操作系統(tǒng)原理與實(shí)踐教程

第1章 操作系統(tǒng)概論
1.1操作系統(tǒng)的概念
1.1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)
1.1.2操作系統(tǒng)的作用
1.1.3操作系統(tǒng)的主要特征
1.1.4操作系統(tǒng)的功能
1.2操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展
1.2.1人工操作階段
1.2.2管理程序階段—操作系統(tǒng)的雛形
1.2.3多道批處理—現(xiàn)代意義上的操作系統(tǒng)出現(xiàn)
1.2.4分時(shí)系統(tǒng)與實(shí)時(shí)系統(tǒng)的出現(xiàn)一作系統(tǒng)步入實(shí)用化
1.2.5操作系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展
1.3操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1.3.1操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1.3.2操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1.4WindowsServer2003和Linux系統(tǒng)模型
1.4.1WindowsServer2003操作系統(tǒng)模型
1.4.2Linux系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1.5小結(jié)
1.6思考練習(xí)
第2章 操作系統(tǒng)的界面
2.1系統(tǒng)的生成與啟動(dòng)
2.1.1系統(tǒng)的生成
2.1.2系統(tǒng)的啟動(dòng)
2.1.3實(shí)例分析:Linux系統(tǒng)啟動(dòng)
2.2操作系統(tǒng)提供的服務(wù)和用戶(hù)接口
2.2.1操作系統(tǒng)提供的基本服務(wù)
2.2.2命令接口
2.2.3圖形用戶(hù)接口
2.2.4程序接口——系統(tǒng)調(diào)用
2.3小結(jié)
2.4思考練習(xí)
2.5實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目.操作系統(tǒng)的生成和接口的使用
第3章 處理器管理
3.1進(jìn)程的概念
3.1.1程序的執(zhí)行方式
3.1.2進(jìn)程的概念
3.1.3進(jìn)程的狀態(tài)
3.1.4進(jìn)程描述——進(jìn)程控制塊
3.2進(jìn)程控制
3.2.1進(jìn)程控制機(jī)構(gòu)
3.2.2進(jìn)程控制
3.3線程
3.3.1線程的概念
3.3.2線程的實(shí)現(xiàn)
3.3.3多線程模型
3.3.4線程池
3.4處理器調(diào)度
3.4.1處理器調(diào)度的層次
3.4.2進(jìn)程調(diào)度
3.4.3選擇調(diào)度算法的準(zhǔn)則
3.5調(diào)度算法
3.5.1先來(lái)先服務(wù)
3.5.2短作業(yè)(進(jìn)程)優(yōu)先
3.5.3優(yōu)先級(jí)調(diào)度
3.5.4輪轉(zhuǎn)法調(diào)度
3.5.5多級(jí)隊(duì)列調(diào)度
3.5.6多級(jí)反饋隊(duì)列調(diào)度
3.5.7高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度
3.6多處理器調(diào)度和實(shí)時(shí)調(diào)度
3.6.1多處理器調(diào)度
3.6.2實(shí)時(shí)調(diào)度
3.7小結(jié)
3.8思考練習(xí)
3.9實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目二Shell編程
3.10實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目三windows多線程控制臺(tái)程序
第4章 進(jìn)程同步機(jī)制與死鎖
4.1進(jìn)程的同步和互斥
4.1.1進(jìn)程的同步
4.1.2進(jìn)程互斥
4.1.3信號(hào)量機(jī)制
4.2經(jīng)典同步問(wèn)題
4.2.1生產(chǎn)者——消費(fèi)者問(wèn)題(有限緩沖區(qū)問(wèn)題)
4.2.2讀者——寫(xiě)者問(wèn)題
4.2.3哲學(xué)家進(jìn)餐問(wèn)題
4.2.4理發(fā)師問(wèn)題
4.3管程
4.3.1管程的基本概念
4.3.2條件變量
4.3.3利用管程解決生產(chǎn)者——消費(fèi)者問(wèn)題
4.4操作系統(tǒng)同步模型
4.4.1WindowsSetver2003中的進(jìn)程同步
4.4.2Linux中的進(jìn)程同步
4.5進(jìn)程通信
4.5.1進(jìn)程通信的方式
4.5.2消息傳遞系統(tǒng)
4.5.3消息緩沖隊(duì)列通信機(jī)制
4.5.4客戶(hù)服務(wù)器系統(tǒng)通信
4.6死鎖概述
4.6.1死鎖的概念
4.6.2死鎖產(chǎn)生的原因和必要條件
4.6.3死鎖的描述——資源分配圖
4.6.4處理死鎖的方法
4.7死鎖的預(yù)防和避免
4.7.1死鎖的預(yù)防
4.7.2死鎖的避免
4.8死鎖的檢測(cè)和解除
4.8.1死鎖的檢測(cè)
4.8.2死鎖的解除
4.9小結(jié)
4.10思考練習(xí)
4.11實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目四
有限緩沖區(qū)問(wèn)題
第5章 存儲(chǔ)管理
5.1存儲(chǔ)管理的概念
5.1.1用戶(hù)程序的處理過(guò)程
5.1.2存儲(chǔ)管理的功能
5.2連續(xù)內(nèi)存分配
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碎片問(wèn)題
