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第1章 操作系统概述1

1.1 计算机系统1

1.1.1 硬件与软件1

1.1.2 操作系统的形成2

1.2 操作系统的定义与功能3

1.2.1 操作系统的定义3

1.2.2 操作系统的功能4

1.3 操作系统的种类6

1.3.1 批处理操作系统6

1.3.2 分时操作系统7

1.3.3 实时操作系统8

1.3.4 网络操作系统9

习题10

第2章 处理机管理11

2.1 进程11

2.1.1 多道程序设计11

2.1.2 进程的定义13

2.1.3 进程的特征14

2.1.4 进程的基本状态15

2.2 进程控制块16

2.2.1 进程的三个组成部分16

2.2.2 进程控制块的内容16

2.2.3 进程控制块队列18

2.3 进程的调度与管理19

2.3.1 进程调度算法19

2.3.2 进程管理的基本原语24

2.4 线程25

2.4.1 线程的概念25

2.4.2 进程与线程的关系27

2.5 作业调度29

2.5.1 用户与操作系统的两种接口29

2.5.2 作业与作业管理32

2.5.3 作业的调度算法33

习题38

第3章 存储管理41

3.1 固定分区存储管理41

3.1.1 地址重定位41

3.1.2 地址的静态重定位42

3.1.3 单一连续分区存储管理43

3.1.4 固定分区存储管理45

3.2 可变分区存储管理47

3.2.1 可变分区存储管理的基本思想47

3.2.2 地址的动态重定位50

3.2.3 空闲区的合并51

3.2.4 分区的管理与组织方式52

3.2.5 空闲分区的分配算法56

3.3 分页式存储管理57

3.3.1 分页式存储管理的基本思想57

3.3.2 分页式存储管理的地址转换59

3.3.3 内存块的分配与回收64

3.4 分段式及段页式存储管理65

3.4.1 分段式存储管理的基本思想65

3.4.2 分段式存储管理的地址转换过程67

3.4.3 存储保护与共享68

3.4.4 段页式存储管理的基本思想70

3.4.5 段页式存储管理的地址转换过程70

3.5 虚拟存储与请求页式存储管理71

3.5.1 虚拟存储器的概念71

3.5.2 请求分页式存储管理的基本思想72

3.5.3 缺页中断的处理73

3.5.4 页面淘汰算法77

习题83

第4章 设备管理86

4.1 概述86

4.1.1 计算机设备的分类86

4.1.2 设备管理的目标与功能89

4.2 输入/出的处理步骤90

4.2.1 I/O请求的提出90

4.2.2 对I/O请求的管理91

4.2.3 I/O请求的具体实现91

4.3 设备的分配与调度算法92

4.3.1 管理设备时的数据结构92

4.3.2 独享设备的分配94

4.3.3 共享磁盘的调度96

4.4 数据传输的方式100

4.4.1 设备控制器100

4.4.2 程序循环测试方式101

4.4.3 中断方式102

4.4.4 直接存储器存取方式103

4.4.5 通道方式104

4.5 设备管理中的若干技术105

4.5.1 I/O缓冲技术105

4.5.2 虚拟设备与SPOOLing技术106

4.5.3 磁盘数据的组织技术108

习题111

第5章 文件管理113

5.1 文件的结构113

5.1.1 文件与文件系统113

5.1.2 文件的逻辑结构115

5.1.3 文件的物理结构116

5.1.4 文件的存取120

5.2 磁盘存储空间的管理120

5.2.1 位示图121

5.2.2 空闲区表122

5.2.3 空闲块链123

5.3 文件管理与目录结构124

5.3.1 文件控制块与目录124

5.3.2 目录的层次结构125

5.3.3 “按名存取”的实现127

5.4 文件的使用129

5.4.1 文件的共享129

5.4.2 文件的保护130

5.4.3 文件的操作132

习题132

第6章 进程间的制约关系135

6.1 进程间的制约关系135

6.1.1 与时间有关的错误135

6.1.2 竞争资源—互斥138

6.1.3 协同工作—同步140

6.2 信号量与P、V操作141

6.2.1 信号量与P、V操作的定义141

6.2.2 用P、V操作实现互斥142

6.2.3 用P、V操作实现同步143

6.2.4 用P、V操作实现资源分配145

6.2.5 互斥/同步的样例分析147

6.3 死锁、高级进程通信155

6.3.1 死锁与产生死锁的必要条件155

6.3.2 死锁的预防158

6.3.3 死锁的避免159

6.3.4 死锁的检测并恢复162

6.3.5 高级进程通信164

习题166

第7章 实例分析：Windows 2000操作系统169

7.1 Windows 2000的处理机管理169

7.1.1 Windows 2000的结构169

7.1.2 Windows 2000的进程和线程171

7.1.3 Windows 2000的线程调度173

7.2 Windows 2000的存储管理178

7.2.1 Windows 2000进程的空间布局178

7.2.2 Windows 2000的地址变换机构179

7.2.3 Windows 2000对内存的管理181

7.2.4 Windows 2000的页面调度183

7.3 Windows 2000的文件管理185

7.3.1 Windows 2000文件系统综述185

7.3.2 NTFS的主控文件表（MFT）189

7.3.3 NTFS文件和目录的结构191

7.3.4 NTFS对可恢复性的支持192

7.4 Windows 2000的设备管理195

7.4.1 Windows 2000设备管理综述195

7.4.2 Windows 2000单层驱动程序的I/O处理197

7.4.3 Windows 2000两级中断处理过程199

习题201

第8章 实例分析：Linux操作系统203

8.1 Linux的处理机管理203

8.1.1 Linux的进程203

8.1.2 Linux的进程调度206

8.1.3 Linux进程间的通信——消息队列208

8.2 Linux的存储管理210

8.2.1 Linux的虚拟存储空间210

8.2.2 管理虚拟存储空间的数据结构212

8.2.3 管理内存空间的数据结构213

8.2.4 内存区的分配和页面淘汰策略214

8.3 Linux的文件管理216

8.3.1 Linux文件系统的构成216

8.3.2 Ext2对磁盘的组织217

8.3.3 Ext2文件的物理结构220

8.3.4 虚拟文件系统VFS的数据结构221

8.4 Linux的设备管理224

8.4.1 Linux设备管理概述224

8.4.2 Linux对字符设备的管理225

8.4.3 Linux对块设备的管理226

习题227

第9章 实例分析：MS-DOS操作系统230

9.1 MS-DOS的处理机管理230

9.1.1 MS-DOS的基本组成230

9.1.2 MS-DOS的进程232

9.1.3 MS-DOS的作业管理234

9.2 MS-DOS的存储管理236

9.2.1 MS-DOS对常规内存的管理236

9.2.2 PC机地址的构成—“分段”表示法239

9.2.3 MS-DOS的各种内存区域241

9.3 MS-DOS的文件管理242

9.3.1 MS-DOS文件管理综述242

9.3.2 MS-DOS的文件分配表（FAT）245

9.3.3 MS-DOS的树型目录结构247

9.3.4 MS-DOS文件访问的实现248

9.4 MS-DOS的设备管理250

9.4.1 MS-DOS设备管理综述250

9.4.2 MS-DOS设备驱动程序的构成251

9.4.3 MS-DOS对块设备的管理252

9.4.4 MS-DOS对字符设备的管理254

习题254

参考文献257