操作系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)

前言
教學(xué)建議
第1章 計(jì)算機(jī)概述
1.1 計(jì)算機(jī)硬件
1.1.1 處理器
1.1.2 存儲(chǔ)器
1.1.3 I/O設(shè)備
1.1.4 時(shí)鐘部件
1.1.5 計(jì)算機(jī)總線
1.1.6 各功能部件組織結(jié)構(gòu)
1.2 計(jì)算機(jī)軟件
1.2.1 固化軟件
1.2.2 系統(tǒng)軟件
1.2.3 工具軟件
1.2.4 應(yīng)用軟件
1.3 機(jī)器指令與程序執(zhí)行
1.3.1 指令集
1.3.2 指令執(zhí)行與指令周期
1.4 中斷機(jī)制
1.4.1 中斷的作用
1.4.2 中斷查詢機(jī)制
1.4.3 中斷管理程序
1.4.4 中斷類型及中斷處理
1.4.5 多中斷處理技術(shù)
1.5 高速緩存技術(shù)
1.5.1 高速緩存在系統(tǒng)中的作用
1.5.2 具有高速緩存的主存儲(chǔ)器訪問(wèn)機(jī)制
1.6 I/O訪問(wèn)方式
1.7 本章小結(jié)
習(xí)題
第2章 操作系統(tǒng)概述
2.1 操作系統(tǒng)的作用與功能
2.1.1 用戶對(duì)操作系統(tǒng)的需求
2.1.2 操作系統(tǒng)的作用
2.1.3 操作系統(tǒng)的功能
2.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程
2.3 操作系統(tǒng)分類
2.3.1 批處理操作系統(tǒng)
2.3.2 分時(shí)操作系統(tǒng)
2.3.3 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
2.3.4 多處理器的操作系統(tǒng)
2.3.5 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)
2.3.6 分布式操作系統(tǒng)
2.3.7 個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)
2.3.8 嵌入式操作系統(tǒng)
2.4 操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.4.1 操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)難點(diǎn)
2.4.2 軟件工程思想的應(yīng)用
2.5 操作系統(tǒng)中的核心技術(shù)
2.5.1 并行管理技術(shù)
2.5.2 存儲(chǔ)管理技術(shù)
2.5.3 文件與I/O管理技術(shù)
2.5.4 調(diào)度算法與信息安全控制
2.6 操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
2.6.1 無(wú)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
2.6.2 層次結(jié)構(gòu)
2.6.3 虛擬機(jī)結(jié)構(gòu)
2.6.4 微內(nèi)核結(jié)構(gòu)
2.7 典型操作系統(tǒng)
2.7.1 MS-DOS
2.7.2 MicrosoftWindows
2.7.3 UNIX操作系統(tǒng)
2.8 本章小結(jié)
習(xí)題
第3章 進(jìn)程與進(jìn)程管理
3.1 什么是進(jìn)程
3.1.1 多道環(huán)境中的程序執(zhí)行
3.1.2 進(jìn)程的定義
3.1.3 進(jìn)程的特性
3.1.4 進(jìn)程與程序的區(qū)別
3.2 進(jìn)程的派生機(jī)制
3.3 進(jìn)程的狀態(tài)
3.3.1 進(jìn)程執(zhí)行
3.3.2 兩狀態(tài)進(jìn)程
3.3.3 5狀態(tài)進(jìn)程
3.3.4 掛起進(jìn)程模型
3.4 進(jìn)程描述
3.4.1 進(jìn)程描述內(nèi)容
3.4.2 進(jìn)程控制塊
3.4.3 進(jìn)程映像
3.5 進(jìn)程控制
3.5.1 進(jìn)程管理
3.5.2 進(jìn)程控制操作
3.6 本章小結(jié)
習(xí)題
第4章 進(jìn)程通信及處理器調(diào)度
4.1 程序順序執(zhí)行與進(jìn)程并發(fā)
4.1.1 程序順序執(zhí)行
4.1.2 進(jìn)程并發(fā)條件
4.1.3 構(gòu)造進(jìn)程并發(fā)環(huán)境
4.2 進(jìn)程的同步與互斥
4.2.1 進(jìn)程交互方式
4.2.2 進(jìn)程互斥的實(shí)現(xiàn)
4.2.3 進(jìn)程同步問(wèn)題
4.2.4 用信號(hào)量管理進(jìn)程的同步與互斥
4.2.5 管程
4.3 進(jìn)程通信機(jī)制
4.3.1 消息傳遞通信
4.3.2 消息通信應(yīng)用
4.3.3 經(jīng)典IPC問(wèn)題：讀者-寫者問(wèn)題
4.3.4 經(jīng)典IPC問(wèn)題：哲學(xué)家就餐問(wèn)題
4.4 處理器調(diào)度
4.4.1 調(diào)度中應(yīng)關(guān)注的問(wèn)題
4.4.2 調(diào)度方式與操作系統(tǒng)分類
