操作系統(tǒng)

第1章 操作系統(tǒng)引論
1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述
1.1.1 處理器
1.1.2 存儲(chǔ)器
1.1.3 I/O設(shè)備
1.1.4 總線
1.2 什么是操作系統(tǒng)
1.2.1 操作系統(tǒng)概念
1.2.2 操作系統(tǒng)的主要功能
1.2.3 操作系統(tǒng)的地位
1.2.4 操作系統(tǒng)的服務(wù)與服務(wù)方式
1.3 操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程
1.3.1 操作系統(tǒng)的形成
1.3.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展
1.3.3 推動(dòng)操作系統(tǒng)發(fā)展的動(dòng)力
1.4 操作系統(tǒng)的類型
1.4.1 多道批處理系統(tǒng)
1.4.2 分時(shí)系統(tǒng)
1.4.3 實(shí)時(shí)系統(tǒng)
1.4.4 個(gè)人機(jī)（PC）系統(tǒng)
1.4.5 多處理器操作系統(tǒng)
1.4.6 嵌入式操作系統(tǒng)
1.4.7 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)
1.4.8 分布式操作系統(tǒng)
1.5 操作系統(tǒng)的特征
1.6 操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1.6.1 整體系統(tǒng)
1.6.2 層次式系統(tǒng)
1.6.3 虛擬機(jī)
1.6.4 客戶-服務(wù)器系統(tǒng)
1.7 本章小結(jié)
習(xí)題
第2章 進(jìn)程和線程
2.1 進(jìn)程概念
2.1.1 多道程序設(shè)計(jì)
2.1.2 進(jìn)程概念
2.2 進(jìn)程的狀態(tài)和組成
2.2.1 進(jìn)程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換
2.2.2 進(jìn)程描述
2.2.3 進(jìn)程隊(duì)列
2.3 進(jìn)程管理
2.3.1 進(jìn)程圖
2.3.2 進(jìn)程創(chuàng)建
2.3.3 進(jìn)程終止
2.3.4 進(jìn)程阻塞
2.3.5 進(jìn)程喚醒
2.4 線程
2.4.1 線程概念
2.4.2 在用戶空間實(shí)現(xiàn)線程
2.4.3 在核心空間實(shí)現(xiàn)線程
2.4.4 組合方式
2.4.5 線程池
2.5 進(jìn)程的同步和通信
2.5.1 進(jìn)程的同步與互斥
2.5.2 臨界資源和臨界區(qū)
2.5.3 互斥實(shí)現(xiàn)方式
2.5.4 信號(hào)量
2.5.5 信號(hào)量的一般應(yīng)用
2.6 經(jīng)典進(jìn)程同步問題
2.7 管程
2.8 進(jìn)程通信
2.8.1 消息傳遞系統(tǒng)
2.8.2 客戶-服務(wù)器系統(tǒng)中的通信
2.9 本章小結(jié)
習(xí)題
第3章 死鎖
3.1 資源
3.1.1 資源使用模式
3.1.2 可剝奪資源與不可剝奪資源
3.2 死鎖概念
3.2.1 什么是死鎖
3.2.2 死鎖的條件
3.2.3 資源分配圖
3.2.4 處理死鎖的方法
3.3 死鎖的預(yù)防
3.3.1 破壞互斥條件
3.3.2 破壞占有且等待條件
3.3.3 破壞非搶占條件
3.3.4 破壞循環(huán)等待條件
3.4 死鎖的避免
3.4.1 安全狀態(tài)
3.4.2 資源分配圖算法
3.4.3 銀行家算法
3.5 死鎖的檢測和恢復(fù)
3.5.1 對(duì)單體資源類的死鎖檢測
3.5.2 對(duì)多體資源類的死鎖檢測
3.5.3 從死鎖中恢復(fù)
3.5.4 “饑餓”狀態(tài)
3.6 處理死鎖的綜合方式
3.7 本章小結(jié)
習(xí)題
第4章 調(diào)度
4.1 調(diào)度類型
4.2 作業(yè)調(diào)度
4.2.1 作業(yè)狀態(tài)
4.2.2 作業(yè)控制塊和作業(yè)調(diào)度的功能
4.3 進(jìn)程調(diào)度
4.3.1 進(jìn)程調(diào)度的功能
4.3.2 進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī)
4.3.3 進(jìn)程調(diào)度的基本方式
4.3.4 交互式系統(tǒng)中常用的調(diào)度算法
