操作系統(tǒng)（第5版）

第 1章
操作系統(tǒng)概述　1
1．1　計算機(jī)系統(tǒng)　1
1．1．1　硬件與軟件　1
1．1．2　操作系統(tǒng)的形成　2
1．1．3　操作系統(tǒng)發(fā)展的動力　3
1．2　操作系統(tǒng)的定義與功能　4
1．2．1　操作系統(tǒng)的定義　4
1．2．2　操作系統(tǒng)的功能　4
1．3　操作系統(tǒng)的種類　6
1．3．1　批處理操作系統(tǒng)　6
1．3．2　分時操作系統(tǒng)　7
1．3．3　實時操作系統(tǒng)　8
1．3．4　網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)　9
1．3．5　分布式操作系統(tǒng)　10
1．3．6　嵌入式操作系統(tǒng)　10
習(xí)題　11
第　2章
處理器管理　13
2．1　進(jìn)程　13
2．1．1　多道程序設(shè)計　13
2．1．2　進(jìn)程的定義　15
2．1．3　進(jìn)程的特征　17
2．1．4　進(jìn)程的狀態(tài)及狀態(tài)變遷　18
2．2　進(jìn)程控制塊　21
2．2．1　進(jìn)程的3個組成部分　21
2．2．2　進(jìn)程控制塊　21
2．2．3　進(jìn)程控制塊隊列　23
2．3　進(jìn)程的調(diào)度與管理　24
2．3．1　進(jìn)程調(diào)度算法　24
2．3．2　進(jìn)程管理的基本原語　30
2．4　線程　32
2．4．1　線程的概念　32
2．4．2　線程的實現(xiàn)　34
2．4．3　線程與進(jìn)程的關(guān)系　36
2．5　作業(yè)調(diào)度　38
2．5．1　用戶與操作系統(tǒng)的兩種接口　38
2．5．2　作業(yè)與作業(yè)管理　41
2．5．3　作業(yè)的調(diào)度算法　42
習(xí)題48
第3章
存儲管理　52
3．1　存儲管理綜述　52
3．1．1　存儲器的層次結(jié)構(gòu)　52
3．1．2　高速緩沖存儲器的工作原理　53
3．1．3　存儲管理的功能　54
3．2　固定分區(qū)存儲管理　54
3．2．1　地址重定位　54
3．2．2　地址的定位方式和靜態(tài)重定位　56
3．2．3　單一連續(xù)分區(qū)存儲管理　57
3．2．4　固定分區(qū)存儲管理　59
3．3　可變分區(qū)存儲管理　62
3．3．1　可變分區(qū)存儲管理的基本思想　62
3．3．2　地址動態(tài)重定位的過程　64
3．3．3　空閑區(qū)的合并　65
3．3．4　分區(qū)的管理與組織方式　66
3．3．5　空閑分區(qū)的分配算法　70
3．3．6　伙伴系統(tǒng)　72
3．4　分頁式存儲管理　73
3．4．1　分頁式存儲管理的基本思想　73
3．4．2　分頁式存儲管理的地址轉(zhuǎn)換　75
3．4．3　內(nèi)存塊的分配與回收　80
3．5　分段式存儲管理　81
3．5．1　分段及二維邏輯地址空間　81
3．5．2　段表及地址變換過程　83
3．5．3　存儲保護(hù)與共享　84
3．5．4　分段與分頁的區(qū)別　85
3．6　虛擬存儲與請求分頁式存儲管理　86
3．6．1　虛擬存儲器的概念　86
3．6．2　請求分頁式存儲管理的基本思想　87
3．6．3　缺頁中斷的處理　88
3．6．4　頁面淘汰算法　92
習(xí)題　99
第4章
設(shè)備管理　102
4．1　設(shè)備管理概述　102
4．1．1　I/O系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)　102
4．1．2　計算機(jī)設(shè)備的分類　105
4．1．3　設(shè)備管理的目標(biāo)與功能　108
4．2　輸入/輸出的處理步驟　108
4．2．1　I/O請求的提出　109
4．2．2　對I/O請求的管理　109
4．2．3　I/O請求的具體實現(xiàn)　110
4．3　設(shè)備的分配與調(diào)度算法　110
4．3．1　管理設(shè)備時的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　110
4．3．2　獨享設(shè)備的分配　113
4．3．3　共享磁盤的調(diào)度　115
4．4　數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞健?19
4．4．1　程序循環(huán)測試方式　119
4．4．2　中斷方式　120
4．4．3　直接存儲器存取方式　121
4．4．4　通道方式　122
4．5　設(shè)備管理中的若干技術(shù)　123
4．5．1　I/O緩沖技術(shù)　123
4．5．2　虛擬設(shè)備與SPOOLing技術(shù)　125
