操作系統(tǒng)教程：UNIX實(shí)例分析

第1章  操作系統(tǒng)概述                  
 1. 1  計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)史                  
 1. 2  什么是操作系統(tǒng)                  
 1. 3  操作系統(tǒng)的服務(wù)功能                  
 1. 3. 1  系統(tǒng)調(diào)用                  
 1. 3. 2  系統(tǒng)程序                  
 1. 4  操作系統(tǒng)的環(huán)境                  
 1. 5  操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)                  
 1. 5. 1  單塊結(jié)構(gòu)                  
 1. 5. 2  層次結(jié)構(gòu)                  
 1. 5. 3  虛擬機(jī)（Virtual Machines）                  
 1. 5. 4  客戶／服務(wù)器模型                  
 1. 6  操作系統(tǒng)的發(fā)展過程和"代"的劃分                  
 1. 6. 1  手工操作階段                  
 1. 6. 2  早期批處理階段                  
 1. 6. 3  執(zhí)行系統(tǒng)階段                  
 1. 6. 4  多道程序系統(tǒng)階段                  
 1. 6. 5  操作系統(tǒng)"代"的劃分                  
 1. 7  操作系統(tǒng)的分類                  
 1. 7. 1  多道成批系統(tǒng)                  
 1. 7. 2  分時(shí)系統(tǒng)                  
 1. 7. 3  實(shí)時(shí)系統(tǒng)                  
 1. 7. 4  個(gè)人機(jī)系統(tǒng)                  
 1. 7. 5  網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)                  
 1. 8  UNIX系統(tǒng)的特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)                  
 1. 9  小結(jié)                  
 習(xí)題                  
 第2章  進(jìn)程管理                  
 2. 1  進(jìn)程概念                  
 2. 1. 1  程序的順序執(zhí)行                  
 2. 1. 2  程序的并發(fā)執(zhí)行和資源共享                  
 2. 1. 3  程序并發(fā)執(zhí)行的特性                  
 2. 1. 4  進(jìn)程概念的引入和描述                  
 2. 1. 5  進(jìn)程的狀態(tài)及其變遷                  
 2. 1. 6  進(jìn)程的組成                  
 2. 1. 7  UNIX系統(tǒng)的進(jìn)程映像                  
 2. 1. 8  進(jìn)程環(huán)境                  
 2. 2  有關(guān)進(jìn)程的操作                  
 2. 2. 1  進(jìn)程的創(chuàng)建                  
 2. 2. 2  進(jìn)程的等待                  
 2. 2. 3  進(jìn)程的終止                  
 2. 2. 4  進(jìn)程映像的更換                  
 2. 3  進(jìn)程的相互作用和通信                  
 2. 3. 1  同步                  
 2. 3. 2  互斥                  
 2. 3. 3  進(jìn)程的臨界區(qū)和臨界資源                  
 2. 3. 4  用鎖操作原語實(shí)現(xiàn)互斥                  
 2. 3. 5  信號(hào)量上的P. V操作原語                  
 2. 3. 6  信號(hào)量集機(jī)制                  
 2. 3. 7  管程                  
 2. 3. 8  消息緩沖通信                  
 2. 3. 9  UNIX系統(tǒng)的進(jìn)程通信方式                  
 2. 4  小結(jié)                  
 習(xí)題                  
 第3章  處理機(jī)管理                  
 3. 1  作業(yè)調(diào)度                  
 3. 2  進(jìn)程調(diào)度                  
 3. 3  性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)                  
 3. 3. 1  調(diào)度策略的選擇                  
 3. 3. 2  性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)                  
 3. 4  常用調(diào)度算法                  
 3. 4. 1  先來先服務(wù)（FCFS）                  
 3. 4. 2  短作業(yè)優(yōu)先（SJF）                  
 3. 4. 3  優(yōu)先級(jí)                  
 3. 4. 4  搶占式和非搶占式算法                  
 3. 4. 5  輪轉(zhuǎn)法（RR）                  
 3. 4. 6  多級(jí)隊(duì)列法                  
 3. 4. 7  多級(jí)反饋隊(duì)列法                  
