操作系統(tǒng)原理與設計

前言
教學建議
第1章 計算機概述
1.1 計算機硬件
1.1.1 處理器
1.1.2 存儲器
1.1.3 I/O設備
1.1.4 時鐘部件
1.1.5 計算機總線
1.1.6 各功能部件組織結構
1.2 計算機軟件
1.2.1 固化軟件
1.2.2 系統(tǒng)軟件
1.2.3 工具軟件
1.2.4 應用軟件
1.3 機器指令與程序執(zhí)行
1.3.1 指令集
1.3.2 指令執(zhí)行與指令周期
1.4 中斷機制
1.4.1 中斷的作用
1.4.2 中斷查詢機制
1.4.3 中斷管理程序
1.4.4 中斷類型及中斷處理
1.4.5 多中斷處理技術
1.5 高速緩存技術
1.5.1 高速緩存在系統(tǒng)中的作用
1.5.2 具有高速緩存的主存儲器訪問機制
1.6 I/O訪問方式
1.7 本章小結
習題
第2章 操作系統(tǒng)概述
2.1 操作系統(tǒng)的作用與功能
2.1.1 用戶對操作系統(tǒng)的需求
2.1.2 操作系統(tǒng)的作用
2.1.3 操作系統(tǒng)的功能
2.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程
2.3 操作系統(tǒng)分類
2.3.1 批處理操作系統(tǒng)
2.3.2 分時操作系統(tǒng)
2.3.3 實時操作系統(tǒng)
2.3.4 多處理器的操作系統(tǒng)
2.3.5 網絡操作系統(tǒng)
2.3.6 分布式操作系統(tǒng)
2.3.7 個人計算機操作系統(tǒng)
2.3.8 嵌入式操作系統(tǒng)
2.4 操作系統(tǒng)設計
2.4.1 操作系統(tǒng)設計難點
2.4.2 軟件工程思想的應用
2.5 操作系統(tǒng)中的核心技術
2.5.1 并行管理技術
2.5.2 存儲管理技術
2.5.3 文件與I/O管理技術
2.5.4 調度算法與信息安全控制
2.6 操作系統(tǒng)體系結構
2.6.1 無結構系統(tǒng)
2.6.2 層次結構
2.6.3 虛擬機結構
2.6.4 微內核結構
2.7 典型操作系統(tǒng)
2.7.1 MS-DOS
2.7.2 MicrosoftWindows
2.7.3 UNIX操作系統(tǒng)
2.8 本章小結
習題
第3章 進程與進程管理
3.1 什么是進程
3.1.1 多道環(huán)境中的程序執(zhí)行
3.1.2 進程的定義
3.1.3 進程的特性
3.1.4 進程與程序的區(qū)別
3.2 進程的派生機制
3.3 進程的狀態(tài)
3.3.1 進程執(zhí)行
3.3.2 兩狀態(tài)進程
3.3.3 5狀態(tài)進程
3.3.4 掛起進程模型
3.4 進程描述
3.4.1 進程描述內容
3.4.2 進程控制塊
3.4.3 進程映像
3.5 進程控制
3.5.1 進程管理
3.5.2 進程控制操作
3.6 本章小結
習題
第4章 進程通信及處理器調度
4.1 程序順序執(zhí)行與進程并發(fā)
4.1.1 程序順序執(zhí)行
4.1.2 進程并發(fā)條件
4.1.3 構造進程并發(fā)環(huán)境
4.2 進程的同步與互斥
4.2.1 進程交互方式
4.2.2 進程互斥的實現(xiàn)
4.2.3 進程同步問題
4.2.4 用信號量管理進程的同步與互斥
4.2.5 管程
4.3 進程通信機制
4.3.1 消息傳遞通信
4.3.2 消息通信應用
4.3.3 經典IPC問題：讀者-寫者問題
4.3.4 經典IPC問題：哲學家就餐問題
4.4 處理器調度
4.4.1 調度中應關注的問題
4.4.2 調度方式與操作系統(tǒng)分類