4.4.3 處理器分級(jí)調(diào)度
4.4.4 調(diào)度的衡量標(biāo)準(zhǔn)
4.4.5 處理器調(diào)度算法
4.4.6 調(diào)度算法的性能分析
4.5 UNIX進(jìn)程調(diào)度分析
4.5.1 調(diào)度時(shí)機(jī)安排
4.5.2 調(diào)度標(biāo)志設(shè)置
4.5.3 進(jìn)程調(diào)度策略及優(yōu)先數(shù)的計(jì)算
4.5.4 進(jìn)程調(diào)度實(shí)現(xiàn)
4.6 本章小結(jié)
習(xí)題
第5章 存儲(chǔ)管理
5.1 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
5.1.1 存儲(chǔ)器配置方式
5.1.2 常見(jiàn)PC機(jī)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
5.2 地址重定位及內(nèi)存訪問(wèn)保護(hù)
5.2.1 地址空間
5.2.2 地址重定位
5.2.3 地址重定位及存儲(chǔ)信息保護(hù)
5.3 存儲(chǔ)管理中的分配技術(shù)
5.3.1 進(jìn)程交換的意義
5.3.2 用位示圖法控制存儲(chǔ)分配
5.3.3 用鏈表法實(shí)現(xiàn)內(nèi)存分配管理
5.4 分區(qū)存儲(chǔ)管理技術(shù)
5.4.1 單一分區(qū)內(nèi)存管理
5.4.2 固定大小的多分區(qū)管理
5.4.3 動(dòng)態(tài)分區(qū)管理
5.5 分區(qū)分配算法
5.5.1 分區(qū)分配算法描述
5.5.2 分配算法使用特性
5.6 頁(yè)式管理
5.6.1 分頁(yè)的基本思想
5.6.2 靜態(tài)頁(yè)式管理
5.6.3 動(dòng)態(tài)頁(yè)式管理
5.7 段式管理
5.7.1 段式管理基本原理
5.7.2 段式管理的地址變換機(jī)制
5.8 段頁(yè)式存儲(chǔ)管理
5.8.1 分頁(yè)與分段管理的特點(diǎn)
5.8.2 段頁(yè)式管理方式
5.9 虛擬存儲(chǔ)技術(shù)
5.9.1 局部性原理
5.9.2 虛擬存儲(chǔ)的基礎(chǔ)
5.9.3 用分頁(yè)管理實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)
5.9.4 虛擬存儲(chǔ)頁(yè)面置換算法
5.1 0本章小結(jié)
習(xí)題
第6章 線程管理
6.1 線程基本概念
6.1.1 線程定義
6.1.2 進(jìn)程與線程的分工
6.2 基于線程并發(fā)的優(yōu)勢(shì)
6.2.1 線程切換優(yōu)勢(shì)
6.2.2 操作系統(tǒng)對(duì)線程支持的綜合優(yōu)勢(shì)
6.3 包含線程的進(jìn)程描述模型
6.4 線程管理實(shí)現(xiàn)機(jī)制
6.4.1 線程執(zhí)行狀態(tài)
6.4.2 用戶級(jí)線程管理模式
6.4.3 核心級(jí)線程管理模式
6.4.4 混合型線程管理模式
6.5 適合多線程的應(yīng)用
6.5.1 用多線程解決實(shí)際問(wèn)題
6.5.2 線程控制語(yǔ)句
6.5.3 關(guān)于多線程標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)
6.5.4 多線程編程規(guī)則
6.6 多線程程序設(shè)計(jì)實(shí)例
6.6.1 用多線程提高程序執(zhí)行效率
6.6.2 用線程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢
6.6.3 用多線程完成文件復(fù)制
6.7 本章小結(jié)
習(xí)題
第7章 I/O技術(shù)與設(shè)備管理
7.1 I/O設(shè)備的硬件
7.1.1 I/O設(shè)備分類
7.1.2 設(shè)備控制器
7.1.3 I/O端口的描述與訪問(wèn)
7.1.4 DMA訪問(wèn)機(jī)制
7.1.5 I/O中斷
7.2 I/O軟件設(shè)計(jì)
7.2.1 I/O軟件功能
7.2.2 程序控制I/O方式
7.2.3 中斷驅(qū)動(dòng)I/O方式
7.2.4 直接存儲(chǔ)器I/O訪問(wèn)方式
7.2.5 I/O軟件變遷過(guò)程
7.3 I/O管理子系統(tǒng)設(shè)計(jì)
7.3.1 I/O管理子系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
7.3.2 I/O管理子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
7.3.3 中斷處理程序設(shè)計(jì)
7.3.4 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)
7.3.5 I/O管理中的設(shè)備無(wú)關(guān)性設(shè)計(jì)
7.3.6 I/O緩沖技術(shù)
7.4 用戶層I/O軟件設(shè)計(jì)
7.4.1 建立I/O訪問(wèn)庫(kù)
7.4.2 虛擬設(shè)備管理
7.5 磁盤管理技術(shù)
7.5.1 磁盤性能參數(shù)
