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原理篇3

第1章 引言3

1.1 操作系统的概念3

1.1.1 操作系统的地位3

1.1.2 操作系统的管理目标和主要功能4

1.1.3 操作系统的定义5

1.2 操作系统的历史回顾5

1.2.1 操作系统的产生5

1.2.2 操作系统的完善6

1.2.3 操作系统的发展6

1.3 操作系统的类型6

1.3.1 批处理操作系统6

1.3.2 分时操作系统7

1.3.3 实时操作系统8

1.3.4 单用户操作系统9

1.3.5 网络操作系统9

1.3.6 分布式操作系统9

1.4 操作系统的特征10

1.4.1 并发性11

1.4.2 共享性11

1.4.3 虚拟性11

1.4.4 异步性11

1.5 操作系统与用户的接口12

1.5.1 命令接口12

1.5.2 程序接口12

1.5.3 图形用户接口12

1.6 操作系统的结构13

1.6.1 整体式系统13

1.6.2 层次式系统13

1.6.3 虚拟机系统13

1.6.4 客户-服务器系统14

1.7 操作系统的硬件环境14

1.7.1 CPU与外设并行工作14

1.7.2 I/O中断的作用15

1.7.3 管态与目态15

1.7.4 存储结构15

1.7.5 存储保护15

综合练习题一16

第2章 处理机管理18

2.1 多道程序设计18

2.1.1 顺序程序的执行19

2.1.2 并发程序的执行19

2.1.3 并发程序执行的条件20

2.2 进程的描述21

2.2.1 进程的定义21

2.2.2 进程的特性及其与程序的区别22

2.2.3 进程的基本状态及其转换23

2.2.4 进程控制块24

2.2.5 进程的队列25

2.3 进程的控制26

2.3.1 进程控制机构26

2.3.2 进程控制原语27

2.4 进程的互斥28

2.4.1 互斥的定义28

2.4.2 上锁和开锁原语29

2.4.3 用上锁和开锁原语实现进程的互斥29

2.5 信号量机制29

2.5.1 信号量的概念30

2.5.2 P、V操作原语30

2.5.3 用P、V操作原语实现进程的互斥31

2.6 进程的同步33

2.6.1 同步的定义34

2.6.2 用P、V操作原语实现进程的同步34

2.7 进程的通信41

2.7.1 进程通信的定义41

2.7.2 发送和接收原语——实现进程通信的基本原语42

2.7.3 消息缓冲通信方式42

2.7.4 信箱通信方式43

2.8 死锁问题45

2.8.1 死锁的定义45

2.8.2 产生死锁的原因47

2.8.3 产生死锁的必要条件47

2.8.4 死锁的防止47

2.8.5 死锁的避免48

2.8.6 死锁的检测与解除52

2.9 处理机调度52

2.9.1 调度算法53

2.9.2 调度时机55

2.9.3 调度过程55

2.10 线程的概念55

2.10.1 线程的定义56

2.10.2 线程与进程的比较56

综合练习题二57

第3章 存储管理62

3.1 存储管理的概念62

3.1.1 存储系统的分类62

3.1.2 物理地址和逻辑地址63

3.1.3 静态重定位和动态重定位63

3.1.4 存储管理的功能64

3.1.5 内存扩充技术65

3.1.6 存储管理的分类66

3.2 分区存储管理67

3.2.1 固定分区存储管理67

3.2.2 可变分区存储管理69

3.3 页式存储管理73

3.3.1 分页式存储管理73

3.3.2 虚拟页式存储管理78

3.4 段式存储管理83

3.4.1 分段式存储管理83

3.4.2 虚拟段式存储管理86

3.5 段页式存储管理89

综合练习题三89

第4章 设备管理92

4.1 设备管理概述92

4.1.1 设备管理的分类92

4.1.2 设备管理的功能93

4.1.3 设备管理的目标94

4.1.4 设备管理结构94

4.1.5 设备控制器和I/O通道94

4.2 I/O控制方式95

4.2.1 程序直接控制方式95

4.2.2 中断控制方式96

4.2.3 DMA控制方式96

4.2.4 通道控制方式97

4.3 中断技术99

4.3.1 中断的基本概念99

4.3.2 中断分类与优先级100

4.3.3 中断处理过程100

4.4 缓冲技术101

4.4.1 缓冲技术的基本思想101

4.4.2 缓冲技术的分类101

4.5 设备分配及设备的处理程序103

4.5.1 设备分配的数据结构103

4.5.2 设备分配策略104

4.5.3 设备处理105

4.6 SPOOLing系统106

4.7 磁盘设备管理108

4.7.1 磁盘结构108

4.7.2 磁盘的访问时间109

4.7.3 磁盘调度算法110

4.7.4 磁盘缓存置换算法113

综合练习题四114

