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第1章 绪论1

目录2

序2

1.1 操作系统概述2

1.1.1 操作系统的目标和作用2

1.1.2 操作系统作为用户与计算机的接口3

前言4

1.1.3 操作系统作为计算机系统的资源管理器4

1.2 操作系统的发展和类型6

1.2.1 单道批处理系统7

1.2.2 多道批处理系统8

1.2.3 分时系统9

1.2.4 实时系统11

1.2.5 网络操作系统12

1.2.6 分布式操作系统12

1.3 微机操作系统13

1.3.1 MS-DOS操作系统13

1.3.2 Windows操作系统14

1.3.3 Linux操作系统15

1.4 Linux的使用常识15

1.5 本章小结15

1.6 习题16

第2章 操作系统接口18

2.1 联机命令接口18

2.1.1 联机命令格式及其类型18

2.1.2 终端处理程序19

2.1.3 命令解释程序20

2.2 程序接口21

2.2.1 系统调用与函数调用21

2.2.2 系统调用的类型22

2.2.3 系统调用的实现23

2.3 图形用户接口23

2.4 Linux用户接口24

2.4.1 Linux的命令行接口24

2.4.2 Linux命令行中的通配符24

2.4.3 Linux常用命令25

第3章 处理机管理31

2.4.4 Linux的图形接口34

2.5 本章小结38

2.7 实验：Linux常用命令和权限的使用39

2.6 习题39

3.1 进程的概念41

3.1.1 程序的并发执行42

3.1.2 进程的定义和特征44

3.1.3 进程的状态及其转换46

3.1.4 进程控制块PCB48

3.2 进程控制51

3.2.1 进程创建51

3.2.2 撤消进程52

3.2.3 进程阻塞52

3.2.4 进程唤醒52

3.2.5 进程切换53

3.3 进程的同步与互斥53

3.3.1 同步与互斥的概念54

3.3.2 临界区与临界资源55

3.3.3 软件方法解决进程之间的互斥57

3.3.4 硬件方法解决互斥61

3.3.5 信号量机制63

3.3.6 经典同步问题66

3.3.7 管程（Monitor）70

3.4 处理机调度72

3.4.1 调度的类型72

3.4.2 调度准则73

3.4.3 调度算法74

3.4.4 多处理机调度79

3.5.1 进程通信的类型80

3.5 进程通信80

3.5.2 直接通信81

3.5.3 间接通信83

3.6 死锁84

3.6.1 死锁的概念84

3.6.2 死锁产生的原因和条件86

3.6.3 死锁的预防（Deadlock Prevention）87

3.6.4 死锁的避免（Deadlock Avoidance）88

3.6.5 死锁的检测与恢复91

3.7 线程92

3.7.1 线程的概念92

3.7.2 线程实现的机制93

3.8 Linux的进程管理94

3.8.1 Linux的进程控制块94

3.7.3 线程的状态94

3.8.2 Linux进程状态96

3.8.3 Linux的进程调度97

3.8.4 Linux的进程控制99

3.9 本章小结99

3.10 习题100

3.11 实验：进程间通信102

第4章 存储器管理104

4.1 概述104

4.1.1 存储器管理的功能104

4.1.2 用户程序的主要处理过程106

4.1.3 存储器的层次109

4.2 存储器的分区管理109

4.2.2 固定分区管理110

4.2.1 单一连续分区110

4.2.3 动态分区管理111

4.2.4 动态重定位分区管理115

4.3 分页存储管理115

4.3.1 分页存储管理的基本原理115

4.3.2 分页存储管理系统中的地址转换117

4.3.3 分页存储管理的优缺点119

4.4 分段存储管理120

4.4.1 分段存储管理的基本原理120

4.4.2 地址转换机构121

4.4.3 段的共享和保护122

4.4.4 分段存储管理的优缺点123

4.5 段页式存储管理123

4.5.1 段页式存储管理的基本思想123

4.5.2 段页式存储管理中的地址转换124