7.5.2 磁盤調(diào)度策略
7.5.3 RAID技術(shù)
7.5.4 磁盤格式化問(wèn)題
7.6 時(shí)鐘管理
7.6.1 時(shí)鐘硬件的組成
7.6.2 時(shí)鐘軟件功能
7.7 字符終端管理
7.7.1 字符終端接口
7.7.2 字符設(shè)備輸入軟件
7.7.3 字符設(shè)備輸出軟件
7.8 I/O子系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例
7.8.1 Windows2000/XP的I/O子系統(tǒng)
7.8.2 Linux的I/O子系統(tǒng)
7.9 本章小結(jié)
習(xí)題
第8章 文件管理
8.1 文件管理概述
8.1.1 信息描述單元
8.1.2 文件系統(tǒng)的作用
8.1.3 文件命名規(guī)則
8.1.4 文件分類
8.2 文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)
8.3 目錄管理
8.3.1 文件控制塊
8.3.2 目錄文件
8.3.3 文件目錄結(jié)構(gòu)
8.4 磁盤文件系統(tǒng)
8.4.1 磁盤分區(qū)與格式化
8.4.2 文件存盤管理
8.4.3 目錄存儲(chǔ)策略
8.4.4 多級(jí)目錄中文件共享
8.4.5 文件系統(tǒng)構(gòu)造
8.5 用于文件管理的系統(tǒng)調(diào)用
8.5.1 系統(tǒng)調(diào)用功能
8.5.2 UNIX文件描述符
8.5.3 文件創(chuàng)建和文件鏈接
8.5.4 文件打開及文件關(guān)閉
8.5.5 對(duì)文件的讀/寫操作
8.5.6 改變文件訪問(wèn)指針位置
8.5.7 捕獲文件當(dāng)前指針位置
8.6 文件并發(fā)訪問(wèn)控制
8.6.1 文件并發(fā)訪問(wèn)機(jī)制
8.6.2 文件記錄加鎖技術(shù)
8.6.3 UNIX文件記錄加鎖方法
8.7 文件系統(tǒng)實(shí)例：UNIX文件系統(tǒng)
8.7.1 UNIX的文件與目錄
8.7.2 安裝與卸載文件系統(tǒng)
8.7.3 UNIX文件系統(tǒng)組成
8.7.4 UNIX文件存儲(chǔ)策略
8.7.5 文件訪問(wèn)動(dòng)態(tài)管理機(jī)制
8.7.6 UNIX虛擬文件系統(tǒng)
8.8 文件系統(tǒng)實(shí)例：Windows文件系統(tǒng)
8.8.1 磁盤訪問(wèn)特點(diǎn)
8.8.2 建立磁盤主引導(dǎo)區(qū)
8.8.3 磁盤分區(qū)
8.8.4 NTFS文件系統(tǒng)
8.9 本章小結(jié)
習(xí)題
第9章 網(wǎng)絡(luò)與分布式操作系統(tǒng)
9.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
9.1.1 網(wǎng)絡(luò)分類
9.1.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
9.1.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
9.2 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)
9.2.1 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)模型
9.2.2 操作系統(tǒng)對(duì)Internet的支持
9.3 分布式系統(tǒng)概念
9.3.1 分布式基礎(chǔ)
9.3.2 分布式操作系統(tǒng)
9.3.3 分布式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言
9.3.4 分布式文件和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)
9.4 分布式操作系統(tǒng)技術(shù)
9.4.1 分布式進(jìn)程通信
9.4.2 分布式資源管理
9.4.3 分布式文件系統(tǒng)
9.5 本章小結(jié)
習(xí)題
第10章 操作系統(tǒng)的安全性
10.1 系統(tǒng)安全基本知識(shí)
10.1.1 對(duì)系統(tǒng)造成威脅的人
10.1.2 安全管理的目標(biāo)
10.1.3 操作系統(tǒng)安全原則
10.1.4 系統(tǒng)級(jí)安全措施功能
10.2 數(shù)字加密技術(shù)
10.2.1 數(shù)字加密
10.2.2 數(shù)字簽名
10.3 用戶身份驗(yàn)證
10.3.1 用戶口令驗(yàn)證
10.3.2 持有物信息驗(yàn)證
10.3.3 人體生物識(shí)別
10.4 計(jì)算機(jī)病毒攻擊與防范
10.4.1 植入系統(tǒng)內(nèi)部的危害
10.4.2 來(lái)自系統(tǒng)外部的危害
10.4.3 病毒引發(fā)分析
10.4.4 病毒傳播
10.4.5 系統(tǒng)安全與反入侵技術(shù)
10.5 本章小結(jié)
習(xí)題
附錄ASolaris內(nèi)存分頁(yè)管理技術(shù)分析
附錄BLinux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)