操作系統(tǒng)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 操作系統(tǒng)的定義和目標(biāo)
1.1.2 操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展
1.1.3 操作系統(tǒng)的主要特性
1.2 操作系統(tǒng)的功能
1.2.1 處理器管理
1.2.2 存儲管理
1.2.3 設(shè)備管理
1.2.4 文件管理
1.3 操作系統(tǒng)的接口
1.3.1 操作接口和操作命令
1.3.2 程序接口與系統(tǒng)調(diào)用
1.4 操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1.4.1 整體式結(jié)構(gòu)
1.4.2 層次式結(jié)構(gòu)
1.4.3 客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)
1.4.4 虛擬機結(jié)構(gòu)
1.5 流行操作系統(tǒng)簡介
1.5.1 Windows操作系統(tǒng)
1.5.2 UNIX操作系統(tǒng)
1.5.3 Linux操作系統(tǒng)
1.5.4 iOS操作系統(tǒng)
1.5.5 Android操作系統(tǒng)
本章小結(jié)
習(xí)題
第2章 處理器管理及并發(fā)進程
2.1 多道程序設(shè)計
2.1.1 程序的順序執(zhí)行
2.1.2 程序的并發(fā)執(zhí)行
2.1.3 多道程序設(shè)計
2.1.4 并發(fā)程序執(zhí)行的條件
2.2 進程
2.2.1 進程的定義及其屬性
2.2.2 進程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換
2.2.3 進程控制塊
2.2.4 進程隊列
2.3 進程的控制
2.3.1 操作系統(tǒng)內(nèi)核
2.3.2 原語
2.3.3 進程控制原語
2.4 進程調(diào)度
2.4.1 進程調(diào)度簡介
2.4.2 進程調(diào)度的算法
2.5 線程及其實現(xiàn)
2.5.1 為什么要引入多線程概念
2.5.2 多線程環(huán)境下的進程和線程
2.5.3 多線程的優(yōu)點及其應(yīng)用
2.5.4 多線程實現(xiàn)的三種方式
2.5.5　Java環(huán)境下多線程設(shè)計舉例
2.6 并發(fā)進程的概念
2.6.1 相關(guān)進程及其關(guān)系
2.6.2 與時間有關(guān)的錯誤
2.6.3 臨界區(qū)概念及其管理要求
2.6.4 臨界區(qū)管理的嘗試
2.6.5 信號量與PV操作
2.7 進程的互斥和同步
2.7.1 進程的互斥
2.7.2 進程的同步
2.7.3 進程互斥和同步的關(guān)系
2.8 管程
2.8.1 管程的概念
2.8.2 管程的特點及其組成
2.8.3 漢森（Brinch Hansen）方法實現(xiàn)管程
2.8.4 漢森方法實現(xiàn)管程的實例
2.9 進程通信
2.9.1 消息傳遞概述
2.9.2 消息傳遞的兩種方式
2.9.3 消息傳遞應(yīng)用舉例
2.9.4 信號量機制、管程和消息傳遞機制的關(guān)系
2.10 死鎖
2.10.1 死鎖的定義與產(chǎn)生的原因
2.10.2 死鎖的防止
2.10.3 死鎖的避免與銀行家算法
2.10.4 死鎖的檢測與解除
本章小結(jié)
習(xí)題2
第3章 存儲管理
3.1 存儲系統(tǒng)的基本概念
3.1.1 存儲器的分類
3.1.2 物理地址和邏輯地址
3.1.3 地址重定位和存儲保護
3.2 存儲管理的基本概念
3.2.1 存儲管理的功能
3.2.2 內(nèi)存擴充技術(shù)
3.2.3 存儲管理的分類
3.3 分區(qū)存儲管理
3.3.1 單一連續(xù)區(qū)
3.3.2 固定分區(qū)存儲管理
3.3.3 可變分區(qū)存儲管理
3.4 簡單分頁存儲管理
3.4.1 基本原理
3.4.2 地址轉(zhuǎn)換
3.4.3 相聯(lián)存儲器和快表
3.4.4 頁的分配與回收
3.4.5 頁的共享和保護
3.4.6 兩級和多級頁表
3.5 簡單分段存儲管理
3.5.1 基本原理
3.5.2 地址轉(zhuǎn)換
3.5.3 段的共享
