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第1章 操作系统概论1

1.1操作系统概念1

1.1.1计算机系统总体结构1

1.1.2从不同角度刻画操作系统2

1.2操作系统发展历程2

1.2.1无操作系统时代（1945—1955年）3

1.2.2单道批处理系统（1955—1965年）4

1.2.3多道程序系统（1965—1980年）5

1.2.4分时操作系统5

1.2.5实时操作系统6

1.2.6各种类型操作系统简介8

1.3操作系统基本特性11

1.3.1并发性11

1.3.2共享性12

1.3.3虚拟性13

1.3.4异步性13

1.4操作系统功能13

1.4.1处理机管理14

1.4.2存储器管理15

1.4.3设备管理16

1.4.4文件管理17

1.4.5用户接口18

1.5操作系统结构设计18

1.5.1传统操作系统结构18

1.5.2客户/服务器模式20

1.5.3微内核结构22

1.6小结25

习题25

第2章 操作系统接口28

2.1用户接口和系统程序28

2.1.1用户接口28

2.1.2命令解释程序30

2.1.3系统程序31

2.2系统调用31

2.2.1系统态和用户态32

2.2.2系统调用32

2.2.3中断机制33

2.2.4系统调用的实现33

2.2.5 PO SIX标准34

2.3小结35

习题35

第3章 进程管理37

3.1进程的基本概念37

3.1.1程序的顺序执行及特征37

3.1.2程序的并发执行及特征38

3.1.3进程的定义及描述39

3.2进程状态及其转换40

3.2.1进程状态及状态转换40

3.2.2进程控制块43

3.3进程控制45

3.3.1进程的创建45

3.3.2进程的阻塞与唤醒46

3.3.3进程的终止47

3.3.4进程的挂起与激活47

3.4进程同步48

3.4.1进程同步的概念48

3.4.2临界区及其管理49

3.4.3信号量及PV操作53

3.4.4几个经典的进程同步问题57

3.4.5管程机制62

3.5进程通信64

3.5.1进程的通信方式65

3.5.2有关消息传递的若干问题68

3.6死锁70

3.6.1死锁的定义70

3.6.2产生死锁的原因和条件70

3.6.3处理死锁的方法71

3.6.4死锁的预防72

3.6.5死锁的避免72

3.6.6死锁的检测及解决77

3.7线程78

3.7.1线程的引入78

3.7.2线程的基本概念79

3.7.3线程管理和线程库81

3.7.4线程的实现82

3.8小结84

习题85

第4章 处理机调度88

4.1处理机调度的层次88

4.1.1高级调度89

4.1.2低级调度90

4.1.3中级调度91

4.2调度队列模型及调度准则91

4.2.1调度队列模型91

4.2.2调度准则93

4.3调度算法95

4.3.1调度算法的目标95

4.3.2先来先服务96

4.3.3短作业优先96

4.3.4高优先权优先97

4.3.5高响应比优先调度算法98

4.3.6基于时间片轮转99

4.3.7多级反馈队列调度100

4.4实时调度101

4.4.1实现实时调度的基本条件101

4.4.2实时调度算法的分类102

4.4.3实时调度算法104

4.5小结106

习题106

第5章 存储管理109

5.1存储器109

5.1.1存储器的层次109

5.1.2地址变换和存储保护110

5.2连续存储空间管理110

5.2.1固定分区管理方式111

5.2.2可变分区管理方式112

5.2.3覆盖与交换技术115

5.3分页存储管理117

5.3.1分页存储管理基本思想117

5.3.2分页存储管理的分配与回收120

5.3.3两级和多级页表121

5.3.4分页存储管理的页面共享和保护123

5.4分段存储管理方式123

5.4.1分段存储管理方式的引入124

5.4.2分段系统的基本原理124

5.4.3分段与分页的比较128

5.5虚拟存储管理129

5.5.1虚拟存储器的概念129

5.5.2请求分页虚拟存储管理130

5.5.3页面置换算法137

5.5.4请求分段虚拟存储管理142

5.5.5请求段页式虚拟存储管理144

5.6小结145

习题147

第6章 设备管理150

6.1I/O系统150

6.1.1 I/O设备150

6.1.2设备控制器152

6.1.3 I/O通道154

6.2 I/O控制方式156

6.2.1程序直接控制156

6.2.2中断方式157

6.2.3 DMA方式159

6.2.4通道控制方式160

6.3缓冲管理162

6.3.1缓冲的引入162

6.3.2缓冲的种类163

6.3.3缓冲池管理163

6.4 I/O软件165

6.4.1 I/O软件的设计目标和原则165

6.4.2中断处理程序166

6.4.3设备驱动程序167

6.4.4设备独立性软件168

6.4.5用户层I/O软件170

6.5设备分配171

6.5.1设备分配用数据结构172

6.5.2设备分配原则173

6.5.3设备分配算法173

6.6磁盘存储器管理173

6.6.1磁盘性能173

6.6.2磁盘调度174

6.6.3提高磁盘I/O速度的方法177

6.7小结179

习题180

第7章 文件系统管理182

7.1文件系统的概念182

7.1.1文件182

7.1.2目录183

7.1.3文件系统184

7.2文件的逻辑结构185

7.2.1文件逻辑结构的形式185

7.2.2文件逻辑结构的类型186

7.3文件的物理结构188

7.3.1顺序文件188

7.3.2链接文件189

7.3.3索引文件190

7.4文件目录管理192

7.4.1文件的组成192

7.4.2文件层次目录193

7.5文件存储空间管理195

7.5.1空闲表195

7.5.2空闲链表196

7.5.3位示图197

7.6文件的共享机制197

7.6.1基于索引结点的共享方式198

7.6.2利用符号链实现文件共享199

7.7文件系统性能200

7.7.1文件系统的可靠性200

7.7.2文件系统性能的优化201

7.7.3文件的保护机制201

7.8小结204

习题205

第8章 操作系统安全208

8.1安全性概述208

8.2操作系统面临的安全威胁210

8.2.1病毒和蠕虫210

8.2.2逻辑炸弹210

8.2.3特洛伊木马211

8.2.4隐蔽通道211

8.3安全策略与模型212

8.3.1机密性安全模型212

8.3.2完整性安全模型213

8.4安全机制213

8.4.1认证机制213

8.4.2访问控制214

8.4.3加密机制216

8.4.4审计机制217

8.5小结218

习题218

第9章 移动操作系统219

9.1移动操作系统概述219

9.2移动操作系统发展现状220

9.3移动操作系统发展趋势222

9.3.1 Web化成为移动终端操作系统未来发展新方向222

9.3.2智能操作系统促进移动互联网与物联网融合223

9.4小结223

习题223

参考文献224