4.3.5 兩級(jí)調(diào)度模型
4.4 調(diào)度準(zhǔn)則
4.4.1 影響調(diào)度算法選擇的主要因素
4.4.2 調(diào)度性能評(píng)價(jià)準(zhǔn)則
4.5 調(diào)度算法
4.5.1 先來先服務(wù)法
4.5.2 短作業(yè)優(yōu)先法
4.5.3 最短剩余時(shí)間優(yōu)先法
4.5.4 優(yōu)先級(jí)法
4.5.5 輪轉(zhuǎn)法
4.5.6 多級(jí)隊(duì)列法
4.5.7 多級(jí)反饋隊(duì)列法
4.5.8 高響應(yīng)比優(yōu)先法
4.5.9 公平共享法
4.5.10 幾種常用調(diào)度算法的比較
4.6 線程調(diào)度
4.7 多處理器調(diào)度
4.7.1 多處理器系統(tǒng)的類型
4.7.2 多處理器調(diào)度方法
4.8 實(shí)時(shí)調(diào)度
4.8.1 實(shí)時(shí)任務(wù)類型
4.8.2 實(shí)時(shí)調(diào)度算法
4.9 Linux系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度
4.9.1 Linux進(jìn)程調(diào)度
4.9.2 shell基本工作原理
4.10 本章小結(jié)
習(xí)題
第5章 存儲(chǔ)管理
5.1 引言
5.1.1 用戶程序的主要處理階段
5.1.2 重定位
5.2 分區(qū)法
5.2.1 固定分區(qū)法
5.2.2 動(dòng)態(tài)分區(qū)法
5.3 可重定位分區(qū)分配
5.3.1 碎片問題
5.3.2 緊縮
5.3.3 動(dòng)態(tài)重定位
5.3.4 可重定位分區(qū)法的優(yōu)缺點(diǎn)
5.4 對(duì)換技術(shù)
5.5 分頁技術(shù)
5.5.1 分頁存儲(chǔ)管理的基本概念
5.5.2 分頁系統(tǒng)中的地址映射
5.5.3 頁面尺寸
5.5.4 硬件支持
5.5.5 保護(hù)方式
5.5.6 頁表的構(gòu)造
5.5.7 頁面共享
5.6 分段技術(shù)
5.6.1 分段存儲(chǔ)管理的基本概念
5.6.2 地址轉(zhuǎn)換
5.6.3 段的共享和保護(hù)
5.7 段頁式技術(shù)
5.7.1 段頁式存儲(chǔ)管理的基本原理
5.7.2 地址轉(zhuǎn)換過程
5.7.3 段頁式技術(shù)實(shí)例：Intel Pentium處理器
5.8 虛擬存儲(chǔ)器
5.8.1 虛擬存儲(chǔ)器的概念
5.8.2 虛擬存儲(chǔ)器的特征
5.9 請(qǐng)求分頁技術(shù)
5.9.1 請(qǐng)求分頁存儲(chǔ)管理的基本思想
5.9.2 硬件支持及缺頁處理
5.9.3 請(qǐng)求分頁技術(shù)的性能
5.10 頁面置換算法
5.10.1 頁面置換
5.10.2 先進(jìn)先出法（FIFO）
5.10.3 最佳置換法（OPT）
5.10.4 最近最少使用置換法（LRU）
5.10.5 第二次機(jī)會(huì)置換法（SCR）
5.10.6 時(shí)鐘置換法（Clock）
5.10.7 最少使用置換法（LFU）
5.10.8 頁面緩沖算法（Page Buffering）
5.11 內(nèi)存塊的分配和抖動(dòng)問題
5.11.1 內(nèi)存塊的分配
5.11.2 抖動(dòng)問題
5.12 請(qǐng)求分段技術(shù)
5.12.1 請(qǐng)求分段存儲(chǔ)管理的硬件支持
5.12.2 動(dòng)態(tài)鏈接和鏈接中斷處理
5.13 Linux系統(tǒng)的存儲(chǔ)管理
5.13.1 Linux的多級(jí)頁表結(jié)構(gòu)
5.13.2 內(nèi)存頁的分配與釋放
5.13.3 內(nèi)存交換
5.14 本章小結(jié)
習(xí)題
第6章 文件系統(tǒng)
6.1 概述
6.1.1 文件及其分類
6.1.2 文件命名
6.1.3 文件屬性
6.1.4 文件存取方法
6.1.5 文件結(jié)構(gòu)
6.2 文件系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)
6.2.1 文件系統(tǒng)的功能
6.2.2 文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
6.3 目錄結(jié)構(gòu)和目錄查詢
6.3.1 文件控制塊和文件目錄
6.3.2 單級(jí)目錄結(jié)構(gòu)