3.5.4 分段存儲管理的優(yōu)點
3.6 虛擬存儲管理
3.7 請求分頁虛擬存儲管理
3.7.1 基本原理
3.7.2 主存頁面分配策略
3.7.3 頁面調(diào)入策略
3.7.4 頁面置換算法
3.7.5 缺頁中斷率分析
3.8 請求分段虛擬存儲管理
3.8.1 基本原理
3.8.2 地址轉(zhuǎn)換
3.8.3 段的動態(tài)鏈接
3.8.4 段的動態(tài)增長
3.9 請求段頁式虛擬存儲管理
本章小結(jié)
習(xí)題3
第4章 設(shè)備管理
4.1 設(shè)備管理概述
4.1.1 設(shè)備管理的任務(wù)與目標(biāo)
4.1.2 設(shè)備管理的功能
4.1.3 外部設(shè)備的分類
4.2 設(shè)備I/O控制方式
4.2.1 程序查詢方式
4.2.2 中斷方式
4.2.3 DMA（直接內(nèi)存存取）方式
4.2.4 I/O通道控制方式
4.3 設(shè)備I/O軟件原理
4.3.1 I/O軟件的目標(biāo)
4.3.2 I/O中斷處理程序
4.3.3 設(shè)備驅(qū)動程序
4.3.4 與設(shè)備無關(guān)的I/O軟件
4.3.5 用戶級的I/O軟件
4.4 緩沖技術(shù)
4.4.1 單緩沖技術(shù)
4.4.2 雙緩沖技術(shù)
4.4.3 多緩沖技術(shù)
4.4.4 緩沖池技術(shù)
4.5 外圍的設(shè)備分配、回收與啟動
4.5.1 設(shè)備類相對號和絕對號
4.5.2 外部設(shè)備的分配和回收
4.6 磁盤驅(qū)動調(diào)度
4.6.1 磁盤結(jié)構(gòu)
4.6.2 磁盤調(diào)度
4.6.3 磁盤移臂調(diào)度
4.6.4 磁盤的旋轉(zhuǎn)調(diào)度
4.7 虛擬設(shè)備
4.7.1 脫機工作方式
4.7.2 Spooling技術(shù)
4.7.3 虛擬設(shè)備
本章小結(jié)
習(xí)題4
第5章 文件管理
5.1 文件系統(tǒng)
5.1.1 文件和文件系統(tǒng)
5.1.2 文件的分類
5.1.3 文件系統(tǒng)的功能
5.2 文件目錄
5.2.1 目錄內(nèi)容
5.2.2 目錄結(jié)構(gòu)
5.3 文件結(jié)構(gòu)與存取方法
5.3.1 文件的邏輯結(jié)構(gòu)及存取方法
5.3.2 文件的物理結(jié)構(gòu)及存取方法
5.3.3 存儲空間管理
5.4 文件的使用
5.4.1 文件訪問
5.4.2 文件控制
5.4.3 目錄管理
5.4.4 文件的共享
5.5 安全性和保護
5.5.1 文件的訪問權(quán)限
5.5.2 文件的存取控制
5.5.3 文件的完整性
本章小結(jié)
習(xí)題5
第6章 Windows和Linux操作系統(tǒng)
6.1 Windows 2000/XP操作系統(tǒng)
6.1.1 Windows 2000/XP簡介
6.1.2 Windows操作系統(tǒng)總體架構(gòu)
6.1.3 用戶模式和內(nèi)核模式
6.1.4 Windows操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序
6.2 Linux操作系統(tǒng)
6.2.1 Linux簡介
6.2.2 Linux Shell
6.2.3 vi文本編輯器
6.2.4 gcc編譯器和gdb調(diào)試
本章小結(jié)
習(xí)題6
附錄1 操作系統(tǒng)參考實驗項目
第一部分 基本實驗部分
實驗1 進程管理
實驗2 進程調(diào)度
實驗3 存儲管理
實驗4 獨占設(shè)備的靜態(tài)分配模擬
實驗5 文件管理
第二部分 創(chuàng)新實驗部分（Linux）
實驗6 more命令實現(xiàn)
實驗7 文件列表命令實現(xiàn)
實驗8 文件系統(tǒng)路徑命令實現(xiàn)
實驗9 操作系統(tǒng)引導(dǎo)程序的實現(xiàn)
實驗10 操作系統(tǒng)內(nèi)核加載程序的實現(xiàn)
附錄2 操作系統(tǒng)課程設(shè)計參考案例
案例1 多線程編程解決進程間同步和互斥問題的實現(xiàn)
案例2 固定分區(qū)/可變分區(qū)管理算法的模擬
案例3 頁面置換算法的模擬
案例4 銀行家算法的模擬
案例5 移動臂調(diào)度算法的模擬
案例6 一個簡單文件管理器的實現(xiàn)
參考文獻