操作系统教程

第1章 引论

1.1 计算机系统组成

1.1.1 计算机硬件系统结构

1.1.2 计算机软件系统

1.1.3 计算机系统结构

1.2 操作系统的作用和定义

1.2.1 操作系统的作用

1.2.2 操作系统的定义

1.3 操作系统的发展过程

1.4 操作系统的分类

1.4.1 批处理系统

1.4.2 分时操作系统

1.4.3 实时操作系统

1.4.4 多模式操作系统

1.4.5 微机操作系统

1.4.6 网络操作系统

1.4.7 分布式操作系统

1.4.8 嵌入式操作系统

1.4.9 智能卡操作系统

1.5 操作系统的功能和特性

1.5.1 操作系统的功能

1.5.2 操作系统的特性

1.6 操作系统的结构模型

1.6.1 整体式模型

1.6.2 层次式模型

1.6.3 客户／服务器系统模型

1.6.4 面向对象的程序设计

本章小结

习题

第2章 用户与操作系统的接口

2.1 作业控制级接口

2.1.1 作业

2.1.2 作业的类型

2.1.3 联机用户接口

2.1.4 脱机用户接口

2.2 程序级接口

2.2.1 用户态和核心态

2.2.2 特权指令和访管指令

2.2.3 系统调用

2.2.4 系统调用的使用和执行过程

本章小结

习题

第3章 进程的描述与控制

3.1 程序执行方式

3.1.1 程序顺序执行

3.1.2 程序并发执行

3.2 进程描述

3.2.1 进程定义

3.2.2 进程特性

3.2.3 进程与程序的区别

3.2.4 进程控制块

3.3 进程状态

3.3.1 进程执行

3.3.2 进程的基本状态

3.3.3 进程的挂起

3.4 进程控制

3.4.1 内核

3.4.2 微内核

3.4.3 进程控制

3.5 线程

3.5.1 线程引入

3.5.2 线程定义

3.5.3 线程的状态

3.5.4 线程和进程的比较

3.5.5 线程分类

3.5.6 线程的模型

3.6 Linux进程管理

3.6.1 Linux进程状态

3.6.2 taskstruct结构

3.6.3 Linux进程的创建

3.6.4.进程使用的虚拟内存

3.6.5 Linux的进程调度

3.7 windows的进程管理

3.7.1 Windows的进程和线程模型总述

3.7.2 Windows中进程的实现

3.7 ‘3Windows中线程的实现

3.7.4 Windows的线程调度

本章小结

习题

第4章 进程通信

4.1 进程的同步与互斥

4.1.1 进程合作

4.1.2 共享资源

4.1.3 与时间有关的错误

4.1.4 临界资源与临界区

4.1.5 同步机构设计准则

4.2 互斥的软件方法

4.3 硬件指令机制

4.3.1 测试与设置技术

4.3.2 TS指令

4.3.3 利用TS实现进程互斥

4.4 信号量机制

4.4.1 整型信号量

4.4.2 结构型信号量

4.4.3 AND型信号量集

4.5 用信号量机制实现互斥与同步

4.5.1 用信号量实现互斥

4.5.2 用信号量实现同步

4.6 经典进程同步问题

4.6.1 生产者一消费者问题

4.6.2 哲学家就餐问题

4.6.3 读者一写者问题

4.6.4 睡眠的理发师问题

4.7 进程通信方式

4.7.1 共享存储区系统

4.7.2 管道通信系统

4.7.3 消息传递系统

本章小结

习题

第5章 处理器调度

5.1 三级调度的概念

5.1.1 作业的状态及其转换

5.1.2 调度的层次

5.1.3 调度模型

5.1.4 作业和进程的关系

5.2 作业调度

5.2.1 作业调度的功能

5.2.2 作业调度的目标与性能衡量

5.3 进程调度

5.3.1 进程调度的功能

5.3.2 进程调度的方式

5.3.3 进程调度的时机

5.4 常用的调度算法

5.4.1 先来先服务调度算法

5.4.2 短作业（进程）优先调度算法

5.4.3 时间片轮转调度算法

5.4.4 高优先权优先调度算法

5.4.5 最高响应比优先调度算法

5.4.6 多级队列调度算法

5.4.7 多级反馈队列调度算法

5.5 实例分析：UNIX进程调度

5.5.1 调度时机

5.5.2 调度标记设置

5.5.3 优先数计算

5.5.4 调度的实现

本章小结

习题

第6章 死锁

6.1 死锁的基本概念

6.1.1 死锁的定义

6.1.2 死锁产生的原因

6.1.3 死锁的必要条件

6.1.4 处理死锁的策略

6.2 死锁预防

6.3 死锁避免

6.3.1 安全状态和不安全状态

6.3.2 利用银行家算法避免死锁

6.4 死锁检测

6.5 死锁解除

6.6 死锁综合处理

本章小结

习题

第7章 实存储管理技术

7.1 存储管理的基本概念

7.1.1 存储管理要解决的问题

7.1.2 存储管理的分类

7.1.3 地址重定位

7.2 连续分配存储管理方式

7.2.1 单一连续分配方式

7.2.2 固定分区存储管理方式

7.2.3 可变分区存储管理方式

7.3 离散分配存储管理方式

7.3.1 分页存储管理方式

7.3.2 分段存储管理方式

7.3.3 段页式存储管理方式

本章小结

习题

第8章 虚拟存储管理技术

8.1 虚拟存储器的基本概念

8.1.1 局部性原理

8.1.2 虚拟存储器

8.2 请求分页式存储管理方式

8.2.1 请求分页式存储管理的基本概念

