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目录1

第1章　操作系统概述1

1.1　操作系统的基本概念1

1.2　操作系统的基本功能2

1.3　操作系统的类型6

1.4　操作系统的基本特征10

1.5　操作系统的结构11

1.6　研究操作系统的几种观点13

1.7　操作系统的发展历程15

1.8　典型操作系统简介17

1.9　本章小结21

习题22

第2章　用户接口23

2.1 作业23

2.1.1　作业的概念23

2.1.2　作业控制块24

2.1.3　作业的状态及其转换25

2.2.1　联机用户接口26

2.2　命令接口26

2.2.2　脱机用户接口28

2.3　编程接口28

2.3.1 系统调用的类型29

2.3.2　系统调用的实现29

2.4 图形接口30

2.4.1 窗口31

2.4.2　图标32

2.4.3　菜单33

2.4.4　对话框33

2.5　Linux的用户接口34

2.5.1　Linux命令接口34

2.5.2　Linux编程接口35

2.5.3　Linux图形接口35

2.6　本章小结37

习题38

3.1.1　程序的顺序与并发执行39

3.1　进程的基本概念39

第3章　进程管理39

3.1.2　进程的定义及特征42

3.2　进程的状态及其转换43

3.3　进程描述45

3.3.1　进程的组成45

3.3.2　进程控制块46

3.4　进程控制49

3.4.1 进程空间49

3.4.2　进程控制原语50

3.4.3　进程上下文51

3.5　线程52

3.5.1　线程的基本概念及分类52

3.5.2　线程的状态及转换53

3.5.3　线程的应用54

3.6　Linux的进程模型55

3.6.1　Linux的进程控制块55

3.6.2　Linux进程的创建和撤销57

3.6.3　Linux进程的状态及其转换58

3.7　Linux系统的线程机制59

3.8　本章小结60

习题61

第4章　处理机管理62

4.1 分级调度62

4.1.1 作业调度62

4.1.2　交换调度63

4.1.3　进程调度63

4.2.1 先来先服务调度算法65

4.1.4　线程调度65

4.2　调度算法65

4.2.2　优先级调度算法66

4.2.3　轮转调度算法67

4.2.4　分级轮转调度算法68

4.2.5　分级反馈轮转调度算法69

4.2.6　最短作业优先算法70

4.2.7　响应比高者优先算法71

4.3　实时调度算法72

4.4　选择调度方式和评价调度算法的若干准则73

4.5　Linux的进程调度75

4.5.1　调度的时机75

4.5.2　调度算法76

4.6　本章小结78

习题78

第5章　存储管理80

5.1　存储管理的功能80

5.1.1 内存的分配与回收80

5.1.2　地址转换81

5.1.3　内存信息的共享与保护82

5.1.4　内存的扩充83

5.2　覆盖和交换技术83

5.2.1 覆盖技术84

5.2.2　交换技术85

5.3　分区存储管理85

5.3.1　单分区存储管理86

5.3.2　多分区存储管理87

5.3.3 分区存储管理的评价94

5.4.1 页式存储管理的基本原理和使用的数据结构95

5.4　页式存储管理95

5.4.2　静态页式存储管理97

5.4.3　动态页式存储管理99

5.4.4　页式管理的优缺点105

5.5　段式和段页式管理106

5.5.1　段式存储管理106

5.5.2　段页式存储管理110

5.6.1　物理内存的管理111

5.6 Linux的存储管理111

5.6.2　进程空间的管理114

5.6.3　Linux虚存的保护116

5.7　本章小结117

习题118

第6章　设备管理120

6.1　设备管理概述120

6.1.1　设备的种类120

6.1.2　设备管理的功能和任务121

6.1.3　数据传送控制方式122

6.2　磁盘的驱动调度123

6.2.1　磁盘的结构123

6.2.2　磁盘的驱动调度125

6.3 中断技术128

6.3.1 中断及其基本概念129

6.3.2　中断处理过程129

6.3.3　中断优先级与多重中断130

6.4.1　通道的引入131

6.4　通道技术131

6.4.2　通道类型133

6.4.3　通道指令和通道程序135

6.4.4　通道的工作过程137

6.5　缓冲技术138

6.5.1　缓冲的引入139

6.5.2　缓冲的种类139

6.5.3　缓冲池的管理140

6.6.1　设备的独立性142

6.6　设备分配142

6.6.3　设备分配策略143

6.6.2　设备分配的原则143

6.6.4　设备分配所使用的数据结构和分配算法144

6.7　虚拟设备147

6.7.1　虚拟设备的引入147

6.7.2　虚拟设备的实现147

6.8.1 I/O控制151

6.8.2　I/O控制的功能151

6.8　I/O进程控制151

6.8.3　I/O控制的实现152

6.9　设备驱动程序153

6.9.1 设备驱动程序的功能和特点153

6.9.2　设备驱动程序的处理过程154

6.9.3　设备驱动程序的管理155

6.9.4　Linux的设备驱动程序156

6.10　Linux的设备管理157

6.10.1　设备文件的概念157

6.10.2　相关数据结构158

6.10.3　中断和异常160

6.11　本章小结160

习题161

第7章　文件管理163

7.1 文件和文件系统163

7.1.1 文件163