4.4.3 處理器分級調度
4.4.4 調度的衡量標準
4.4.5 處理器調度算法
4.4.6 調度算法的性能分析
4.5 UNIX進程調度分析
4.5.1 調度時機安排
4.5.2 調度標志設置
4.5.3 進程調度策略及優(yōu)先數(shù)的計算
4.5.4 進程調度實現(xiàn)
4.6 本章小結
習題
第5章 存儲管理
5.1 計算機存儲結構
5.1.1 存儲器配置方式
5.1.2 常見PC機存儲結構
5.2 地址重定位及內存訪問保護
5.2.1 地址空間
5.2.2 地址重定位
5.2.3 地址重定位及存儲信息保護
5.3 存儲管理中的分配技術
5.3.1 進程交換的意義
5.3.2 用位示圖法控制存儲分配
5.3.3 用鏈表法實現(xiàn)內存分配管理
5.4 分區(qū)存儲管理技術
5.4.1 單一分區(qū)內存管理
5.4.2 固定大小的多分區(qū)管理
5.4.3 動態(tài)分區(qū)管理
5.5 分區(qū)分配算法
5.5.1 分區(qū)分配算法描述
5.5.2 分配算法使用特性
5.6 頁式管理
5.6.1 分頁的基本思想
5.6.2 靜態(tài)頁式管理
5.6.3 動態(tài)頁式管理
5.7 段式管理
5.7.1 段式管理基本原理
5.7.2 段式管理的地址變換機制
5.8 段頁式存儲管理
5.8.1 分頁與分段管理的特點
5.8.2 段頁式管理方式
5.9 虛擬存儲技術
5.9.1 局部性原理
5.9.2 虛擬存儲的基礎
5.9.3 用分頁管理實現(xiàn)虛擬存儲
5.9.4 虛擬存儲頁面置換算法
5.1 0本章小結
習題
第6章 線程管理
6.1 線程基本概念
6.1.1 線程定義
6.1.2 進程與線程的分工
6.2 基于線程并發(fā)的優(yōu)勢
6.2.1 線程切換優(yōu)勢
6.2.2 操作系統(tǒng)對線程支持的綜合優(yōu)勢
6.3 包含線程的進程描述模型
6.4 線程管理實現(xiàn)機制
6.4.1 線程執(zhí)行狀態(tài)
6.4.2 用戶級線程管理模式
6.4.3 核心級線程管理模式
6.4.4 混合型線程管理模式
6.5 適合多線程的應用
6.5.1 用多線程解決實際問題
6.5.2 線程控制語句
6.5.3 關于多線程標準庫
6.5.4 多線程編程規(guī)則
6.6 多線程程序設計實例
6.6.1 用多線程提高程序執(zhí)行效率
6.6.2 用線程實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫查詢
6.6.3 用多線程完成文件復制
6.7 本章小結
習題
第7章 I/O技術與設備管理
7.1 I/O設備的硬件
7.1.1 I/O設備分類
7.1.2 設備控制器
7.1.3 I/O端口的描述與訪問
7.1.4 DMA訪問機制
7.1.5 I/O中斷
7.2 I/O軟件設計
7.2.1 I/O軟件功能
7.2.2 程序控制I/O方式
7.2.3 中斷驅動I/O方式
7.2.4 直接存儲器I/O訪問方式
7.2.5 I/O軟件變遷過程
7.3 I/O管理子系統(tǒng)設計
7.3.1 I/O管理子系統(tǒng)設計特點
7.3.2 I/O管理子系統(tǒng)結構
7.3.3 中斷處理程序設計
7.3.4 設備驅動程序設計
7.3.5 I/O管理中的設備無關性設計
7.3.6 I/O緩沖技術
7.4 用戶層I/O軟件設計
7.4.1 建立I/O訪問庫
7.4.2 虛擬設備管理
7.5 磁盤管理技術
7.5.1 磁盤性能參數(shù)
7.5.2 磁盤調度策略
7.5.3 RAID技術
7.5.4 磁盤格式化問題
7.6 時鐘管理
7.6.1 時鐘硬件的組成
7.6.2 時鐘軟件功能