8.2.2 页面分配策略

8.2.3 页面调入时机

8.2.4 页面置换算法

8.2.5 请求分页系统的性能分析

8.3 请求分段式存储管理方式

8.3.1 请求分段式存储管理的基本概念

8.3.2 分段共享与保护

8.4 Linux存储管理

8.4..1 Linux的内存空间

8.4.2 Linux的页表机制

8.4.3 Linux内存页的分配

8.4.4 Linux内存页的置换算法

8.5 windows存储管理

8.5.1 Windows的虚拟地址空间

8.5.2 页面状态

8.5.3 地址转换机制

8.5.4 页面目录、页表和PTE的结构

8.5.5 页面调度策略与工作集管理

8.5.6 windows的存储保护

本章小结

习题

第9章 设备管理

9.1 I／O设备管理的基本概念

9.2 I／O系统的组成

9.2.1 I／O设备概述

9.2.2 设备控制器

9.2.3 I／O通道

9.3 I/O控制方式

9.3.1 程序I／O方式

9.3.2 中断驱动：I／O方式

9.3.3 直接存储器存取方式

9.3.4 I／O通道方式

9.4 缓冲管理

9.4.1 缓冲的引入

9.4.2 缓冲区及其管理

9.5 设备分配

9.5.1 设备分配中的数据结构

9.5.2 设备分配策略

9.5.3 设备独立性

9.5.4 独占设备分配方法

9.5.5 SPOOLing技术

9.6 I／O软件的组成

9.6.1 中断处理程序

9.6.2 设备驱动程序

9.6.3 与设备无关的系统软件

9.6.4 用户空间的I／O软件

9.7 磁盘I／O

9.7.1 磁盘性能概述

9.7.2 数据的组织

9.7.3 磁盘访问时间

9.7.4 磁盘调度算法

9.8 unux的设备管理

9.8.1 设备和设备特殊文件

9.8.2 设备驱动程序的动态安装

9.8.3 设备驱动程序

9.8.4 设备文件的存取权限和

系统安全

9.9 windows的设备管理

9.9.1 Windows的I／O设计目标

9.9.2 Windows的I／O结构

9.9.3 Windows的设备驱动程序

9.9.4 Windows的I／O处理

本章小结

习题

第10章 文件系统

10.1 文件和文件系统

10.1.1 文件

10.1.2 文件系统

10.1.3 文件的分类

10.1.4 文件系统的功能和基本操作

10.2 文件的逻辑结构

10.2.1 文件的逻辑结构

10.2.2 文件的组织和存取

10.3 外存分配

10.3.1 文件的物理结构

10.3.2 连续分配

10.3.3 链接分配

10.3.4 索引分配

10.3.5 文件分配表FAT

10.4 文件目录

10.4.1 文件控制块

10.4.2 索引结点

10.4.3 单级目录结构

10.4.4 二级目录结构

10.4.5 多级目录结构

10.4.6 目录查询技术

10.5 文件存储空间的管理

10.5.1 空闲表法

10.5.2 空闲链表法

10.5.3 位示图

10.5.4 成组链接法

10.6 文件的共享

10.6.1 目录结构中的共享

10.6.2 打开文件结构中的共享

10.6.3 管道文件

10.7 文件系统的安全性

10.7.1 文件的存取控制

10.7.2 文件的转储和恢复

10.8 Linux文件系统

10.9 windowsNTFS

10.9.1 NTFS的重要特征、

10.9.2 NTFS的磁盘组织

10.9.3 NTFS的文件组织

10.9.4 NTFS的可恢复性

本章小结

习题

第11章 操作系统的安全性

11.1 操作系统安全性概述

11.1.1 操作系统安全性的内容

11.1.2 操作系统安全性的特性

11.2 操作系统的安全管理与保护

11.3 数据的安全管理与保护

11.3.1 文件的存取控制

11.3.2 数据加密技术

11.3.3 认证技术

11.4 计算机病毒

11.4.1 计算机病毒概述

11.4.2 计算机病毒的分类

11.4.3 常用反病毒技术

11.4.4 未来计算机病毒的发展趋势

本章小结

习题

参考文献

本书详细介绍了操作系统的基本原理，剖析了两个典型的操作系统Linux和Windows。主要内容包括处理器管理、存储器管理、I/O设备管理、文件系统、Linux和UNIX剖析及Windows 2000剖析等。各章均配有习题，有助于读者领会和掌握已学过的相关知识。本书在编写过程中力求做到结合实际、突出应用、便于教学，同时注重内容的先进性。本书可作为高等学校计算机科学与技术、软件工程、网络工程等专业的本科教材，也可作为非计算机专业的教学参考书。

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以主流操作系统Windows和Linux为实例，从操作系统原理的角度进行详尽的介绍，同时注重理论联系实际。
根据多年教学经验，对书中比较难以理解的部分均以实例引出，语言深入浅出，使学生能够从简单的实例入手，轻松掌握操作系统的内部工作原理。
《操作系统教程》配有大量精选的习题，以帮助读者检验和加深对内容的理解。
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剖析典型操作系统Windows和Linux
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