操作系統教程

操作系統是計算機系統的靈魂，是計算機系統必不可少的核心軟體，是計算機專業工作者必須掌握的知識，因而操作系統課程成為計算機相關專業的必修課。《操作系統教程》系統地闡述了操作系統的基本概念、原理、技術、方法及功能，儘可能全面地展示操作系統的精髓和特性，力求做到概念清晰、結構合理、取捨得當、由淺入深、通俗易懂。

前言

教學建議

第1章 引論

1.1操作系統概念

1.2操作系統的形成與發展

1.2.1手工操作階段

1.2.2早期批處理系統

1.2.3執行系統

1.2.4多道批處理系統

1.2.5分時系統

1.2.6實時系統

1.2.7通用操作系統

1.2.8微機操作系統

1.2.9網路操作系統

1.2.10分散式操作系統

1.2.11嵌入式操作系統

1.3操作系統的分類

1.4操作系統的功能

1.4.1處理器管理

1.4.2作業管理

1.4.3存儲管理

1.4.4設備管理

1.4.5文件管理

1.5操作系統的特徵和作用

1.5.1操作系統的特徵

1.5.2操作系統的作用

1.6本章小結

習題一

第2章 處理器管理

2.1程序的順序執行和併發執行

2.1.1程序的順序執行

2.1.2程序的併發執行

2.2進程的概念

2.2.1進程的定義

2.2.2進程的基本狀態和轉換

2.2.3進程式控制制塊

2.2.4進程隊列

2.3進程式控制制

2.3.1進程創建

2.3.2進程撤銷

2.3.3進程阻塞與喚醒

2.4進程調度

2.4.1進程調度的功能

2.4.2進程調度的時機

2.4.3進程調度的演演算法

2.4.4進程調度演演算法的選擇

2.5線程

2.5.1線程的引入

2.5.2線程的定義

2.5.3線程的狀態

2.5.4線程的調度

2.5.5線程的特徵

2.5.6線程的分類

2.5.7線程與進程結構

2.6進程互斥

2.6.1併發進程

2.6.2與時間有關的錯誤

2.6.3臨界區

2.6.4進程的互斥

2.7進程同步

2.7.1同步的概念

2.7.2用PV操作實現進程的同步

2.7.3生產者-消費者問題

2.7.4讀者-寫者問題

2.7.5時間同步問題

2.8管程

2.8.1管程的概念

2.8.2管程的語法描述

2.8.3條件變數

2.8.4利用管程解決生產者-消費者問題

2.8.5利用管程解決哲學家進餐問題

2.9進程通信

2.9.1進程通信的類型

2.9.2直接通信

2.9.3間接通信

2.10死鎖

2.10.1死鎖的原因

2.10.2死鎖的必要條件

2.10.3解決死鎖的方法

2.11本章小結

習題二

第3章 作業管理

3.1作業管理概述

3.1.1作業

3.1.2作業步

3.1.3作業控制方式

3.2批處理作業的管理

3.2.1批處理作業輸入

3.2.2批處理作業的調度

3.2.3作業調度演演算法

3.2.4演演算法綜合應用

3.2.5批處理作業的控制

3.3互動式作業的管理

3.3.1互動式作業的控制

3.3.2終端作業的管理

3.4操作系統與用戶的介面

3.4.1命令介面(作業級介面)