7.7 字符終端管理
7.7.1 字符終端接口
7.7.2 字符設備輸入軟件
7.7.3 字符設備輸出軟件
7.8 I/O子系統(tǒng)設計實例
7.8.1 Windows2000/XP的I/O子系統(tǒng)
7.8.2 Linux的I/O子系統(tǒng)
7.9 本章小結
習題
第8章 文件管理
8.1 文件管理概述
8.1.1 信息描述單元
8.1.2 文件系統(tǒng)的作用
8.1.3 文件命名規(guī)則
8.1.4 文件分類
8.2 文件存儲結構
8.3 目錄管理
8.3.1 文件控制塊
8.3.2 目錄文件
8.3.3 文件目錄結構
8.4 磁盤文件系統(tǒng)
8.4.1 磁盤分區(qū)與格式化
8.4.2 文件存盤管理
8.4.3 目錄存儲策略
8.4.4 多級目錄中文件共享
8.4.5 文件系統(tǒng)構造
8.5 用于文件管理的系統(tǒng)調用
8.5.1 系統(tǒng)調用功能
8.5.2 UNIX文件描述符
8.5.3 文件創(chuàng)建和文件鏈接
8.5.4 文件打開及文件關閉
8.5.5 對文件的讀/寫操作
8.5.6 改變文件訪問指針位置
8.5.7 捕獲文件當前指針位置
8.6 文件并發(fā)訪問控制
8.6.1 文件并發(fā)訪問機制
8.6.2 文件記錄加鎖技術
8.6.3 UNIX文件記錄加鎖方法
8.7 文件系統(tǒng)實例：UNIX文件系統(tǒng)
8.7.1 UNIX的文件與目錄
8.7.2 安裝與卸載文件系統(tǒng)
8.7.3 UNIX文件系統(tǒng)組成
8.7.4 UNIX文件存儲策略
8.7.5 文件訪問動態(tài)管理機制
8.7.6 UNIX虛擬文件系統(tǒng)
8.8 文件系統(tǒng)實例：Windows文件系統(tǒng)
8.8.1 磁盤訪問特點
8.8.2 建立磁盤主引導區(qū)
8.8.3 磁盤分區(qū)
8.8.4 NTFS文件系統(tǒng)
8.9 本章小結
習題
第9章 網絡與分布式操作系統(tǒng)
9.1 計算機網絡
9.1.1 網絡分類
9.1.2 網絡協(xié)議
9.1.3 網絡結構
9.2 網絡操作系統(tǒng)
9.2.1 網絡操作系統(tǒng)模型
9.2.2 操作系統(tǒng)對Internet的支持
9.3 分布式系統(tǒng)概念
9.3.1 分布式基礎
9.3.2 分布式操作系統(tǒng)
9.3.3 分布式程序設計語言
9.3.4 分布式文件和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)
9.4 分布式操作系統(tǒng)技術
9.4.1 分布式進程通信
9.4.2 分布式資源管理
9.4.3 分布式文件系統(tǒng)
9.5 本章小結
習題
第10章 操作系統(tǒng)的安全性
10.1 系統(tǒng)安全基本知識
10.1.1 對系統(tǒng)造成威脅的人
10.1.2 安全管理的目標
10.1.3 操作系統(tǒng)安全原則
10.1.4 系統(tǒng)級安全措施功能
10.2 數(shù)字加密技術
10.2.1 數(shù)字加密
10.2.2 數(shù)字簽名
10.3 用戶身份驗證
10.3.1 用戶口令驗證
10.3.2 持有物信息驗證
10.3.3 人體生物識別
10.4 計算機病毒攻擊與防范
10.4.1 植入系統(tǒng)內部的危害
10.4.2 來自系統(tǒng)外部的危害
10.4.3 病毒引發(fā)分析
10.4.4 病毒傳播
10.4.5 系統(tǒng)安全與反入侵技術
10.5 本章小結
習題
附錄ASolaris內存分頁管理技術分析
附錄BLinux設備驅動程序設計