計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)教程（第4版）

第1章 緒論
1.1 操作系統(tǒng)概念
1.2 操作系統(tǒng)的歷史
1.2.1 手工操作階段
1.2.2 早期批處理
1.2.3 多道程序系統(tǒng)
1.2.4 分時(shí)操作系統(tǒng)
1.2.5 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)
1.2.6 通用操作系統(tǒng)
1.2.7 操作系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展
1.3 操作系統(tǒng)的基本類型
1.3.1 批處理操作系統(tǒng)
1.3.2 分時(shí)系統(tǒng)
1.3.3 實(shí)時(shí)系統(tǒng)
1.3.4 通用操作系統(tǒng)
1.3.5 個(gè)人計(jì)算機(jī)上的操作系統(tǒng)
1.3.6 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)
1.3.7 分布式操作系統(tǒng)
1.4 操作系統(tǒng)功能
1.4.1 處理機(jī)管理
1.4.2 存儲管理
1.4.3 設(shè)備管理
1.4.4 信息管理（文件系統(tǒng)管理）
1.4.5 用戶接口
1.5 計(jì)算機(jī)硬件簡介
1.5.1 計(jì)算機(jī)的基本硬件元素
1.5.2 與操作系統(tǒng)相關(guān)的幾種主要寄存器
1.5.3 存儲器的訪問速度
1.5.4 指令的執(zhí)行與中斷
1.5.5 操作系統(tǒng)的啟動
1.6 算法的描述
1.7 研究操作系統(tǒng)的幾種觀點(diǎn)
1.7.1 計(jì)算機(jī)資源管理者的觀點(diǎn)
1.7.2 用戶界面的觀點(diǎn)
1.7.3 進(jìn)程管理的觀點(diǎn)
本章小結(jié)
習(xí)題
第2章 操作系統(tǒng)用戶界面
2.1 簡介
2.2 一般用戶的輸入輸出界面
2.2.1 作業(yè)的定義
2.2.2 作業(yè)組織
2.2.3 一般用戶的輸入輸出方式
2.3 命令控制界面
2.4 Linux與Windows的命令控制界面
2.4.1 Linux的命令控制界面
2.4.2 Windows的命令控制界面
2.5 系統(tǒng)調(diào)用
2.6 Linux和Windows的系統(tǒng)調(diào)用
2.6.1 Linux系統(tǒng)調(diào)用
2.6.2 Windows系統(tǒng)調(diào)用
本章小結(jié)
習(xí)題
第3章 進(jìn)程管理
3.1 進(jìn)程的概念
3.1.1 程序的并發(fā)執(zhí)行
3.1.2 進(jìn)程的定義
3.2 進(jìn)程的描述
3.2.1 進(jìn)程控制塊
3.2.2 進(jìn)程上下文
3.2.3 進(jìn)程上下文切換
3.2.4 進(jìn)程空間與大小
3.3 進(jìn)程狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換
3.3.1 進(jìn)程狀態(tài)
3.3.2 進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換
3.4 進(jìn)程控制
3.4.1 進(jìn)程創(chuàng)建與撤銷
3.4.2 進(jìn)程的阻塞與喚醒
3.5 進(jìn)程互斥
3.5.1 資源共享所引起的制約
3.5.2 互斥的加鎖實(shí)現(xiàn)
3.5.3 信號量和P、V原語
3.5.4 用P、V原語實(shí)現(xiàn)進(jìn)程互斥
3.6 進(jìn)程同步
3.6.1 同步的概念
3.6.2 私用信號量
3.6.3 用P、V原語操作實(shí)現(xiàn)同步
3.6.4 生產(chǎn)者?消費(fèi)者問題
3.7 進(jìn)程通信
3.7.1 進(jìn)程的通信方式
3.7.2 消息緩沖機(jī)制
3.7.3 郵箱通信
3.7.4 進(jìn)程通信的實(shí)例——和控制臺的通信
3.7.5 進(jìn)程通信的實(shí)例——管道
3.8 死鎖問題
3.8.1 死鎖的概念
3.8.2 死鎖的消除方法
3.9 線程的概念
3.9.1 為什么要引入線程
3.9.2 線程的基本概念
3.9.3 線程與進(jìn)程的區(qū)別
3.9.4 線程的適用范圍
3.10 線程分類與執(zhí)行
3.10.1 線程的分類
3.10.2 線程的執(zhí)行特性
本章小結(jié)
習(xí)題
第4章 處理機(jī)調(diào)度
4.1 分級調(diào)度
4.1.1 作業(yè)的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換
4.1.2 調(diào)度的層次
4.1.3 作業(yè)與進(jìn)程的關(guān)系
4.2 作業(yè)調(diào)度
4.2.1 作業(yè)調(diào)度功能
4.2.2 作業(yè)調(diào)度目標(biāo)與性能衡量
4.3 進(jìn)程調(diào)度
4.3.1 進(jìn)程調(diào)度的功能
4.3.2 進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī)
4.3.3 進(jìn)程調(diào)度性能評價(jià)
