全国计算机等级考试四级教程

第1章 操作系统概论1.1 操作系统的概念1.1.1 计算机系统1.1.2 操作系统的定义1.1.3 操作系统的特征1.1.4 研究操作系统的观点1.1.5 操作系统的功能1.2 操作系统的发展1.2.1 手工操作1.2.2 监控程序（早期批处理）1.2.3 多道批处理1.2.4 分时系统1.2.5 UNIX通用操作系统1.2.6 个人计算机操作系统1.2.7 Android操作系统1.3 操作系统分类1.3.1 批处理操作系统1.3.2 分时系统1.3.3 实时操作系统1.3.4 嵌入式操作系统1.3.5 个人计算机操作系统1.3.6 网络操作系统1.3.7 分布式操作系统1.3.8 智能卡操作系统1.4 操作系统结构1.4.1 整体式结构1.4.2 层次结构1.4.3 微内核（客户机／服务器）结构第2章 操作系统运行机制2.1 中央处理器（CPU） 2.1.1 CPU的构成与基本工作方式2.1.2 特权指令和非特权指令2.1.3 处理器的状态2.1.4 程序状态字PSW2.2 存储体系2.2.1 存储器的层次结构2.2.2 存储保护2.3 中断与异常机制2.3.1 中断与异常的概念2.3.2 中断系统2.3.3 中断优先级与中断屏蔽2.4 系统调用2.4.1 系统调用简介2.4.2 系统调用的处理过程2.5 I/O技术2.6 时钟第3章 进程线程模型3.1 多道程序设计模型3.1.1 程序的顺序执行3.1.2 多道程序系统中程序执行环境的变化3.1.3 程序的并发执行3.2 进程模型3.2.1 进程的概念3.2.2 进程的状态及其状态转换3.2.3 进程控制块3.2.4 进程控制3.3 线程模型3.3.1 线程的引入3.3.2 线程的基本概念3.3.3 线程实现机制3.3.4 Pthread线程包3.4 进程（线程）调度3.4.1 概述3.4.2 调度算法设计原则3.4.3 进程（线程）调度算法第4章 并发与同步4.1 进程（线程）间相互作用4.2 进程互斥4.3 信号量（Semaphore）4.4 经典的进程同步问题4.5 管程4.6 进程通信4.6.1 共享内存4.6.2 消息机制第5章 内存管理5.1 基本概念5.1.1 存储体系5.1.2 存储管理的任务5.1.3 地址转换5.1.4 内存管理方案简介5.2 分区存储管理方案5.2.1 固定分区5.2.2 可变分区5.2.3 分区管理方案的优缺点5.3 覆盖技术与交换技术5.3.1 覆盖技术5.3.2 交换技术5.4 页式存储管理方案5.4.1 基本思想5.4.2 存储空间的分配与回收5.4.3 地址转换与快表5.5 虚拟存储技术与虚拟页式存储管理方案的实现5.5.1 虚拟存储技术5.5.2 虚拟页式存储管理5.5.3 段式与段页式存储管理方案第6章 文件管理6.1 概述6.1.1 文件和文件系统6.1.2 文件分类6.1.3 文件系统的功能6.2 文件的结构6.2.1 文件的逻辑结构6.2.2 文件的物理结构6.2.3 文件的存储介质6.2.4 文件的存取方式6.3 文件目录6.3.1 文件目录的组成6.3.2 文件目录结构6.3.3 树形目录6.3.4 路径名6.3.5 目录操作6.4 文件系统的实现6.4.1 存储空间的分配与回收6.4.2 实现文件系统的表目6.4.3 记录的成组与分解6.4.4 文件的操作6.5 文件的保护和安全6.5.1 文件的共享6.5.2 文件的保护6.5.3 文件的存取权限6.5.4 文件的保密6.6 文件系统的性能6.7 Windows的FAT文件系统和UNIX文件系统6.7.1 Windows的FAT文件系统6.7.2 UNIX文件系统第7章 I/O设备管理7.1 设备与设备分类7.1.1 设备管理的重要性7.1.2 设备管理的任务7.1.3 设备的分类7.2 I/O硬件组成7.2.1 计算机I/O系统的结构7.2.2 I/O设备数据传送控制方式7.3 I/O软件的特点及结构7.3.1 设备驱动程序7.3.2 与设备无关的系统软件7.3.3 用户空间的I/O软件7.4 典型的I/O技术7.4.1 缓冲技术7.4.2 设备分配技术7.5 I/O性能问题及解决方案小结第8章 死锁8.1 死锁基本概念8.1.1 死锁的概念8.1.2 死锁产生的原因8.1.3 产生死锁的必要条件8.1.4 解决死锁的方法8.2 死锁预防8.2.1 破坏“互斥条件”8.2.2 破坏“不可剥夺”条件8.2.3 破坏“请求和保持”条件8.2.4 破坏“循环等待”条件8.3 死锁避免8.3.1 安全与不安全状态8.3.2 银行家算法8.4 死锁检测与解除8.4.1 死锁检测8.4.2 死锁解除8.5 资源分配图8.5.1 死锁的表示·—资源分配图8.5.2 死锁判定法则8.5.3 资源分配图化简法附录1 全国计算机等级考试四级操作系统原理考试大纲（2013 年版）附录2 全国计算机等级考试四级操作系统原理样题及参考答案参考文献

本书根据教育部考试中心最新颁布的《全国计算机等级考试四级操作系统原理考试大纲（2013年版）》的要求编写而成。主要内容包括：操作系统的基本概念、基本结构及运行机制，进程线程模型，进程线程同步机制，内存管理方案，文件系统的设计、实现及性能提升，I/O设备管理，死锁的概念及解决方案。在本书的最后附有最新版的考试大纲、样题及参考答案。本书的编写目标是使考生具备操作系统基础知识，掌握操作系统中各部分功能的工作原理及关联性，熟悉各种典型实现技术，从而能够在应用开发中运用所掌握的知识。　　本书可供报考四级操作系统原理的全国计算机等级考试考生使用，也可作为普通高等学校计算机操作系统课程的参考书。