面调度214

7.3 Windows XP的设备管理216

7.3.1 Windows XP设备管理综述216

7.3.2 Windows XP的1/O处理218

7.3.3 Windows XP两级中断处理过程221

7.4 Windows XP的文件管理222

7.4.1 Windows XP文件系统综述222

7.4.2 Windows XP的NTFS文件系统226

7.4.3 NTFS的主文件表228

7.4.4 NTFS的文件和目录结构230

7.4.5 NTFS对可恢复性的支持231

习题235

第8章 实例分析：Linux操作系统237

8.1 Linux的处理机管理237

8.1.1 Linux的进程237

8.1.2 Linux的进程调度240

8.1.3 Linux进程间的通信——消息队列242

8.2 Linux的存储管理245

8.2.1 Linux的虚拟存储空间245

8.2.2管理虚拟存储空间的数据结构247

8.2.3管理内存空间的数据结构248

8.2.4内存区的分配和页面淘汰策略249

8.3 Linux的文件管理250

8.3.1 Linux文件系统的构成250

8.3.2 Ext2对磁盘的组织251

8.3.3 Ext2文件的物理结构254

8.3.4虚拟文件系统VFS的数据结构256

8.4 Linux的设备管理258

8.4.1 Linux设备管理概述258

8.4.2 Linux对字符设备的管理259

8.4.3 Linux对块设备的管理261

习题264

参考文献265