操作系統原理與實踐

引言

第1章作業系統引論
1.1作業系統概念
1.2作業系統的形成與發展歷程
1.2.1電腦硬體發展簡要介紹
1.2.2電腦作業系統的發展
1.3作業系統的功能
1.4作業系統的特徵和作用
1.4.1作業系統的特徵
1.4.2作業系統的作用
1.5作業系統體系結構
1.5.1單體內核結構
1.5.2層次結構
1.5.3微內核結構
1.6現代典型作業系統
1.6.1Windows
1.6.2UNIX
1.6.3Linux
1.6.4Android
1.6.5Mac OS
1.6.6iOS
1.7本章小結
習題1

第2章進程管理
2.1程式的循序執行和併發執行
2.1.1程式的循序執行
2.1.2程式的併發執行
2.2進程的概念
2.2.1進程的定義
2.2.2進程的基本狀態和轉換
2.2.3進程控制塊
2.2.4進程佇列
2.2.5執行緒
2.3進程控制
2.3.1進程創建
2.3.2進程撤銷
2.3.3進程阻塞與喚醒
2.3.4進程掛起與啟動
2.4進程互斥
2.4.1與時間有關的錯誤
2.4.2臨界區
2.4.3進程的互斥
2.5進程同步
2.5.1進程的同步
2.5.2用PV操作實現進程的同步
2.5.3時間同步問題
2.6經典進程問題
2.6.1生產者消費者問題
2.6.2讀者寫者問題
2.7管程*
2.8進程通信
2.8.1進程通信的類型
2.8.2直接通信
2.8.3間接通信
2.9Linux進程管理機制
2.9.1進程的資料結構
2.9.2進程和執行緒
2.10本章小結
習題2

第3章鎖死
3.1鎖死的定義和產生原因
3.1.1鎖死的定義
3.1.2鎖死產生的原因
3.2產生鎖死的必要條件
3.3鎖死的處理方法
3.4鎖死的預防
3.4.1破壞“請求”條件和“保持”條件
3.4.2破壞“不剝奪”條件
3.4.3破壞“迴圈等待”條件
3.5鎖死的避免
3.5.1系統安全狀態
3.5.2銀行家演算法
3.6鎖死的檢測
3.6.1資源配置圖
3.6.2鎖死定理
3.6.3鎖死檢測演算法
3.7鎖死的解除
3.8鎖死的綜合處理策略
3.9執行緒鎖死
3.10本章小結
習題3

第4章中斷與處理機調度
4.1中斷概述
4.1.1中斷的概念
4.1.2中斷優先順序和中斷遮罩
4.1.3中斷的處理過程
4.2三級調度體系
4.2.1低級調度
4.2.2中級調度
4.2.3高級調度
4.2.4三級調度關係
4.3進程調度目標和調度方式
4.3.1進程調度目標
4.3.2進程調度方式
4.4調度演算法的評價準則
4.4.1面向用戶的評價準則
4.4.2面向系統的評價準則
4.5進程調度演算法
4.5.1先來先服務調度演算法
4.5.2短進程優先調度演算法
4.5.3最短剩餘時間優先調度演算法
4.5.4時間片輪轉調度演算法
4.5.5優先順序調度演算法
4.5.6多級回饋佇列調度演算法
4.6執行緒的調度
4.6.1用戶級執行緒調度
4.6.2核心級執行緒調度
4.7Linux進程的調度
4.7.1進程調度的資料結構
4.7.2進程調度的時機
4.7.3進程調度的策略
4.7.4Linux常用調度命令
4.8本章小結
習題4

