操作系統(tǒng)原理與應用（第2版）

目    錄
第1章  操作系統(tǒng)概述 1
1.1  操作系統(tǒng)的發(fā)展過程 2
1.1.1  手工操作階段 2
1.1.2  早期批處理階段 3
1.1.3  執(zhí)行系統(tǒng) 4
1.1.4  多道程序系統(tǒng)階段 4
1.2  什么是操作系統(tǒng)(Operating System) 5
1.2.1  概念(定義) 5
1.2.2  設置OS的目的 5
1.2.3  操作系統(tǒng)的目標和作用 6
1.2.4  操作系統(tǒng)的主要功能 7
1.2.5  操作系統(tǒng)的服務功能 8
1.3  操作系統(tǒng)的結構 10
1.3.1  外部結構(環(huán)境) 10
1.3.2  內部結構(體系結構) 10
1.4  操作系統(tǒng)的分類 11
1.4.1  多道批處理系統(tǒng) 11
1.4.2  分時系統(tǒng) 12
1.4.3  實時系統(tǒng) 13
1.4.4  現(xiàn)代操作系統(tǒng) 14
1.5  操作系統(tǒng)的特征 15
1.6  操作系統(tǒng)的性能——如何評價一個
操作系統(tǒng) 16
1.7  當前比較流行的幾種微機操作系統(tǒng) 17
1.7.1  當前微機上的主流操作系統(tǒng) 17
1.7.2  用戶如何選用操作系統(tǒng) 20
1.8  UNIX系統(tǒng)的特點和結構 22
本章小結 24
習題 24
第2章  進程管理 25
2.1  進程的概念 26
2.1.1  程序的順序執(zhí)行 26
2.1.2  程序的并發(fā)執(zhí)行和資源共享 26
2.1.3  程序并發(fā)執(zhí)行的特性 28
2.1.4  進程(process) 29
2.1.5  用進程概念說明操作系統(tǒng)的
并發(fā)性和不確定性 31
2.1.6  進程的狀態(tài)及其變遷 32
2.1.7  進程的組成 33
2.1.8  UNIX系統(tǒng)的進程映像 35
2.2  有關進程的操作 38
2.2.1  進程的創(chuàng)建 38
2.2.2  進程終止和父/子進程的同步 41
2.3  進程間的相互作用和通信 43
2.3.1  同步 43
2.3.2  互斥 44
2.3.3  進程的臨界區(qū)和臨界資源 45
2.3.4  實施臨界區(qū)互斥的鎖操作法 45
2.3.5  信號量與P、V操作 48
2.3.6  高級通信機構 53
2.4  線程 55
2.4.1  線程的概念 55
2.4.2  線程的特點 56
2.4.3  線程的狀態(tài) 57
2.4.4  線程與進程的區(qū)別 57
2.4.5  多線程編程 58
2.5  中斷處理 59
2.5.1  中斷及其一般處理過程 59
2.5.2  中斷優(yōu)先級和多重中斷 61
2.5.3  中斷屏蔽 61
2.5.4  中斷在操作系統(tǒng)中的地位 62
2.5.5  UNIX系統(tǒng)對中斷和陷入的
處理 62
本章小結 65
習題 65
第3章  處理機管理 69
3.1  概述 70
3.1.1  CPU調度的三級實現(xiàn) 70
3.1.2  進程的執(zhí)行方式 72
3.1.3  CPU調度的基本方式 73
3.2  常用調度算法 74
3.2.1  先來先服務FCFS 74
3.2.2  短周期優(yōu)先SBF 75
3.2.3  優(yōu)先級 77
3.2.4  輪轉法 77
3.2.5  可變時間片輪轉法 79
3.2.6  多隊列輪轉法和多級反饋
隊列法 79
3.3  UNIX系統(tǒng)中的進程調度 80
本章小結 85
習題 85
第4章  存儲管理 87
4.1  引言 88
4.1.1  二級存儲器及信息傳送 88
4.1.2  存儲器分配 88
4.1.3  存儲管理的基本任務 89
4.1.4  存儲空間的地址問題 90
4.1.5  地址轉換 90
4.1.6  存儲管理的功能 92
4.1.7  內存的擴充技術 93
4.2  分區(qū)式管理技術 95
4.2.1  固定分區(qū)法 95
4.2.2  可變分區(qū)法 96
4.3  可重定位分區(qū)分配 98
4.4  多道程序對換技術 99
4.5  分頁存儲管理 100
4.5.1  分頁管理 100
4.5.2  請求分頁管理 103
4.6  段式存儲管理 111
4.6.1  分段和分段的地址空間 111
4.6.2  分段管理的實現(xiàn) 112
4.6.3  分段共享 113
4.6.4  段的動態(tài)鏈接 113
4.7  段頁式存儲管理 116
4.7.1  基本思想 116
4.7.2  實現(xiàn)過程 116
4.8  UNIX系統(tǒng)的存儲管理 117
本章小結 122
習題 122
第5章  設備管理 125
5.1  概述 126
5.1.1  設備分類 126
5.1.2  設備管理的目標和功能 126
5.1.3  設備分配技術 127
5.1.4  通道技術 128
5.1.5  緩沖技術 130
5.2  UNIX系統(tǒng)的設備管理 132
5.2.1  UNIX設備管理的特點 132
5.2.2  與設備驅動有關的接口 133
5.2.3  塊設備管理中的緩沖技術 133