5.3內(nèi)存不足時(shí)的管理
5.3.1覆蓋
5.3.2交換
5.4分頁(yè)存儲(chǔ)管理
5.4.1分頁(yè)存儲(chǔ)管理的基本原理
5.4.2地址映射
5.4.3頁(yè)表的結(jié)構(gòu)
5.4.4頁(yè)面的共享
5.5分段存儲(chǔ)管理
5.5.1分段存儲(chǔ)管理的基本原理
5.5.2地址轉(zhuǎn)換
5.5.3段的共享和保護(hù)
5.5.4段頁(yè)式存儲(chǔ)管理
5.6虛擬存儲(chǔ)器
5.6.1虛擬內(nèi)存的概念
5.6.2虛擬內(nèi)存的特征
5.7請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理技術(shù)
5.7.1請(qǐng)求分頁(yè)存儲(chǔ)管理基本思想
5.7.2頁(yè)面置換算法
5.7.3請(qǐng)求分頁(yè)系統(tǒng)內(nèi)存塊的分配
5.8存儲(chǔ)管理實(shí)例研究
5.8.1WindowsServer2003內(nèi)存管理
5.8.2Linux系統(tǒng)的存儲(chǔ)管理
5.9小結(jié)
5.10思考練習(xí)
第6章 文件管理
6.1文件的概念
6.1.1文件及其分類(lèi)
6.1.2文件的屬性
6.1.3文件的組織
6.1.4文件的訪問(wèn)方法
6.2目錄結(jié)構(gòu)
6.2.1文件控制塊和文件目錄
6.2.2單級(jí)目錄
6.2.3二級(jí)目錄
6.2.4樹(shù)形目錄
6.2.5目錄的實(shí)現(xiàn)
6.3文件和目錄操作
6.3.1文件操作
6.3.2目錄操作
6.4文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
6.4.1文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
6.4.2文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
6.4.3文件存儲(chǔ)空間的分配
6.4.4空閑空間的管理
6.5文件的共享和保護(hù)
6.5.1文件的共享
6.5.2文件的保護(hù)
6.5.3文件系統(tǒng)的可靠性
6.6實(shí)例研究：Windows和Linux的文件系統(tǒng)
6.6.1WindowsServer2003文件管理
6.6.2Linux文件管理的實(shí)現(xiàn)
6.7小結(jié)
6.8思考練習(xí)
6.9實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目五
簡(jiǎn)單文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
第7章 設(shè)備管理
7.1設(shè)備管理的概念
7.1.1設(shè)備的分類(lèi)
7.1.2設(shè)備管理的功能和任務(wù)
7.1.3I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
7.1.4設(shè)備控制器
7.2I/O控制方式
7.2.1輪詢(xún)(poiling)方式
7.2.2中斷方式
7.2.3DMA方式
7.2.4通道控制方式
7.3中斷技術(shù)
7.3.1中斷的基本概念
7.3.2中斷的分類(lèi)與優(yōu)先級(jí)
7.3.3軟中斷
7.3.4中斷處理過(guò)程
7.4緩沖技術(shù)
7.4.1緩沖的引入
7.4.2緩沖的種類(lèi)
7.4.3緩沖池的管理
7.5設(shè)備分配
7.5.1設(shè)備分配用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
7.5.2設(shè)備分配的原則
7.5.3設(shè)備分配技術(shù)
7.5.4SPOOL,ing系統(tǒng)
7.6I/O軟件原理
7.6.1I/O軟件的設(shè)計(jì)目標(biāo)和原則
7.6.2I/O中斷處理程序
7.6.3設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序
7.6.4與硬件無(wú)關(guān)的I/O軟件
7.6.5用戶(hù)空間的I/O軟件
7.7磁盤(pán)調(diào)度和管理
7.7.1磁盤(pán)的結(jié)構(gòu)
7.7.2磁盤(pán)調(diào)度
7.7.3磁盤(pán)管理
7.8小結(jié)
7.9思考練習(xí)
7.10實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目六
軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)程序
第8章 操作系統(tǒng)的安全和保護(hù)
8.1操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全
8.1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全概述
8.1.2操作系統(tǒng)安全是系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)
8.1.3安全威脅及其分類(lèi)
8.2操作系統(tǒng)安全策略
8.2.1安全策略和機(jī)制
8.2.2身份認(rèn)證機(jī)制
8.2.3授權(quán)機(jī)制
8.2.4加密機(jī)制
8.2.5審計(jì)
8.3操作系統(tǒng)的內(nèi)部保護(hù)機(jī)制
8.3.1操作系統(tǒng)保護(hù)層次
8.3.2內(nèi)存儲(chǔ)器的保護(hù)
8.3.3面向用戶(hù)的訪問(wèn)控制
8.3.4面向數(shù)據(jù)的訪問(wèn)控制
8.4訪問(wèn)控制機(jī)制
8.4.1保護(hù)域
8.4.2訪問(wèn)矩陣
8.4.3訪問(wèn)矩陣的實(shí)現(xiàn)
8.5小結(jié)
8.6思考練習(xí)
參考文獻(xiàn)