7.1.2　文件的分类164

7.2　文件的逻辑组织165

7.1.3　文件系统165

7.2.1 流式文件166

7.2.2　记录式文件166

7.2.3　存取方法168

7.3　文件的物理组织169

7.3.1　磁带文件的组织169

7.3.2　磁盘文件的组织171

7.3.3　记录的成组与分解175

7.4.1 一级目录结构177

7.4　文件目录177

7.4.2　二级目录结构178

7.4.3　树形目录结构179

7.4.4　文件目录管理180

7.5　磁盘存储空间的管理181

7.5.1 位示图181

7.5.2　空闲块表182

7.5.3　空闲块链182

7.6　磁盘容错技术184

7.6.1　第一级容错技术184

7.6.2　第二级容错技术185

7.6.3　廉价磁盘冗余阵列186

7.6.4　后备系统188

7.7　文件的使用190

7.7.1　文件的操作190

7.7.2　文件的使用192

7.8.1　文件的共享193

7.8　文件的共享、保护和保密193

7.8.2　文件的保护195

7.8.3　文件的保密197

7.9　文件的层次模型197

7.10　Linux的文件管理199

7.10.1　虚拟文件系统199

7.10.2　EXT2文件系统204

7.11　本章小结206

习题207

第8章　进程的互斥、同步、通信与死锁209

8.1　进程互斥209

8.1.1 临界区与进程互斥210

8.1.2　互斥的加锁实现212

8.1.3　信号量和P、V原语213

8.1.4　利用P、V原语实现进程互斥215

8.2　进程同步216

8.3.1　生产者和消费者问题219

8.3　经典的进程同步问题219

8.3.2　其他经典的进程同步问题221

8.4　进程通信222

8.4.1　进程通信的类型222

8.4.2　消息传递通信224

8.5　死锁226

8.5.1　死锁的基本概念226

8.5.2　进程死锁的解决方案228

8.5.3 典型的进程死锁解决方案——银行家算法229

8.6 Linux中的线程同步232

8.7 Linux中的进程通信机制233

8.7.1 管道233

8.7.2 System V的IPC通信机制234

8.8　本章小结238

习题239

第9章　安全和安全操作系统242

9.1 计算机安全最重要的三个方面242

9.1.1 威胁242

9.2　保证安全的基本措施243

9.2.1 密码术243

9.1.3　意外数据丢失243

9.1.2　入侵者243

9.2.2　用户认证245

9.3　对系统的攻击246

9.3.1 来自系统内的攻击246

9.3.2　来自系统外的攻击247

9.4　保护机制248

9.4.1　保护域248

9.4.2　访问控制列表250

9.4.3　权能列表251

9.5　Linux的安全问题252

9.5.1　Linux的安全措施252

9.5.2　Linux的安全漏洞254

9.6　安全操作系统的概念及发展254

9.6.1 安全操作系统的概念及重要性254

9.6.2　安全操作系统的发展255

9.7　安全操作系统的一般模型及开发方法256

9.7.1 安全操作系统的一般模型256

9.7.3　安全操作系统的开发过程258

9.7.2　安全操作系统的开发方法258

9.8　操作系统的安全评测260

9.8.1 操作系统安全评测的基础260

9.8.2　操作系统安全评测方法261

9.8.3　国内外计算机系统安全评测准则概况262

9.9　国内外安全操作系统研究的发展263

9.10　本章小结264

习题265

10.1 计算机系统的分类266

第10章 并行、网络和分布式操作系统266

10.2　并行计算机操作系统267

10.2.1　并行计算机系统267

10.2.2　多处理机操作系统268

10.3　计算机网络操作系统272

10.3.1 计算机网络简介272

10.3.2　计算机网络体系结构与协议273

10.3.3 网络操作系统的发展及分类275

10.3.4　网络操作系统的功能276

10.3.5 网络操作系统提供的服务279

10.4　分布式操作系统280

10.4.1 分布式操作系统的特点281

10.4.2　分布式操作系统的构成282

10.4.3　分布式系统的通信282

10.4.4　分布式操作系统的资源管理285

10.4.5　分布式进程管理286

10.4.6　分布式进程的同步、互斥与死锁287

10.4.7　分布式文件系统289

10.4.8　集群系统289

习题291

10.5　本章小结291

第11章 多媒体操作系统293

11.1　多媒体的引入293

11.2　多媒体文件及视频压缩295

11.2.1　多媒体文件295

11.2.2　视频压缩296

11.3　多媒体处理调度301

11.3.1 多媒体处理调度常用算法简介301

11.4　多媒体文件系统303

11.3.2　调度相同参数的进程303

11.4.1　VCR控制功能304

11.4.2　准点播306

11.4.3　带有VCR功能的准点播307

11.5　文件在磁盘上的放置309

11.5.1　单磁盘上文件放置309

11.5.2　文件的放置策略310

11.5.3　准点播的文件放置313

11.5.4　多磁盘上文件的放置314

11.6.1　块缓存316

11.6　缓存316

11.6.2　文件缓存318

11.7　多媒体磁盘调度318

11.7.1　静态磁盘调度318

11.7.2　动态磁盘调度320

11.8　本章小结321

习题322

参考文献324