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第1章 绪论1

1.1操作系统的设置目的1

操作系统的定义和设计目标1

操作系统的作用2

1.2操作系统的功能3

处理机管理3

存储管理4

设备管理5

信息管理6

用户接口7

1.3操作系统的基本类型8

批处理操作系统9

分时操作系统12

实时操作系统13

其他操作系统14

1.4操作系统的特征与性能15

操作系统的特征15

操作系统的性能17

1.5 UNIX操作系统特征18

第2章 进程21

2.1进程概念21

进程的引入21

进程的定义与特征23

进程描述25

2.2进程状态及转换28

三态模型28

五态模型29

具有挂起功能的进程状态及其转换30

2.3进程控制30

进程的创建31

进程的撤销31

进程的阻塞与唤醒32

进程的挂起与激活34

2.4进程切换与模式切换34

执行模式34

模式切换35

进程切换35

2.5线程36

线程的概念36

线程与进程的比较37

线程的实现38

2.6 UNIX进程结构39

UNIX系统的进程映像39

UNIX系统的进程状态及变迁44

第3章 调度47

3.1调度策略47

3.2作业调度49

3.3进程调度50

3.4调度算法52

3.5调度算法评价57

客观型调度算法57

主观型调度算法59

3.6 UNIX进程调度与换进换出60

进程调度60

进程的换进换出61

第4章 进程同步与通信66

4.1临界区66

互斥与同步66

临界资源67

临界区68

同步机构的设计原则68

解决互斥问题的软件方法69

利用硬件方法解决进程互斥问题70

4.2信号量72

信号量概念72

信号量的应用73

信号量集机制77

4.3经典进程同步问题79

生产者—消费者问题79

读者—写者问题82

哲学家进餐问题84

4.4管程86

信号量机制存在的问题86

管程概念86

管程的实现88

4.5进程通信89

进程通信的类型90

共享存储器系统90

管道通信系统90

消息传递系统90

4.6 UNIX信号量机构分析93

4.7 UNIX进程通信机构pipe95

第5章 死锁99

5.1死锁的概念99

死锁的定义99

产生死锁的原因99

死锁举例100

5.2资源分配模型103

5.3死锁条件103

5.4死锁预防104

破坏互斥条件105

破坏占有等待条件105

破坏非剥夺条件105

破坏循环等待条件105

5.5死锁避免106

系统的安全状态106

银行家算法107

5.6死锁检测110

5.7死锁恢复111

第6章 存储管理116

6.1存储管理功能116

主存空间分配和管理116

地址转换和重定位117

存储保护和共享119

存储扩充119

6.2分区存储管理120

固定分区管理120

动态分区管理121

动态重定位分区管理123

6.3覆盖与交换技术125

覆盖125

交换技术125

6.4分页存储管理127

基本原理127

数据结构127

地址转换机制129

页面分配策略130

分页存储管理的共享与保护130

6.5分段存储管理131

基本原理131

数据结构和地址转换机制132

段的共享与保护132

分页存储管理和分段存储管理的区别134

6.6段页式存储管理134

第7章 虚存管理137

7.1基本概念137

程序访问局部性原理137

虚存的定义138

虚存的特征138

虚存的实现方法138

7.2请求分页存储管理139

数据结构139

地址转换139

页面调度策略141

性能分析144

请求分页管理的共享与保护146

7.3请求分段存储管理147

段表机制147

地址转换和硬件支持147

7.4 UNIX存储管理148

交换148

请求调页管理150

第8章 设备管理157

8.1 I／O组织157

I／O设备157

设备控制器157

I／O系统结构158

8.2数据传送控制方式159

程序直接控制方式159

程序中断控制方式160

DMA控制方式161

I／O通道控制方式161

8.3中断技术162

中断的基本概念162

中断处理163

8.4缓冲技术164

缓冲的引入164

缓冲区的种类164

缓冲池166

8.5设备分配166

设备分配策略167

设备分配程序169

8.6 I／O软件的层次结构171

用户层I／O软件171

与设备无关的I／O软件171

设备驱动程序173

中断处理程序173

8.7磁盘管理173

磁盘性能参数173

磁盘调度策略174

廉价磁盘冗余阵列177

8.8 UNIX块设备管理178

概述178

UNIX块设备管理179

UNIX块设备驱动程序184

UNIX块设备读写技术185

UNIX块设备的程序结构185

第9章 文件系统187

9.1目录结构187

一级目录结构187

二级目录结构188

树形目录结构189

无环图目录结构190

通用图目录结构191

9.2文件结构和存取方法191

文件结构191

存取方法198

9.3文件存储空间管理199

文件存储空间分配199

存储空间的管理200

9.4文件的共享和保护202

文件的共享203

文件的保护205

9.5文件的系统调用208

9.6文件系统的基本模型210

9.7 UNIX文件系统211

UNIX文件系统概述211

文件系统的物理结构213

UNIX文件系统的数据结构及其关系214

空闲磁盘空间的管理217

UNIX的文件操作218

第10章 安全和保护223

10.1操作系统安全概述223

安全性概述223

操作系统安全的概念224

10.2数据保密225

数据加密技术225

密码体制的分析225

10.3保护227

存储保护228

访问控制228

I／O保护229

10.4安全机制229

认证机制229

授权机制230

审计机制230

10.5 UNIX的安全机制231

标识与口令安全231

存取控制232

鉴别233

审计233

网络安全性234

加密234

第11章 操作系统结构与设计236

11.1操作系统结构236

11.2用户接口设计239

命令接口239

程序接口240

图形用户接口242

11.3系统设计与实现242

11.4操作系统性能244

附录 实验246

实验一 处理机调度246

实验二 主存储器空间的分配和回收247

实验三 中断处理248

实验四 资源分配248

参考文献250