4.4 調(diào)度算法
4.5 算法評價(jià)
4.5.1 FCFS方式的調(diào)度性能分析
4.5.2 輪轉(zhuǎn)法調(diào)度性能評價(jià)
4.5.3 線性優(yōu)先級法的調(diào)度性能
4.6 實(shí)時(shí)系統(tǒng)調(diào)度方法
4.6.1 實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)
4.6.2 實(shí)時(shí)調(diào)度算法的分類
4.6.3 時(shí)限調(diào)度算法與頻率單調(diào)調(diào)度算法
本章小結(jié)
習(xí)題
第5章 存儲管理
5.1 存儲管理的功能
5.1.1 虛擬存儲器
5.1.2 地址變換
5.1.3 內(nèi)外存數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂?br />5.1.4 內(nèi)存的分配與回收
5.1.5 內(nèi)存信息的共享與保護(hù)
5.2 分區(qū)存儲管理
5.2.1 分區(qū)管理基本原理
5.2.2 分區(qū)的分配與回收
5.2.3 有關(guān)分區(qū)管理其他問題的討論
5.3 覆蓋與交換技術(shù)
5.3.1 覆蓋技術(shù)
5.3.2 交換技術(shù)
5.4 頁式管理
5.4.1 頁式管理的基本原理
5.4.2 靜態(tài)頁面管理
5.4.3 動態(tài)頁式管理
5.4.4 請求頁式管理中的置換算法
5.4.5 存儲保護(hù)
5.4.6 頁式管理的優(yōu)缺點(diǎn)
5.5 段式與段頁式管理
5.5.1 段式管理的基本思想
5.5.2 段式管理的實(shí)現(xiàn)原理
5.5.3 段式管理的優(yōu)缺點(diǎn)
5.5.4 段頁式管理的基本思想
5.5.5 段頁式管理的實(shí)現(xiàn)原理
5.6 局部性原理和抖動問題
本章小結(jié)
習(xí)題134
第6章 進(jìn)程與存儲管理示例
6.1 Linux進(jìn)程和存儲管理簡介
6.2 Linux進(jìn)程結(jié)構(gòu)
6.2.1 進(jìn)程的概念
6.2.2 進(jìn)程的虛擬地址結(jié)構(gòu)
6.2.3 進(jìn)程上下文
6.2.4 進(jìn)程的狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換
6.2.5 小結(jié)
6.3 Linux進(jìn)程控制
6.3.1 Linux啟動及進(jìn)程樹的形成
6.3.2 進(jìn)程控制
6.4 Linux進(jìn)程調(diào)度
6.5 Linux進(jìn)程通信
6.5.1 Linux的低級通信
6.5.2 進(jìn)程間通信
6.6 Linux存儲管理
6.6.1 虛存空間和管理
6.6.2 請求調(diào)頁技術(shù)
本章小結(jié)
習(xí)題
第7章 Windows的進(jìn)程與內(nèi)存管理
7.1 WindowsNT的特點(diǎn)及相關(guān)的概念
7.1.1 WindowsNT體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
7.1.2 Windows的管理機(jī)制
7.2 Windows進(jìn)程和線程
7.2.1 Windows的進(jìn)程和線程的定義
7.2.2 進(jìn)程和線程的關(guān)聯(lián)
7.2.3 Windows進(jìn)程的結(jié)構(gòu)
7.2.4 Windows線程的結(jié)構(gòu)
7.2.5 Windows進(jìn)程和線程的創(chuàng)建
7.3 Windows處理器調(diào)度機(jī)制
7.3.1 調(diào)度優(yōu)先級
7.3.2 線程狀態(tài)
7.3.3 線程調(diào)度機(jī)制
7.4 Windows的內(nèi)存管理
7.4.1 內(nèi)存管理器
7.4.2 內(nèi)存管理的機(jī)制
7.5 虛擬地址空間
7.5.1 虛擬地址空間布局
7.5.2 虛擬地址轉(zhuǎn)換
7.6 頁面調(diào)度
7.6.1 缺頁處理
7.6.2 工作集及頁面調(diào)度策略
7.6.3 頁框號和物理內(nèi)存管理
本章小結(jié)
習(xí)題
第8章 文件系統(tǒng)
8.1 文件系統(tǒng)的概念
8.2 文件的邏輯結(jié)構(gòu)與存取方法
8.2.1 邏輯結(jié)構(gòu)
8.2.2 存取方法
8.3 文件的物理結(jié)構(gòu)與存儲設(shè)備
8.3.1 文件的物理結(jié)構(gòu)
8.3.2 文件存儲設(shè)備
8.4 文件存儲空間管理
8.5 文件目錄管理
8.5.1 文件的組成
8.5.2 文件目錄
8.5.3 便于共享的文件目錄
8.5.4 目錄管理
8.6 文件存取控制
8.7 文件的使用
8.8 文件系統(tǒng)的層次模型
本章小結(jié)
習(xí)題
第9章 設(shè)備管理
9.1 引言
9.1.1 設(shè)備的類別
9.1.2 設(shè)備管理的功能和任務(wù)
9.2 數(shù)據(jù)傳送控制方式
9.2.1 程序直接控制方式
9.2.2 中斷方式
9.2.3 DMA方式
9.2.4 通道控制方式
9.3 中斷技術(shù)
9.3.1 中斷的基本概念
9.3.2 中斷的分類與優(yōu)先級