習(xí)題　126
第５章
文件管理　129
5．1　文件的結(jié)構(gòu)　129
5．1．1　文件與文件系統(tǒng)　129
5．1．2　文件的邏輯結(jié)構(gòu)　132
5．1．3　文件的物理結(jié)構(gòu)　133
5．1．4　文件的存取　135
5．2　磁盤存儲空間的管理　136
5．2．1　位示圖　136
5．2．2　空閑區(qū)表　138
5．2．3　空閑塊鏈　138
5．3　文件管理與目錄結(jié)構(gòu)　139
5．3．1　文件控制塊與目錄　140
5．3．2　目錄的層次結(jié)構(gòu)　141
5．3．3　“按名存取”的實現(xiàn)　143
5．4　文件的使用　145
5．4．1　文件的共享　145
5．4．2　文件的保護(hù)　146
5．4．3　文件的備份　147
5．4．4　文件的操作　149
習(xí)題　150
第6章
進(jìn)程間的制約關(guān)系　153
6．1　進(jìn)程間的制約關(guān)系　153
6．1．1　與時間有關(guān)的錯誤　153
6．1．2　競爭資源——互斥　156
6．1．3　協(xié)同工作——同步　157
6．2　信號量與P、V操作　159
6．2．1　信號量與P、V操作的定義　159
6．2．2　用P、V操作實現(xiàn)互斥　159
6．2．3　用P、V操作實現(xiàn)同步　162
6．2．4　用P、V操作實現(xiàn)資源分配　164
6．2．5　互斥/同步的案例分析　165
6．3　死鎖、高級進(jìn)程通信　169
6．3．1　死鎖與產(chǎn)生死鎖的必要條件　169
6．3．2　死鎖的預(yù)防　171
6．3．3　死鎖的避免　172
6．3．4　死鎖的檢測并恢復(fù)　175
6．3．5　高級進(jìn)程通信　177
習(xí)題　179
第7章
實例分析：Windows　XP
操作系統(tǒng)　184
7．1　Windows XP的處理器
管理　184
7．1．1　Windows XP的結(jié)構(gòu)　184
7．1．2　Windows XP的進(jìn)程和線程　188
7．1．3　Windows XP的線程調(diào)度　190
7．1．4　Windows XP的同步機(jī)制　194
7．2　Windows XP的存儲管理　195
7．2．1　Windows XP進(jìn)程的空間布局　195
7．2．2　Windows XP的地址變換機(jī)構(gòu)　196
7．2．3　Windows XP對內(nèi)存的管理　199
7．2．4　Windows XP的頁面調(diào)度　202
7．3　Windows XP的設(shè)備管理　203
7．3．1　Windows XP設(shè)備管理綜述　203
7．3．2　Windows XP的I/O處理　205
7．3．3　Windows XP兩級中斷處理過程　208
7．4　Windows XP的文件管理　209
7．4．1　Windows XP文件系統(tǒng)綜述　209
7．4．2　Windows XP的NTFS文件系統(tǒng)　213
7．4．3　NTFS的主文件表　214
7．4．4　NTFS的文件和目錄結(jié)構(gòu)　217
7．4．5　NTFS對可恢復(fù)性的支持　217
習(xí)題　220
第8章
實例分析：　Linux操作
系統(tǒng)　223
8．1　Linux的處理機(jī)管理　223
8．1．1　Linux的進(jìn)程　223
8．1．2　Linux的進(jìn)程調(diào)度　226
8．1．3　Linux進(jìn)程間的通信——消息隊列　228
8．2　Linux的存儲管理　230
8．2．1　Linux的虛擬存儲空間　230
8．2．2　管理虛擬存儲空間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　232
8．2．3　管理內(nèi)存空間的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　233
8．2．4　內(nèi)存區(qū)的分配和頁面淘汰策略　234
8．3　Linux的文件管理　234
8．3．1　Linux文件系統(tǒng)的構(gòu)成　235
8．3．2　Ext2對磁盤的組織　235
8．3．3　Ext2文件的物理結(jié)構(gòu)　238
8．3．4　虛擬文件系統(tǒng)VFS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　240
8．4　Linux的設(shè)備管理　242
8．4．1　Linux設(shè)備管理概述　242
8．4．2　Linux對字符設(shè)備的管理　243
8．4．3　Linux對塊設(shè)備的管理　244
習(xí)題　246
參考文獻(xiàn)