6.3.3 二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)
6.3.4 樹形目錄結(jié)構(gòu)
6.3.5 非循環(huán)圖目錄結(jié)構(gòu)
6.3.6 目錄查詢方法
6.4 文件和目錄操作
6.4.1 文件操作
6.4.2 目錄操作
6.5 文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
6.5.1 文件系統(tǒng)的格式
6.5.2 文件存儲(chǔ)分配
6.5.3 空閑存儲(chǔ)空間的管理
6.6 管道文件
6.7 文件系統(tǒng)的可靠性
6.7.1 磁盤壞塊管理
6.7.2 后備
6.7.3 文件系統(tǒng)和一致性
6.8 本章小結(jié)
習(xí)題
第7章 輸入/輸出管理
7.1 I/O管理概述
7.1.1 I/O設(shè)備分類和標(biāo)識(shí)
7.1.2 I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
7.1.3 設(shè)備控制器
7.1.4 I/O系統(tǒng)的控制方式
7.1.5 I/O管理的功能
7.2 設(shè)備分配
7.2.1 與設(shè)備分配相關(guān)的因素
7.2.2 設(shè)備分配技術(shù)
7.2.3 設(shè)備分配算法
7.2.4 SPOOLing系統(tǒng)
7.3 I/O軟件層次
7.3.1 中斷處理程序
7.3.2 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序
7.3.3 與設(shè)備無關(guān)的操作系統(tǒng)I/O軟件
7.3.4 用戶級(jí)I/O軟件
7.4 磁盤調(diào)度和管理
7.4.1 磁盤硬件
7.4.2 磁盤調(diào)度
7.4.3 磁盤管理
7.5 本章小結(jié)
習(xí)題
第8章 中斷和信號(hào)機(jī)制
8.1 中斷處理
8.1.1 中斷概述
8.1.2 中斷的處理過程
8.1.3 中斷優(yōu)先級(jí)和多重中斷
8.2 系統(tǒng)調(diào)用處理
8.2.1 陷入事件的處理方式
8.2.2 系統(tǒng)調(diào)用的處理方式
8.2.3 系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)過程示例
8.3 信號(hào)機(jī)制
8.3.1 信號(hào)機(jī)制概念
8.3.2 信號(hào)的分類、產(chǎn)生和傳送
8.3.3 信號(hào)的處理方式
8.3.4 信號(hào)的檢測和處理
8.4 本章小結(jié)
習(xí)題
第9章 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)
9.1 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)概述
9.1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
9.1.2 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的功能
9.1.3 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的特性
9.2 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的工作模式及體系結(jié)構(gòu)
9.2.1 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的工作模式
9.2.2 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
9.3 本章小結(jié)
習(xí)題
第10章 分布式操作系統(tǒng)
10.1 分布式操作系統(tǒng)概述
10.1.1 分布式系統(tǒng)概述
10.1.2 分布式操作系統(tǒng)簡介
10.1.3 分布式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)
10.2 分布式系統(tǒng)的通信
10.2.1 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
10.2.2 客戶-服務(wù)器模型
10.2.3 遠(yuǎn)程過程調(diào)用
10.2.4 組通信
10.3 分布式進(jìn)程管理
10.3.1 進(jìn)程遷移
10.3.2 分布式系統(tǒng)中的同步
10.3.3 互斥
10.4 分布式系統(tǒng)中的死鎖