第5章存儲管理
5.1存儲管理概述
5.1.1記憶體的存儲結構
5.1.2存儲管理的功能
5.2程式的裝入與連結
5.2.1物理位址和邏輯位址
5.2.2程式的裝入
5.2.3程式的連結
5.3連續存儲管理
5.3.1單一連續存儲管理
5.3.2固定分區存儲管理
5.3.3可變分區存儲管理
5.3.4覆蓋與交換技術
5.4頁式存儲管理
5.4.1基本原理
5.4.2存儲空間的分配與去配
5.4.3頁表與位址轉換
5.4.4快表
5.4.5頁的共用與保護
5.5段式存儲管理
5.5.1基本原理
5.5.2空間的分配與去配
5.5.3位址轉換與存儲保護
5.5.4段的共用
5.5.5分頁和分段存儲管理的主要區別
5.6段頁式存儲管理
5.7虛擬存儲管理方式
5.7.1虛擬記憶體
5.7.2請求分頁式存儲管理
5.7.3請求分段式存儲管理
5.8Linux存儲管理
5.8.1Linux的請求分頁存儲管理
5.8.2Linux的多級頁表
5.8.3Linux主存頁的缺頁中斷
5.8.4Linux主存空間的分配與回收
5.8.5Linux的頁面交換機制
5.9本章小結
習題5

第6章設備管理
6.1設備管理概述
6.2I/O系統
6.2.1I/O系統結構
6.2.2I/O控制方式
6.3緩衝技術
6.3.1緩衝的引入
6.3.2單緩衝
6.3.3雙緩衝
6.3.4多緩衝
6.3.5緩衝集區
6.4獨佔設備的分配
6.4.1設備的邏輯號和號
6.4.2設備的獨立性
6.4.3獨佔設備的分配
6.5磁片管理
6.5.1磁片結構
6.5.2磁碟空間的管理
6.5.3驅動調度
6.5.4提高磁片I/O速度的方法
6.6設備處理
6.6.1設備驅動程式的處理過程
6.6.2設備的中斷處理
6.7虛擬裝置
6.7.1離線週邊設備操作
6.7.2連線同時週邊設備操作
6.7.3SPOOLing應用例子
6.8Linux設備管理
6.8.1Linux設備管理概述
6.8.2Linux磁片I/O調度演算法
6.9本章小結
習題6

第7章文件管理
7.1文件管理概述
7.1.1文件和檔案系統
7.1.2檔的分類
7.1.3檔案系統的功能
7.1.4檔案系統的層次結構
7.2檔的組織結構和存取方式
7.2.1檔的存儲介質
7.2.2檔的存取方式
7.2.3檔的邏輯結構
7.2.4檔的物理結構
7.2.5記錄的成組和分解
7.3目錄管理
7.3.1檔目錄
7.3.2檔目錄結構
7.4輔存空間的管理
7.4.1空閒塊表法
7.4.2空閒塊鏈法
7.4.3位示圖法
7.4.4成組連結法
7.5檔的使用
7.5.1主存打開檔表
7.5.2檔基本操作
7.5.3檔訪問過程
7.6檔的共用
7.6.1目錄連結法
7.6.2索引結點連結法
7.6.3符號連結法
7.7檔的保護與保密
7.7.1存取控制
7.7.2容錯技術
7.7.3數據轉儲
7.8Linux檔案系統
7.8.1Linux中常見檔案系統格式
7.8.2虛擬檔案系統
7.8.3EXT2檔案系統
7.8.4日誌檔案系統
7.9本章小結
習題7

第8章作業管理與使用者介面
8.1作業管理概述
8.2批次處理作業的管理
8.2.1批次處理作業輸入
8.2.2批次處理作業調度
8.2.3批次處理作業控制
8.3批次處理作業調度演算法
8.3.1單道批次處理作業調度演算法
8.3.2多道批次處理作業調度演算法
8.4互動式作業的管理
8.4.1互動式作業的控制
8.4.2互動式作業的管理
8.5作業系統與使用者的介面
8.5.1命令介面
8.5.2程式介面
8.5.3圖形介面
8.6Linux系統介面
8.6.1Linux命令介面
8.6.2Linux程式介面
8.7本章小結
習題8
參考文獻