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第1章 绪论1

1.1什么是操作系统1

1.1.1计算机系统的软件构成1

1.1.2操作系统作为特殊子程序2

1.1.3操作系统作为资源管理者3

1.1.4操作系统提供程序并发运行机制4

1.2操作系统的发展历史5

1.2.1监督程序5

1.2.2专用操作系统8

1.2.3多种方式操作系统13

1.2.4 PC操作系统、并行与分布式操作系统及发展13

1.3主要操作系统介绍14

1.3.1 Windows系列及MS DOS15

1.3.2 UNIX大家族（SVR4， BSD，Solaris， AIX， HP UX）17

1.3.3自由软件Linux和freeBSD等21

习题125

第2章 操作系统运行机制与用户界面6

2.1中断和异常26

2.1.1中断和异常的区别26

2.1.2中断的分级27

2.2中断/异常响应和处理29

2.2.1中断/异常响应29

2.2.2中断/异常处理31

2.3操作系统运行模型34

2.4系统调用36

2.5人机界面40

2.5.1命令语言40

2.5.2图形化的用户界面42

2.6小结44

习题244

第3章 进程与处理机管理45

3.1进程描述45

3.1.1进程定义46

3.1.2进程控制块47

3.2进程状态49

3.2.1进程的创建与结束50

3.2.2进程状态变化模型51

3.2.3进程挂起53

3.3进程控制与调度55

3.3.1进程执行55

3.3.2进程调度57

3.3.3调度算法60

3.4作业与进程的关系64

3.5线程的引入66

3.6小结68

习题368

第4章 进程同步与通信、进程死锁70

4.1并发执行的实现70

4.1.1并发编程方法70

4.1.2并发执行的实现71

4.2进程的同步与互斥72

4.2.1同步与临界段问题73

4.2.2解决临界段问题的硬件实现方法74

4.2.3信号量76

4.2.4管程79

4.2.5进程同步与互斥举例80

4.3消息传递原理84

4.3.1消息传递通信原理84

4.3.2消息传递通信示例85

4.3.3管道通信简介87

4.4死锁87

4.4.1死锁示例87

4.4.2死锁定义89

4.4.3死锁防止92

4.4.4死锁避免93

4.4.5死锁检测95

4.4.6死锁的恢复97

4.4.7死锁综合处理97

4.5小结98

习题499

第5章 存储管理103

5.1连续空间分配103

5.1.1单道连续分配103

5.1.2多道固定分区法106

5.1.3多道连续可变分区法107

5.2不连续空间分配110

5.2.1页式管理110

5.2.2段式管理114

5.2.3段页式管理116

5.2.4改进的页式管理118

5.3虚拟存储管理118

5.3.1页式虚存的基本思想119

5.3.2页式虚存管理实现119

5.3.3多级页表122

5.3.4页面替换策略124

5.4小结130

习题5131

第6章 设备管理134

6.1 I/O硬件概念134

6.1.1常见外部设备分类134

6.1.2设备控制器（I/O部件）135

6.1.3 I/O控制方式136

6.1.4 I/O控制方式的发展过程139

6.2设备I/O子系统139

6.2.1设备的使用方法139

6.2.2 I/O层次结构142

6.2.3设备驱动程序144

6.2.4缓冲技术147

6.3存储设备150

6.3.1常见存储外部设备150

6.3.2磁盘调度153

6.3.3磁盘阵列156

6.4小结160

习题6161

第7章 文件系统162

7.1文件结构162

7.1.1文件概念162

7.1.2文件的逻辑结构163

7.1.3文件的物理存储164

7.1.4文件控制块166

7.2文件目录结构167

7.2.1一级目录结构167

7.2.2二级目录结构168

7.2.3树形目录结构169

7.2.4无环图目录结构170

7.2.5目录操作171

7.3文件存储器空间布局与管理171

7.4文件访问接口173

7.4.1传统文件系统调用的实现173

7.4.2存储映像文件访问175

7.5文件保护176

7.5.1文件访问保护176

7.5.2文件备份178

7.6文件系统的基本模型179

7.7 FAT文件系统磁盘布局182

7.8小结183

习题7184

第8章 并行与分布式操作系统185

8.1并行操作系统185

8.1.1对称多处理机185

8.1.2线程概念187

8.1.3线程实现193

8.1.4线程调度198

8.2分布式系统202

8.2.1分布式系统特点203

8.2.2几种分布式应用模型205

8.2.3分布式系统实现模型208

8.2.4分布式操作系统主要研究内容210

8.2.5分布式系统基础——通信协议层次简介211

8.3小结214

习题8215

第9章 保护与安全216

9.1安全威胁216

9.1.1病毒216

9.1.2蠕虫217

9.1.3特洛伊木马217

9.1.4隐蔽通道218

9.2安全机制218

9.2.1硬件保护机制219

9.2.2标识与鉴别219

9.2.3存取控制221

9.2.4最小特权管理222

9.2.5安全审计223

9.2.6入侵检测224

9.2.7网络信息安全技术225

9.3 Linux的安全机制228

9.4安全评测标准230

9.4.1 TCSEC橘皮书230

9.4.2中国国标GB 17859—1999232

9.5小结232

习题9233

第10章Linux操作系统实例234

10.1进程管理234

10.1.1进程与进程描述符234

10.1.2进程状态及切换时机235

10.1.3进程的调度算法237

10.1.4进程的创建与消亡238

10.2存储管理240

10.2.1物理内存的管理240

10.2.2进程地址空间的管理243

10.3文件系统246

10.3.1 VFS246

10.3.2 EXT2文件系统252

10.3.3主要文件系统中系统调用的处理流程256

10.4设备管理258

10.4.1设备文件的概念258

10.4.2设备模型基础259

10.4.3相关数据结构259

10.4.4块设备文件的open（），read（）操作262

10.5中断、异常及系统调用263

10.5.1中断/异常的基本知识264

10.5.2异常处理函数264

10.5.3系统调用265

10.5.4中断的处理265

10.5.5软中断268

10.6 SysV进程间通信269

10.6.1共有的特性269

10.6.2信号量271

10.6.3消息队列273

10.6.4共享内存274

习题10277

附录A bash脚本编程简介278

A.1注释和简单命令278

A.2环境变量278

A.3控制结构279

A.3.1 if语句279

A.3.2 case语句280

A.3.3 for语句281

A.3.4 while语句和until语句281

A.4函数282

A.5小结283

附录B 实现一个简单的Linux命令解释器284

B.1 myshell的语法284

B.2程序框架284

B.3命令行的语法分析285

B.4简单命令的执行288

B.5 Makefile288

B.6小结288

附录C Linux常用命令289

C.1用户终端命令289

C.2 vi编辑器的使用297

附录D Linux常用函数299

D.1进程管理函数299

D.2文件管理函数301

D.3进程间通信函数303

D.4多线程库函数306

参考文献308