3.4.2程序介面

3.4.3圖形介面

3.5本章小結

習題三

第4章 存儲管理

4.1存儲管理概述

4.1.1存儲器的存儲結構

4.1.2存儲管理的功能

4.2程序的裝入與鏈接

4.2.1物理地址和邏輯地址

4.2.2程序的裝入

4.2.3程序的鏈接

4.3連續存儲管理

4.3.1單一連續存儲管理

4.3.2固定分區存儲管理

4.3.3可變分區存儲管理

4.3.4覆蓋與交換技術

4.4頁式存儲管理

4.4.1基本原理

4.4.2存儲空間的分配與去配

4.4.3頁表與地址轉換

4.4.4快表

4.4.5頁的共享與保護

4.5段式存儲管理

4.5.1基本原理

4.5.2空間的分配與去配

4.5.3地址轉換與存儲保護

4.5.4段的共享

4.5.5分頁和分段存儲管理的主要區別

4.6段頁式存儲管理

4.7虛擬存儲管理

4.7.1虛擬存儲器

4.7.2請求分頁式存儲管理

4.7.3請求分段式存儲管理

4.7.4請求段頁式存儲管理

4.8本章小結

習題四

第5章 設備管理

5.1設備管理概述

5.2I/O系統

5.2.1I/O系統結構

5.2.2I/O控制方式

5.3緩衝技術

5.3.1緩衝的引入

5.3.2單緩衝

5.3.3雙緩衝

5.3.4多緩衝

5.3.5緩衝池

5.4獨佔設備的分配

5.4.1設備的邏輯號和物理號

5.4.2設備的獨立性

5.4.3獨佔設備的分配

5.5磁碟管理

5.5.1磁碟結構

5.5.2磁碟空間的管理

5.5.3驅動調度

5.5.4提高磁碟I/O速度的一些方法

5.6設備處理

5.6.1設備驅動程序的處理過程

5.6.2設備的中斷處理

5.7虛擬設備

5.7.1離線外圍設備操作

5.7.2聯機同時外圍設備操作

5.7.3SPOOLing應用實例

5.8本章小結

習題五

第6章 文件管理

6.1文件管理概述

6.1.1文件和文件系統

6.1.2文件的分類

6.1.3文件系統的功能

6.1.4文件系統的層次結構

6.2文件的組織結構和存取方式

6.2.1文件的邏輯結構

6.2.2文件的存儲介質

6.2.3文件的存取

6.2.4文件的物理結構

6.2.5記錄的成組和分解

6.3目錄管理

6.3.1文件目錄

6.3.2文件目錄結構

6.4輔存空間的管理

6.4.1空閑塊表法

6.4.2空閑塊鏈法

6.4.3位示圖法

6.4.4成組鏈接法

6.5文件的使用

6.5.1主存打開文件表

6.5.2文件基本操作

6.5.3文件的具體使用

6.6文件的共享

6.6.1繞道法

6.6.2鏈接法

6.7文件的保護與保密

6.7.1存取控制

6.7.2容錯技術

6.7.3數據轉儲

6.8本章小結

習題六

第7章 Windows操作系統

7.1Windows 2000系統概述

7.1.1設計目標

7.1.2系統模型

7.1.3系統機制

7.2Windows 2000進程管理

7.2.1進程

7.2.2進程互斥和同步

7.2.3線程

7.3Windows 2000內存管理

7.3.1概述

7.3.2內存對象

7.3.3動態鏈接庫

7.3.4頁面文件

7.4Windows 2000輸入和輸出系統

7.4.1I/O系統的組成

7.4.2驅動程序

7.5Windows 2000文件系統

7.5.1磁碟管理

7.5.2文件系統

7.6本章小結

習題七

第8章 Linux操作系統

8.1Linux系統概述

8.1.1Linux的產生及版本

8.1.2Linux的特點

8.1.3Linux系統模型

8.1.4Linux系統機制

8.2Linux進程管理

8.2.1進程的數據結構

8.2.2進程和線程

8.2.3進程的調度

8.2.4進程的通信機制

8.3Linux內存管理

8.3.1請求分頁存儲管理

8.3.2多級頁表

8.3.3內存頁的缺頁中斷

8.3.4內存空間的分配與回收

8.3.5頁面交換機制

8.4Linux輸入和輸出系統

8.4.1設備管理概述

8.4.2I/O控制方式

8.4.3設備驅動程序

8.4.4高速緩衝機制

8.5Linux文件系統

8.5.1常見文件系統格式

8.5.2虛擬文件系統

8.5.3EXT2文件系統

8.5.4日誌文件系統

8.6本章小結

習題八

參考文獻