操作系統(tǒng)原理及實驗

第1章 操作系統(tǒng)概述
1.1 什么是操作系統(tǒng)
1.2 操作系統(tǒng)的目標(biāo)與功能
1.2.1 操作系統(tǒng)作為用戶與計算機(jī)之間的接口
1.2.2 操作系統(tǒng)作為資源管理器
1.2.3 操作系統(tǒng)的擴(kuò)展性
1.3 操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程
1.3.1 單道批處理系統(tǒng)
1.3.2 多道批處理系統(tǒng)
1.3.3 分時系統(tǒng)
1.3.4 實時系統(tǒng)
1.3.5 基本操作系統(tǒng)的特征
1.4 現(xiàn)代Linux系統(tǒng)演變過程
習(xí)題一
第2章 進(jìn)程描述和控制
2.1 進(jìn)程概念
2.1.1 程序的順序執(zhí)行
2.1.2 資源與共享
2.1.3 程序的并發(fā)執(zhí)行
2.1.4 進(jìn)程概念的引入
2.2 進(jìn)程描述
2.2.1 進(jìn)程映像
2.2.2 進(jìn)程控制塊
2.3 進(jìn)程狀態(tài)及轉(zhuǎn)換
2.4 進(jìn)程控制
2.4.1 進(jìn)程創(chuàng)建
2.4.2 進(jìn)程終止
2.4.3 進(jìn)程掛起
2.5 線程
2.5.1 線程的引入
2.5.2 線程狀態(tài)
2.5.3 線程與進(jìn)程之間的關(guān)系
2.5.4 線程實現(xiàn)方式
2.6 Linux進(jìn)程、線程創(chuàng)建與管理
2.6.1 Linux進(jìn)程結(jié)構(gòu)
2.6.2 進(jìn)程表
2.6.3 系統(tǒng)進(jìn)程
2.6.4 創(chuàng)建新進(jìn)程
2.6.5 替換一個進(jìn)程映像
2.6.6 復(fù)制一個進(jìn)程映像
2.6.7 Linux線程創(chuàng)建
習(xí)題二
第3章 同步與互斥
3.1 基本概念
3.1.1 并發(fā)進(jìn)程間的關(guān)系
3.1.2 競爭關(guān)系
3.1.3 協(xié)作關(guān)系
3.1.4 解決臨界區(qū)互斥問題的準(zhǔn)則
3.2 實現(xiàn)互斥的軟件方法
3.3 實現(xiàn)互斥的硬件方法
3.3.1 中斷禁用
3.3.2 測試并建立指令
3.3.3 交換指令
3.4 信號量
3.4.1 整型信號量
3.4.2 記錄型信號量
3.4.3 用信號量實現(xiàn)互斥
3.4.4 用信號量實現(xiàn)同步
3.4.5 經(jīng)典同步/互斥問題
3.5 管程
3.5.1 管程概念
3.5.2 管程應(yīng)用
3.6 進(jìn)程通信
3.6.1 信號通信機(jī)制
3.6.2 共享存儲區(qū)通信機(jī)制
3.6.3 共享文件通信機(jī)制
3.6.4 消息傳遞通信機(jī)制
3.7 死鎖與饑餓
3.7.1 死鎖產(chǎn)生的原因
3.7.2 死鎖產(chǎn)生的條件
3.7.3 死鎖預(yù)防(deadlockprevention)
3.7.4 死鎖避免(deadlockavoidance)
3.7.5 死鎖檢測(deadlockdetection)
3.8 Linux進(jìn)程通信機(jī)制及其應(yīng)用
3.8.1 信號
3.8.2 管道
3.8.3 SystemV
3.8.4 SystemV消息隊列
3.8.5 SystemV信號量
3.8.6 SystemV共享內(nèi)存
習(xí)題三
第4章 存儲器管理
4.1 存儲器管理概述
4.1.1 地址重定位
4.1.2 內(nèi)存的分配和回收
4.1.3 存儲保護(hù)
4.1.4 存儲共享
4.2 單一連續(xù)存儲區(qū)管理