9.3.3 軟中斷
9.3.4 中斷處理過程
9.4 緩沖技術(shù)
9.4.1 緩沖的引入
9.4.2 緩沖的種類
9.4.3 緩沖池的管理
9.5 設(shè)備分配
9.5.1 設(shè)備分配用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
9.5.2 設(shè)備分配的原則
9.5.3 設(shè)備分配算法
9.6 I/O進(jìn)程控制
9.6.1 I/O控制的引入
9.6.2 I/O控制的功能
9.6.3 I/O控制的實(shí)現(xiàn)
9.7 設(shè)備驅(qū)動程序
本章小結(jié)
習(xí)題
第10章 Linux文件系統(tǒng)
10.1 Linux文件系統(tǒng)的特點(diǎn)與文件類別
10.1.1 特點(diǎn)
10.1.2 文件類型
10.2 Linux的虛擬文件系統(tǒng)
10.2.1 虛擬文件系統(tǒng)框架
10.2.2 Linux虛擬文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
10.2.3 VFS的系統(tǒng)調(diào)用
10.3 文件系統(tǒng)的注冊和掛裝
10.3.1 文件系統(tǒng)注冊
10.3.2 已掛裝文件系統(tǒng)描述符鏈表
10.3.3 掛裝根文件系統(tǒng)
10.3.4 掛裝一般文件系統(tǒng)
10.3.5 卸載文件系統(tǒng)
10.4 進(jìn)程與文件系統(tǒng)的聯(lián)系
10.4.1 系統(tǒng)打開文件表
10.4.2 用戶打開文件表
10.4.3 進(jìn)程的當(dāng)前目錄和根目錄
10.5 ext2文件系統(tǒng)
10.5.1 ext2文件系統(tǒng)的存儲結(jié)構(gòu)
10.5.2 ext2文件系統(tǒng)主要的磁盤數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
10.5.3 ext2文件系統(tǒng)的內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
10.5.4 數(shù)據(jù)塊尋址
10.6 塊設(shè)備驅(qū)動
10.6.1 設(shè)備配置
10.6.2 設(shè)備驅(qū)動程序的接口
10.7 字符設(shè)備驅(qū)動
本章小結(jié)
習(xí)題
第11章 Windows的設(shè)備管理和文件系統(tǒng)
11.1 WindowsI/O系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
11.1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)
11.1.2 設(shè)備管理服務(wù)
11.2 設(shè)備驅(qū)動程序和I/O處理
11.2.1 設(shè)備驅(qū)動類型和結(jié)構(gòu)
11.2.2 Windows的I/O處理
11.3 Windows的文件系統(tǒng)
11.3.1 Windows磁盤管理
11.3.2 Windows文件系統(tǒng)格式
11.3.3 Windows文件系統(tǒng)驅(qū)動
11.4 NTFS文件系統(tǒng)
11.4.1 NTFS的特點(diǎn)
11.4.2 NTFS的磁盤結(jié)構(gòu)
11.4.3 NTFS的文件系統(tǒng)恢復(fù)
本章小結(jié)
習(xí)題
第12章 嵌入式操作系統(tǒng)簡介
12.1 嵌入式操作系統(tǒng)的總體架構(gòu)
12.1.1 嵌入式操作系統(tǒng)特點(diǎn)及分類
12.1.2 嵌入式操作系統(tǒng)的總體架構(gòu)
12.2 嵌入式操作系統(tǒng)的任務(wù)管理
12.2.1 多任務(wù)機(jī)制
12.2.2 任務(wù)狀態(tài)和任務(wù)狀態(tài)遷移
12.2.3 任務(wù)調(diào)度
12.2.4 任務(wù)間通信
12.2.5 VxWorks任務(wù)管理
12.3 內(nèi)存管理
12.3.1 動態(tài)內(nèi)存管理機(jī)制
12.3.2 VxWorks動態(tài)內(nèi)存管理函數(shù)
12.3.3 虛擬內(nèi)存管理機(jī)制
12.3.4 VxWorks虛擬內(nèi)存管理
12.4 設(shè)備管理與文件系統(tǒng)
12.4.1 I/O系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)
12.4.2 實(shí)時(shí)內(nèi)核的中斷管理
12.4.3 基本I/O操作流程
12.4.4 VxWorks的I/O接口
12.4.5 文件系統(tǒng)架構(gòu)及操作
12.4.6 VxWorks文件系統(tǒng)
12.5 嵌入式操作系統(tǒng)的開發(fā)
12.5.1 集成開發(fā)環(huán)境Tornado
12.5.2 VxWorks的交叉編譯開發(fā)環(huán)境
12.5.3 實(shí)例開發(fā)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程
本章小結(jié)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)