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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　操作系统的地位和作用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7

1.3　操作系统的类型7

1.3.1　批处理操作系统7

1.3.2　分时操作系统8

1.3.3　实时操作系统10

1.3.4　单用户操作系统10

1.3.5　网络操作系统11

1.3.6　分布式操作系统11

1.4　操作系统的特征12

1.4.1　并发性12

1.4.2　共享性13

1.4.3　虚拟性14

1.4.4　异步性14

1.5　操作系统的用户界面14

1.5.1　命令界面14

1.5.2　程序界面14

1.6.1　整体式系统15

1.6　操作系统的结构15

1.5.3　图形用户界面15

1.6.2　层次式系统16

1.6.3　虚拟机系统16

1.6.4　客户／服务器系统16

1.7　操作系统的硬件环境17

1.7.1　CPU与外设并行工作17

1.7.2　I/O中断的作用18

1.7.3　管态与目态18

1.7.4　存储结构18

1.7.5　存储保护19

综合练习题一19

2.1.1　程序的顺序执行22

2.1　多道程序设计22

第2章　处理机管理22

2.1.2　程序的并发执行23

2.1.3　并发程序执行的条件24

2.2　进程的描述26

2.2.1　进程的定义26

2.2.2　进程的特性及其与程序的区别26

2.2.3　进程的基本状态及其转换27

2.2.4　PCB29

2.2.5　进程的队列31

2.3　进程的控制32

2.3.1　进程控制机制32

2.3.2　进程控制原语32

2.4.1　互斥的定义34

2.4　进程的互斥34

2.4.3　用上锁和开锁原语实现进程的互斥35

2.4.2　上锁和开锁原语35

2.5　信号量机制36

2.5.1　信号量的概念36

2.5.2　P、V操作原语37

2.5.3　用P、V操作原语实现进程的互斥38

2.6　进程的同步40

2.6.1 同步的定义41

2.6.2　用P、V操作原语实现进程的同步42

2.7.1　进程通信的定义50

2.7.2　发送和接收原语50

2.7　进程的通信50

2.7.3　消息缓冲通信方式51

2.7.4　信箱通信方式53

2.8　死锁问题54

2.8.1　死锁的定义55

2.8.2 产生死锁的原因57

2.8.3　产生死锁的必要条件57

2.8.4　死锁的预防58

2.8.5　死锁的避免58

2.8.6　死锁的检测与解除63

2.8.7　鸵鸟算法64

2.9　处理机调度64

2.9.1　调度算法65

2.9.3　调度过程67

2.9.2　调度时机67

2.10　线程的概念68

2.10.1　线程的定义68

2.10.2　线程与进程的比较69

综合练习题二69

第3章　存储器管理74

3.1　存储管理的概念74

3.1.1　存储系统的分类74

3.1.2　物理地址和逻辑地址75

3.1.3　静态重定位和动态重定位75

3.1.4　存储管理的功能76

3.1.5　内存扩充技术77

3.1.6　存储管理的分类79

3.2　分区存储管理80

3.2.1　固定分区存储管理80

3.2.2　可变分区存储管理82

3.2.3　伙伴系统87

3.3　页式存储管理88

3.3.1　实分页式存储管理88

3.3.2　虚拟页式存储管理95

3.4　段式存储管理101

3.4.1　实分段式存储管理101

3.4.2　虚拟段式存储管理105

3.5　段页式存储管理109

综合练习题三109

4.1　设备管理概述113

4.1.1　设备的分类113

第4章　设备管理113

4.1.2　设备管理的目标114

4.1.3　设备管理的功能114

4.1.4　设备管理结构115

4.1.5　设备控制器和I/O通道115

4.2　I/O控制方式116

4.2.1　程序直接控制方式116

4.2.2　中断控制方式117

4.2.3　DMA控制方式117

4.2.4　通道控制方式119

4.3　中断技术121

4.3.1 中断的基本概念121

4.3.2　中断分类与优先级122

4.3.3　中断处理过程123

4.4　缓冲技术123

4.4.1　缓冲技术的基本思想123

4.4.2　缓冲的分类124

4.4.3　缓冲的使用126

4.5　设备分配及设备处理127

4.5.1　设备分配的数据结构127

4.5.2　设备分配策略128

4.5.3　设备处理129

4.6　SPOOLing系统131

4.6.1 SPOOLing系统的概念131

4.6.2 SPOOLing系统的组成132

4.7　磁盘设备管理133

4.6.3 SPOOLing系统的优点及应用举例133

4.7.1　磁盘结构134

4.7.2　磁盘的访问时间136

4.7.3　磁盘调度算法137

4.7.4　磁盘缓存置换算法141

4.7.5　提高磁盘输入／输出速度的方法142

综合练习题四143

第5章　文件管理146

5.1　文件系统概述146

5.1.1　基本概念147

5.1.2　文件分类149

5.1.3　文件结构150

5.1.4　文件存取方式152

5.1.6　文件操作154

5.1.5　文件结构与文件存取方式的联系154

5.2　文件目录156

5.2.1 目录内容156

5.2.2　目录结构157

5.2.3　目录检索技术161

5.2.4　目录操作162

5.3　文件系统的实现163

5.3.1　文件的实现163

5.3.2 目录的实现168

5.3.3　文件共享的实现169

5.3.4　磁盘空间管理171

5.3.5　文件系统的一致性177

综合练习题五180

6.1　安全性概述184

第6章　操作系统安全性184

6.2　影响系统安全性的因素185

6.3　实现系统安全性的基本技术187

6.3.1　鉴别机制187

6.3.2　授权机制193

6.3.3　备份、转储与恢复机制197

6.3.4　加密机制199

6.3.5　审计机制205

6.3.6　防火墙机制205

6.3.7　反病毒机制211

6.4　安全性的设计原则212

6.5　职业道德教育与法制建设212

综合练习题六213

7.1　Linux操作系统概述219

7.1.1 Linux的起源和历史219

实训篇219

第7章　实训基础219

7.1.2 Linux的特点220

7.1.3 Linux的基本结构221

7.1.4 Linux的源代码分布222

7.1.5 Linux的用户接口223

7.1.6 Linux基本操作简介226

7.2 Windows 2000/XP操作系统概述229

7.2.1 Windows 2000/XP的由来和特点229

7.2.2 Windows 2000/XP体系结构简介231

7.2.3 Windows 2000/XP的用户接口238

7.2.4 Windows 2000/XP的注册表243

7.2.5 Windows 2000/XP的任务管理器246

第8章　实训内容247

8.1　应用级247

8.1.1　安装Linux247

8.1.2　安装Windows 2000248

8.1.3 Linux系统用户接口和编程界面248

8.1.4 Windows操作系统界面认识250

8.2　系统管理级250

8.2.1　在Linux中使用优盘250

8.2.2　屏蔽Windows 2000桌面上的“回收站”251

8.2.3　停止Windows 2000“自动升级”服务251

8.3　系统行为观察级252

8.3.1　观察Linux进程的异步并发执行252

8.3.2 Linux进程间的通信253

8.3.3　在Linux中共享文件254

8.3.4　观察Linux内存分配结果254

8.3.5　观察Windows 2000内存使用情况254

8.3.6　观察Windows 2000注册表的内容255

8.4　实现级255

8.4.1　进程调度模拟程序设计256

8.4.2　页面置换模拟程序设计256

8.4.3　文件系统模拟设计257

8.5　源代码阅读级258

8.5.1 Linux源代码专题分析——进程调度程序258

8.5.2　跟踪系统查找文件过程258

附录 习题参考答案与提示260

参考文献274