操作系統(tǒng)原理簡明教程

第一章　操作系統(tǒng)概論　　
　1.1　操作系統(tǒng)是什么與為什么　　
　　1.1.1　引言：你所用過的操作系統(tǒng)　　
　　1.1.2　操作系統(tǒng)是什么與做什么　　
　　1.1.3　操作系統(tǒng)的規(guī)模、數(shù)量與重要性　　
　1.2　操作系統(tǒng)如何工作　　
　　1.2.1　操作系統(tǒng)的第一個(gè)工作:負(fù)責(zé)所有程序的啟動(dòng)和結(jié)束　　
　　1.2.2　操作系統(tǒng)的第二個(gè)工作：用戶程序中對操作系統(tǒng)的調(diào)用——系統(tǒng)調(diào)用和中斷　　
　　1.2.3　操作系統(tǒng)的第三個(gè)工作：為常用基本操作提供現(xiàn)成實(shí)用程序
　　1.2.4　操作系統(tǒng)的第四個(gè)工作：解決效率和安全問題——并發(fā)技術(shù)等　　
　1.3　從各種角度看操作系統(tǒng)　　　　
　　1.3.1　操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)　　
　　1.3.2　操作系統(tǒng)的接口　　
　　1.3.3　操作系統(tǒng)的工作過程　　
　　1.3.4　操作系統(tǒng)的特點(diǎn)　　
　　1.3.5　操作系統(tǒng)的類型　　
　　1.3.6　操作系統(tǒng)的各種別名、比方和觀點(diǎn)　　
　1.4　操作系統(tǒng)發(fā)展簡史　　
　1.5　目前常用操作系統(tǒng)簡介：Windows、UNIX、Linux等　　 
　習(xí)題一
第二章　處理機(jī)管理　　
　2.1　處理機(jī)管理概述　　
　　2.1.1　處理機(jī)硬件使用特性　　
　　2.1.2　用戶對處理機(jī)的使用要求和操作系統(tǒng)處理機(jī)管理功能的工作任務(wù)
　2.2　進(jìn)程模型　　
　　2.2.1　進(jìn)程三態(tài)轉(zhuǎn)換分析　　
　　2.2.2　進(jìn)程模型實(shí)現(xiàn)機(jī)制　　
　　2.2.3　專題：可搶先、不可搶先、完全可搶先　　
　　2.2.4　專題:進(jìn)程調(diào)度算法　　
　2.3　進(jìn)程模型實(shí)例分析(1)：UNIX進(jìn)程模型　　
　　2.3.1　UNIX關(guān)于建立進(jìn)程和終止進(jìn)程的用戶界面　　
　　2.3.2　UNIX進(jìn)程層次和初啟過程　　
　　2.3.3　UNIX進(jìn)程模型的基本結(jié)構(gòu)和工作過程　　
　　2.3.4　例析：Shell和fork的內(nèi)部工作過程　　
　2.4　進(jìn)程模型實(shí)例分析(2)：Linux進(jìn)程模型　　
　　2.4.1　Linux進(jìn)程模型功能特點(diǎn)、用戶界面和實(shí)現(xiàn)機(jī)制總瞰　　
　　2.4.2　Linux初始過程和進(jìn)程層次　　
　　2.4.3　Linux進(jìn)程表和任務(wù)結(jié)構(gòu)　　
　　2.4.4　Linux進(jìn)程狀態(tài)　　
　　2.4.5　Linux中斷處理機(jī)制　　
　　2.4.6　Linux進(jìn)程調(diào)度算法　　
　2.5　線程模型簡介　　
　習(xí)題二　　
第三章　內(nèi)存管理　　
　3.1　內(nèi)存管理概述　　
　　3.1.1　內(nèi)存概念、作用、性能指標(biāo)和計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)層次　　
　3.1.2　內(nèi)存硬件接口使用特性：微觀角度(指令級)和宏觀角度(程序級)
　　3.1.3　用戶(程序)對內(nèi)存的使用要求　　
　　3.1.4　內(nèi)存管理的功能和任務(wù)　　
　3.2　連續(xù)模式　　
　　3.2.1　無管理模式、覆蓋技術(shù)和動(dòng)態(tài)裝入技術(shù)　　
　　3.2.2　單一分區(qū)模式和交換技術(shù)　　
　　3.2.3　固定分區(qū)模式和多道技術(shù)　　
　　3.2.4　可變分區(qū)模式和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配技術(shù)　　
　3.3　不連續(xù)模式之一：頁模式　　
　　3.3.1　實(shí)存頁模式的基本工作過程與結(jié)構(gòu)　　
　　3.3.2　虛存頁模式的基本工作過程與結(jié)構(gòu)　　
　　3.3.3　頁式實(shí)現(xiàn)專題討論(1)：虛存概念和作用　　
　　3.3.4　頁式實(shí)現(xiàn)專題討論(2)：進(jìn)程頁表的實(shí)現(xiàn)——快表、頁表頁和頁目錄　　
　　3.3.5　頁式實(shí)現(xiàn)專題討論(3):大而稀疏內(nèi)存使用　　
　　3.3.6　頁式實(shí)現(xiàn)專題討論(4):頁分配策略——請求調(diào)頁、預(yù)先調(diào)頁和寫時(shí)復(fù)制　　
　　3.3.7　頁式實(shí)現(xiàn)專題討論(5):頁長和頁簇化　　
　　3.3.8　頁式實(shí)現(xiàn)專題討論(6):頁淘汰策略、工作集理論和顛簸　　
　3.3.9　頁式實(shí)現(xiàn)專題討論(7):盤交換區(qū)管理　　
　　3.3.10　頁模式評價(jià)、實(shí)際系統(tǒng)采用情況和本節(jié)小結(jié)　　