4.5.3 段页式存储管理的优缺点125

4.6 覆盖技术与交换技术125

4.6.1 覆盖技术125

4.6.2 交换技术127

4.7 虚拟存储器管理127

4.7.1 请求分页存储管理129

4.7.2 请求分段存储管理140

4.7.3 请求段页式管理141

4.7.4 虚拟存储管理的优缺点142

4.8 Linux的内存管理142

4.8.1 地址映射142

4.8.2 Linux的高速缓存机制143

4.8.3 页面置换145

4.8.4 内存空间的分配与回收146

4.9 本章小结148

4.10 习题148

4.11 实验150

第5章 文件系统152

5.1 文件系统概述152

5.1.1 文件及其分类152

5.1.2 文件命名153

5.1.3 文件系统的功能153

5.2 文件结构和存取方法154

5.2.1 文件的存取方法154

5.2.2 文件的逻辑结构155

5.2.3 文件的物理结构155

5.3.1 文件目录及主要操作159

5.3 文件目录159

5.3.2 目录结构160

5.3.3 文件目录的检索和改进163

5.4 文件存储空间的管理164

5.4.1 文件存储空间的管理方法164

5.4.2 文件存储空间的分配165

5.5 对文件的主要操作166

5.6 文件的保护与文件系统的可靠性168

5.6.1 文件的共享168

5.6.2 文件的保护170

5.6.3 文件系统的可靠性172

5.7 Linux的文件系统175

5.7.1 VFS文件系统176

5.7.2 Linux EXT2文件系统183

5.7.3 日志文件系统186

5.8 本章小结187

5.9 习题188

5.10 实验189

第6章 设备管理191

6.1 设备管理概述191

6.1.1 设备的类型191

6.1.2 设备管理的目标和功能192

6.1.3 I/O子系统的组成193

6.1.4 设备驱动程序194

6.2 I/O控制方式195

6.2.1 程序（Programmed）I/O方式195

6.2.2 中断驱动（Interrupt-Driven）I/O方式196

6.2.3 接内存存取（DMA）方式197

6.2.4 通道控制方式199

6.3 缓冲技术200

6.3.1 单缓冲（Single Buffer）201

6.3.2 双缓冲（Double Buffer）201

6.3.3 缓冲池202

6.4 设备分配203

6.4.1 设备分配策略203

6.4.2 设备分配中的数据结构204

6.4.3 设备分配过程205

6.4.4 SPOOLing系统206

6.5 磁盘管理与调度207

6.6.1 Linux设备管理的实现层次211

6.6 Linux设备管理211

6.6.2 设备文件212

6.6.3 输入／输出空间管理213

6.6.4 设备驱动程序215

6.7 本章小结215

6.8 习题216

第7章 操作系统的结构与设计217

7.1 操作系统的设计目标217

7.2 操作系统的结构218

7.2.1 操作系统结构分类218

7.2.2 操作系统的逻辑结构220

7.2.3 微内核220

7.3.2 层次结构法222

7.3.1 模块接口法222

7.3 操作系统的设计222

7.3.3 核扩充法223

7.4 Linux操作系统的结构223

7.4.1 Linux内核223

7.4.2 Linux shell224

7.4.3 Linux文件结构224

7.4.4 Linux实用工具225

7.5 本章小结225

7.5 习题225

第8章 分布式操作系统226

8.1 分布式操作系统概述226

8.1.1 分布式操作系统特点226

8.1.3 资源管理227

8.1.2 进程通信227

8.1.4 系统结构228

8.2 分布式系统的进程管理228

8.2.1 进程迁移228

8.2.2 同步与互斥230

8.2.3 进程间的通信231

8.2.4 死锁问题232

8.3 分布式文件系统235

8.3.1 概述235

8.3.2 分布式文件系统的文件服务235

8.3.3 分布式文件系统的目录服务236

8.4 本章小结236

8.5 习题237

参考文献238