5.2.4  塊設備的讀、寫 136
5.2.5  字符設備管理 140
本章小結 141
習題 141
第6章  文件系統(tǒng) 143
6.1  概述 144
6.1.1  文件及其分類 144
6.1.2  文件系統(tǒng)的功能 145
6.1.3  文件系統(tǒng)的用戶界面 145
6.1.4  文件系統(tǒng)的層次結構 147
6.2  文件的組織和存取方法 148
6.2.1  文件的邏輯組織和物理組織 148
6.2.2  文件的存取方式 151
6.3  目錄結構 151
6.3.1  一級目錄結構 152
6.3.2  二級目錄結構 152
6.3.3  多級目錄結構 153
6.4  文件存儲空間的管理 155
6.4.1  記住空間分配現(xiàn)狀的
數(shù)據(jù)結構 155
6.4.2  存儲空間分配程序 157
6.5  文件保護 158
6.5.1  文件系統(tǒng)的完整性 158
6.5.2  文件的共享與保護保密 159
6.6  對文件的主要操作 160
6.6.1  創(chuàng)建文件 160
6.6.2  文件的連接與解除連接 161
6.6.3  文件的打開和關閉 161
6.6.4  文件的讀、寫 162
6.7  UNIX文件系統(tǒng)的內部實現(xiàn) 163
6.7.1  數(shù)據(jù)結構 163
6.7.2  活動i節(jié)點的分配與釋放 166
6.7.3  目錄項和檢索目錄文件 167
6.7.4  文件的索引結構 169
6.7.5  文件卷和卷專用塊 170
6.7.6  空閑i節(jié)點的管理 171
6.7.7  空閑存儲塊的管理 173
6.7.8  子文件系統(tǒng)裝卸和
裝配塊表 174
6.7.9  各主要數(shù)據(jù)結構之間的
聯(lián)系 176
6.7.10  管道文件(pipe) 176
6.8  系統(tǒng)調用的實施舉例 180
本章小結 182
習題 182
第7章  死鎖 185
7.1  死鎖的基本概念 186
7.1.1  什么是死鎖 186
7.1.2  死鎖的表示 187
7.1.3  死鎖判定法則 188
7.2  死鎖的預防 189
7.3  死鎖的避免 191
7.3.1  資源分配狀態(tài)RAS 191
7.3.2  系統(tǒng)安全狀態(tài) 191
7.3.3  死鎖避免算法 192
7.3.4  對單體資源類的簡化算法 193
7.4  死鎖的檢測和解除 194
7.4.1  死鎖的檢測 194
7.4.2  死鎖的解除 195
本章小結 196
習題 196
第8章  操作系統(tǒng)基礎實驗 199
8.1  進程管理 200
8.1.1  實驗目的 200
8.1.2  實驗內容 200
8.2  系統(tǒng)管理內存 202
8.2.1  實驗目的 202
8.2.2  實驗內容 203
8.3  程序管理 205
8.3.1  實驗目的 205
8.3.2  實驗內容 205
8.4  系統(tǒng)管理網(wǎng)絡 208
8.4.1  實驗目的 208
8.4.2  實驗內容 209
本章小結 219
第9章  Linux操作系統(tǒng)中的
常用命令 221
9.1  使用Linux基本命令 222
9.1.1  常用簡單命令 222
9.1.2  目錄管理命令 224
9.1.3  文件管理命令 227
9.2  使用命令補齊和別名功能 228
9.2.1  命令行自動補齊 228
9.2.2  命令別名 228
9.3  使用重定向和管道 230
9.3.1  重定向 230
9.3.2  管道 231
9.4  熟悉vi三種模式下的操作命令 231
9.4.1  vi的三種工作模式 232
9.4.2  vi在三種模式下的
基本操作 232
9.5  使用vi建立簡單的Shell腳本
并運行 234
9.5.1  創(chuàng)建Shell腳本 235
9.5.2  運行Shell腳本 235
9.5.3  Shell編程基礎 236
9.5.4  流程控制語句 239
本章小結 242
第10章  操作系統(tǒng)項目實驗 243
10.1  進程調度及作業(yè)調度 244
10.1.1  項目實驗目的和要求 244
10.1.2  實驗內容 244
10.1.3  實驗知識點說明 244
10.1.4  實驗分析 244
10.2  動態(tài)分區(qū)存儲管理 251
10.2.1  項目實驗目的和要求 251
10.2.2  實驗內容 251
10.2.3  實驗知識點說明 251
10.2.4  實驗分析 251
10.3  模擬頁式虛擬存儲管理中硬件的
地址轉換與缺頁中斷 255
10.3.1  項目實驗目的和要求 255
10.3.2  實驗內容 255
10.3.3  實驗知識點說明 256
10.3.4  實驗分析 256
10.4  虛擬頁式存儲器頁面淘汰算法
模擬 259
10.4.1  項目實驗目的和要求 259
10.4.2  實驗內容 259
10.4.3  實驗知識點說明 259
10.4.4  實驗分析 260
10.5  銀行家算法 263
10.5.1  項目實驗目的和要求 263
10.5.2  實驗內容 263
10.5.3  實驗知識點說明 263
10.5.4  實驗分析 264
本章小結 273
參考文獻 274