　3.4　不連續(xù)模式之二/三：段模式和段頁式　　
　　3.4.1　段模式　　
　　3.4.2　段頁式　　
　3.5　內(nèi)存管理實(shí)例分析　　
　　3.5.1　Windows內(nèi)存管理　　
　　3.5.2　Linux內(nèi)存管理　　
　3.6　本章總結(jié)　　
　　3.6.1　內(nèi)存管理概念總結(jié)模型：四空間模型　　
　　3.6.2　各模式比較　　
　習(xí)題三　　
第四章　外存管理和文件系統(tǒng)
　4.1　外存管理和文件系統(tǒng)概述　　
　　4.1.1　外存硬件接口特性　　
　　4.1.2　用戶對外存的使用要求　　
　　4.1.3　從文件定義看文件系統(tǒng)的界面高度和工作任務(wù)　　
4.2　文件系統(tǒng)用戶界面　　
　　4.2.1　文件級界面：文件屬性和文件操作　　
　　4.2.2　目錄級界面：目錄(樹)和鏈接　　
　　4.2.3　文件子系統(tǒng)級用戶界面　　
　4.3　文件的實(shí)現(xiàn)　　
　　4.3.1　連續(xù)分配背景下的討論　　
　　4.3.2　不連續(xù)分配背景下的討論　　
　　4.3.3　各種分配策略的總結(jié)比較和綜合采用　　
　4.4　目錄的實(shí)現(xiàn)　　
　　4.4.1　目錄樹結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)：目錄文件方法　　
　　4.4.2　硬鏈接的實(shí)現(xiàn)：設(shè)備目錄與文件目錄的分離　　
　　4.4.3　符號(hào)鏈接的實(shí)現(xiàn)　　
　4.5　文件子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)　　
　4.6　文件系統(tǒng)性能改善機(jī)制　　
　　4.6.1　物理地址與存取單位的優(yōu)化　
　　4.6.2　文件打開與關(guān)閉技術(shù)　　
　　4.6.3　文件共享　　
　　4.6.4　內(nèi)存緩沖區(qū)和緩沖池　　
　　4.6.5　磁臂調(diào)度技術(shù)　　
　4.7　文件系統(tǒng)實(shí)例分析　　
　　4.7.1　UNIX文件系統(tǒng)　　
　　4.7.2　Linux文件系統(tǒng)　　
　　4.7.3　Windows文件系統(tǒng)　　
　4.8　本章總結(jié)和有關(guān)文件系統(tǒng)模型　　
　習(xí)題四　　
第五章　設(shè)備管理　　
　5.1　設(shè)備管理概述　　
　　5.1.1　計(jì)算機(jī)外部設(shè)備的定義與分類　　
　　5.1.2　設(shè)備硬件接口特性　　
　　5.1.3　用戶對設(shè)備的使用要求　　
　　5.1.4　操作系統(tǒng)設(shè)備管理功能的任務(wù)　　
　5.2　UNIX設(shè)備管理實(shí)例分析　　
　5.3　設(shè)備管理界面和原理通述　　
　　5.3.1　操作系統(tǒng)設(shè)備管理用戶界面通述　　
　　5.3.2　操作系統(tǒng)設(shè)備管理內(nèi)部結(jié)構(gòu)與過程通述　　
　　5.3.3　速度匹配專題討論(1)：設(shè)備完成技術(shù)、同步和異步I/O　　
　5.3.4　速度匹配專題討論(2)：緩沖技術(shù)　　
　　5.3.5　設(shè)備分配與共享技術(shù)專題討論：獨(dú)占、共享和虛擬設(shè)備　　
　5.3.6　速度匹配專題討論(3)：聯(lián)機(jī)、脫機(jī)和假脫機(jī)技術(shù)　　
5.3.7　非編程I/O技術(shù)專題討論：DMA、通道等　　
　　5.3.8　設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序　　
　習(xí)題五　　
第六章　進(jìn)程通信　　
　6.1　進(jìn)程通信概述　　
　6.2　進(jìn)程互斥和同步機(jī)制　　
　　6.2.1　基本的硬件機(jī)制　　
　　6.2.2　軟件的忙等互斥方案　　
　　6.2.3　軟件非忙等互斥方案：信號(hào)量及其變種　　
　　6.2.4　由程序設(shè)計(jì)語言支持的程序互斥機(jī)制：管程　　
　　6.2.5　其他方案及其等價(jià)性　　
　6.3　進(jìn)程通信機(jī)制　　
　6.4　死鎖和饑餓　　
　6.5　進(jìn)程通信實(shí)例分析　　
　　6.5.1　UNIX進(jìn)程通信　　
　　6.5.2　Linux進(jìn)程通信　　
　　6.5.3　Windows XP/2000/NT進(jìn)程通信　　
　習(xí)題六　　
第七章　進(jìn)一步的學(xué)習(xí)內(nèi)容
　7.1　操作系統(tǒng)性能評價(jià)　　
　7.2　操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　
　7.3　現(xiàn)代操作系統(tǒng)的兩極分化　　
　7.4　分布式系統(tǒng)概述　　
　7.5　并行操作系統(tǒng)　　
　7.6　網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)　　
　7.7　分布式操作系統(tǒng)　　
　7.8　機(jī)群與網(wǎng)格操作系統(tǒng)　　
　7.9　嵌入式操作系統(tǒng)　　
　習(xí)題七　　
參考文獻(xiàn)