4.3 分區(qū)管理
4.3.1 固定分區(qū)
4.3.2 動態(tài)分區(qū)
4.3.3 可重定位動態(tài)分區(qū)管理
4.3.4 伙伴系統(tǒng)
4.4 簡單分頁技術(shù)
4.4.1 分頁存儲管理的基本概念
4.4.2 地址變換機(jī)構(gòu)
4.5 簡單分段技術(shù)
4.5.1 分段存儲管理的基本概念
4.5.2 段的共享與保護(hù)
4.5.3 段頁式存儲管理
習(xí)題四
第5章 虛擬存儲器管理
5.1 基礎(chǔ)知識
5.1.1 分級存儲體系
5.1.2 虛擬存儲器的引入
5.2 虛擬分頁存儲管理
5.2.1 基本思想
5.2.2 硬件支持
5.2.3 兩級頁表和多級頁表
5.2.4 反置頁表
5.3 頁面置換算法
5.3.1 頁面置換過程
5.3.2 最佳置換算法(OPT)
5.3.3 先進(jìn)先出頁面置換算法(FIFO)
5.3.4 最近最久未使用算法(LRU)
5.3.5 時鐘置換算法(Clock)
5.3.6 駐留集管理
5.4 虛擬分段存儲管理
習(xí)題五
第6章 處理器調(diào)度
6.1 單處理器調(diào)度
6.1.1 調(diào)度類型
6.1.2 選擇調(diào)度算法的準(zhǔn)則
6.2 調(diào)度算法
6.2.1 先來先服務(wù)算法(IfirstComeFirst-Served，F(xiàn)CFS)
6.2.2 最短進(jìn)程優(yōu)先算法(shortestProcessNext，SPN)
6.2.3 時間片輪轉(zhuǎn)算法(RoundRobin，RR)
6.2.4 最高優(yōu)先級算法(HighestPriorityFirst，HPF)
6.2.5 最高響應(yīng)比優(yōu)先算法(HighestResponseRatioNext，HRRN)
6.2.6 多級反饋隊列算法(MultilevelFeedbackQueue，MFQ)
6.2.7 各種調(diào)度算法的比較
6.3 實時調(diào)度
6.3.1 實時任務(wù)分類
6.3.2 實時任務(wù)調(diào)度算法
習(xí)題六
第7章 設(shè)備管理
7.1 概述
7.1.1 I/O設(shè)備分類
7.1.2 設(shè)備管理功能
7.2 緩沖技術(shù)
7.2.1 單緩沖
7.2.2 雙緩沖
7.2.3 循環(huán)緩沖
7.3 中斷技術(shù)
7.4 SPOOLing技術(shù)
7.4.1 SPOOLing技術(shù)概述
7.4.2 SPOOLing系統(tǒng)工作原理
7.5 磁盤特性及調(diào)度算法
7.5.1 磁盤結(jié)構(gòu)與特性
7.5.2 磁盤性能參數(shù)
7.5.3 磁盤調(diào)度策略
習(xí)題七
第8章 文件系統(tǒng)
8.1 文件系統(tǒng)概述
8.1.1 記錄、文件與數(shù)據(jù)庫概念
8.1.2 文件管理功能
8.2 文件組織和訪問
8.3 文件目錄
8.3.1 目錄
8.3.2 目錄組成
8.3.3 目錄操作
8.4 文件共享
8.5 記錄組塊
8.6 輔存管理
習(xí)題八
實驗一 Linux及其使用環(huán)境、內(nèi)核查看
實驗二 Shell編程
實驗三 進(jìn)程的創(chuàng)建和簡單控制
實驗四 進(jìn)程互斥
實驗五 線程機(jī)制
實驗六 進(jìn)程通信——信號
實驗七 進(jìn)程通信——共享內(nèi)存
實驗八 進(jìn)程通信——消息隊列
實驗九 進(jìn)程通信——管道
實驗十 虛擬內(nèi)存管理
實驗十一 文件與目錄
附錄1Linux環(huán)境下的程序設(shè)計預(yù)備知識
附錄2Linux環(huán)境下的常用系統(tǒng)調(diào)用簡介
主要參考文獻(xiàn)