10.4.1 死鎖的檢測
10.4.2 死鎖的預(yù)防
10.5 分布式文件系統(tǒng)
10.5.1 文件服務(wù)接口
10.5.2 目錄服務(wù)器接口
10.5.3 文件共享語義
10.6 中間件
10.6.1 中間件概念
10.6.2 中間件結(jié)構(gòu)
10.7 本章小結(jié)
習(xí)題1
第11章 安全性與保護(hù)機(jī)制
11.1 安全性概述
11.1.1 信息安全問題
11.1.2 安全環(huán)境
11.2 常見的安全性攻擊
11.2.1 常見的攻擊點(diǎn)
11.2.2 網(wǎng)絡(luò)威脅
11.2.3 計(jì)算機(jī)病毒
11.3 安全對(duì)策
11.3.1 一般性安全機(jī)制
11.3.2 Linux安全問題及對(duì)策
11.4 保護(hù)機(jī)制
11.4.1 保護(hù)域
11.4.2 存取控制表
11.4.3 權(quán)力
11.4.4 可信系統(tǒng)
11.4.5 安全性能評(píng)測標(biāo)準(zhǔn)
11.5 本章小結(jié)
習(xí)題1
第12章 實(shí)例研究1：UNIX
12.1 UNIX歷史簡介
12.2 UNIX核心結(jié)構(gòu)
12.3 進(jìn)程管理
12.3.1 進(jìn)程及其映像
12.3.2 UNIX進(jìn)程管理
12.3.3 線程管理中的系統(tǒng)調(diào)用
12.3.4 進(jìn)程調(diào)度
12.4 文件系統(tǒng)
12.4.1 UNIX文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
12.4.2 文件的打開與關(guān)閉
12.4.3 主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系
12.4.4 管道文件
12.5 存儲(chǔ)管理
12.5.1 進(jìn)程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
12.5.2 對(duì)換
12.5.3 請(qǐng)求分頁
12.6 I/O管理
12.6.1 UNIX系統(tǒng)的緩沖技術(shù)
12.6.2 塊設(shè)備管理
12.6.3 字符設(shè)備管理
12.7 本章小結(jié)
第13章 實(shí)例研究2：LINUX
13.1 Linux系統(tǒng)的歷史和特點(diǎn)
13.1.1 Linux的歷史
13.1.2 Linux的特點(diǎn)
13.1.3 Linux的版本
13.2 Linux體系結(jié)構(gòu)
13.3 進(jìn)程管理
13.3.1 進(jìn)程狀態(tài)及運(yùn)行模式
13.3.2 進(jìn)程的結(jié)構(gòu)
13.3.3 進(jìn)程的操作
13.3.4 進(jìn)程的調(diào)度
13.4 文件系統(tǒng)
13.4.1 虛擬文件系統(tǒng)
13.4.2 ext2文件系統(tǒng)
13.4.3 管道文件
13.5 存儲(chǔ)管理
13.5.1 進(jìn)程的虛存空間
13.5.2 Linux的多級(jí)頁表
13.5.3 物理內(nèi)存管理
13.5.4 頁面更換
13.6 I/O管理
13.6.1 設(shè)備管理概述
13.6.2 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和內(nèi)核之間的接口
13.7 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
13.7.1 socket
13.7.2 網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)
13.8 本章小結(jié)
第14章 實(shí)例研究3：WINDOWS 200
14.1 Windows 2000的歷史和設(shè)計(jì)原則
14.1.1 Windows 2000的歷史
14.1.2 Windows 2000的設(shè)計(jì)原則
14.2 Windows 2000體系結(jié)構(gòu)
14.2.1 硬件抽象層
14.2.2 內(nèi)核
14.2.3 執(zhí)行體
14.3 環(huán)境子系統(tǒng)
14.4 虛擬存儲(chǔ)管理
14.4.1 進(jìn)程的虛擬地址空間
14.4.2 虛擬分頁地址轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)
14.5 本章小結(jié)
附錄 習(xí)題參考答案
參考文獻(xiàn)