第5章 文件管理117

5.1 文件系统的概述117

5.1.1 基本概念118

5.1.2 文件分类119

5.2 文件结构与存取方法120

5.2.1 文件的组织120

5.2.2 文件的逻辑结构及存取方式121

5.2.3 文件的物理结构及存取设备122

5.2.4 存储空间管理124

5.3 文件目录126

5.3.1 目录内容127

5.3.2 目录结构127

5.3.3 文件别名的实现129

5.4 文件使用131

5.4.1 文件访问131

5.4.2 文件控制131

5.4.3 目录管理131

5.4.4 伪文件132

5.5 安全与完整性132

5.5.1 文件的访问权限133

5.5.2 文件的并发访问133

5.5.3 文件的存取控制133

5.5.4 文件的完整性135

综合练习题五135

第6章 作业管理和用户接口138

6.1 概述139

6.1.1 启动程序执行的方式139

6.1.2 用户与操作系统之间的接口139

6.1.3 作业的基本概念142

6.2 批处理系统的作业管理142

6.2.1 作业的状态及转换142

6.2.2 作业的建立143

6.2.3 作业调度的评估144

6.2.4 作业调度算法145

综合练习题六148

实训篇153

第7章 实训基础153

7.1 概述153

7.1.1 UNIX系统调用154

7.1.2 简单命令156

7.1.3 重定向与管道命令157

7.1.4 后台命令158

7.1.5 通信命令158

7.2 Windows 2000/NT实训基础159

7.2.1 结构部件159

7.2.2 Windows NT对象160

7.3 实训161

7.3.1 实训目的161

7.3.2 实训内容161

第8章 进程管理实训162

8.1 UNIX/Linux进程管理162

8.1.1 UNIX进程的组成162

8.1.2 进程状态164

8.1.3 进程控制165

8.2 UNIX/Linux进程管理实训指导168

8.2.1 启动进程168

8.2.2 查看进程169

8.2.3 进程调度170

8.3 Windows 2000/NT进程管理实训指导171

8.4 进程调度设计模拟172

8.4.1 目的和要求172

8.4.2 示例说明173

8.4.3 示例程序173

8.5 实训177

8.5.1 进程并发执行177

8.5.2 进程同步和通信178

8.5.3 模拟进程调度178

第9章 存储管理实训179

9.1 UNIX/Linux存储管理179

9.1.1 请求调页管理的数据结构179

9.1.2 交换进程180

9.1.3 请求调页180

9.2 UNIX/Linux存储管理实训指导181

9.2.1 观察内存工作情况181

9.2.2 有关系统调用181

9.2.3 有关系统文件／proc181

9.2.4 动态存储分配182

9.3 Windows 2000/NT存储管理实训指导183

9.4 存储管理设计模拟184

9.4.1 目的和要求184

9.4.2 示例说明184

9.4.3 示例程序184

9.5 实训186

9.5.1 实训目的186

9.5.2 实训内容186

第10章 设备管理实训187

10.1 UNIX/Linux设备管理187

10.1.1 缓冲区管理187

10.1.2 块设备的管理188

10.1.3 字符设备的管理189

10.2 UNIX/Linux设备管理实训指导190

10.2.1 观察／控制设备工作情况190

10.2.2 磁盘管理190

10.3 Windows 2000/NT设备管理实训指导191

10.4 实训192

10.4.1 实训目的192

10.4.2 实训内容192

第11章 文件管理实训193

11.1 UNIX/Linux文件管理193

11.1.1 文件管理系统的数据结构193

11.1.2 索引结点的管理194

11.1.3 文件存储空间管理195

11.1.4 文件目录195

11.1.5 文件的分配196

11.1.6 文件卷的安装与拆卸196

11.2 UNIX/Linux文件管理实训指导197

11.2.1 文件和目录操作相关命令197

11.2.2 文件内容查询命令199

11.2.3 文件查找命令200

11.2.4 文本处理命令200

11.2.5 统计文件大小命令200

11.2.6 文件比较命令201

11.2.7 文件复制、删除和移动命令201

11.2.8 文件链接命令201

11.2.9 目录的创建与删除命令202

11.2.10 改变工作目录、显示目录内容命令202

11.3 Windows 2000/NT文件管理实训指导202

11.4 实训204

11.4.1 实训目的204

11.4.2 实训内容204

参考文献205