 3. 5  UNIX系統(tǒng)中的進(jìn)程調(diào)度                  
 3. 5. 1  進(jìn)程調(diào)度                  
 3. 5. 2  shell基本工作原理                  
 3. 5. 3  系統(tǒng)初啟                  
 3. 6  小結(jié)                  
 習(xí)題                  
 第4章  存儲(chǔ)管理                  
 4. 1  引言                  
 4. 1. 1  存儲(chǔ)器的層次                  
 4. 1. 2  用戶程序的主要處理階段                  
 4. 1. 3  重定位                  
 4. 1. 4  存儲(chǔ)管理的功能                  
 4. 2  早期的存儲(chǔ)管理技術(shù)                  
 4. 2. 1  分區(qū)法                  
 4. 2. 2  可重定位分區(qū)分配                  
 4. 3  多道程序?qū)Q技術(shù)                  
 4. 4  虛擬存儲(chǔ)器的概念                  
 4. 5  請(qǐng)求分頁式存儲(chǔ)管理                  
 4. 5. 1  分頁的概念                  
 4. 5. 2  請(qǐng)求分頁的基本思想                  
 4. 5. 3  硬件支持及缺頁中斷處理                  
 4. 5. 4  請(qǐng)求分頁的性能                  
 4. 5. 5  頁面淘汰                  
 4. 5. 6  頁面淘汰算法                  
 4. 5. 7  物理頁分配算法                  
 4. 5. 8  工作集                  
 4. 5. 9  請(qǐng)求分頁的優(yōu)缺點(diǎn)                  
 4. 6  UNIX S_5的存儲(chǔ)管理                  
 4. 6. 1  對(duì)換                  
 4. 6. 2  請(qǐng)求分頁                  
 4. 7  段式存儲(chǔ)管理                  
 4. 7. 1  分段的概念                  
 4. 7. 2  硬件支持                  
 4. 7. 3  連接中斷處理                  
 4. 7. 4  保護(hù)和共享                  
 4. 7. 5  段式虛擬存儲(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)                  
 4. 8  段頁式結(jié)合系統(tǒng)                  
 4. 9  小結(jié)                  
 習(xí)題                  
 第5章  文件系統(tǒng)                  
 5. 1  概述                  
 5. 1. 1  文件及其分類                  
 5. 1. 2  文件命名                  
 5. 1. 3  文件系統(tǒng)的功能                  
 5. 1. 4  存取方法和文件的邏輯組織                  
 5. 2  文件的物理組織                  
 5. 2. 1  連續(xù)文件                  
 5. 2. 2  串連文件                  
 5. 2. 3  索引文件                  
 5. 2. 4  多重索引結(jié)構(gòu)                  
 5. 3  目錄結(jié)構(gòu)                  
 5. 3. 1  目錄及其主要操作                  
 5. 3. 2  目錄結(jié)構(gòu)                  
 5. 4  文件存儲(chǔ)空間的管理                  
 5. 4. 1  空閑空間表法                  
 5. 4. 2  空閑塊鏈接法                  
 5. 4. 3  位示圖（Bit Map）法                  
 5. 4. 4  空閑塊成組鏈接法                  
 5. 5  對(duì)文件的主要操作                  
 5. 5. 1  創(chuàng)建和刪除文件                  
 5. 5. 2  打開與關(guān)閉文件                  
 5. 5. 3  讀文件與寫文件                  
 5. 5. 4  連接文件與解除連接                  
 5. 6  文件系統(tǒng)的可靠性                  
 5. 6. 1  壞塊管理                  
 5. 6. 2  后備                  
 5. 6. 3  文件系統(tǒng)一致性                  
 5. 7  文件保護(hù)                  
 5. 8  文件系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫                  
 5. 9  UNIX文件系統(tǒng)的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)                  
 5. 9. 1  I節(jié)點(diǎn)（I－nodes）                  
 5. 9. 2  活動(dòng)I節(jié)點(diǎn)的分配與釋放                  
 5. 9. 3  目錄項(xiàng)和檢索目錄文件                  
 5. 9. 4  用戶打開文件表和系統(tǒng)打開文件表                  
 5. 9. 5  文件卷和卷專用塊                  
 5. 9. 6  空閑I節(jié)點(diǎn)的分配與釋放                  
 5. 9. 7  空閑盤塊的分配與釋放                  
 5. 9. 8  文件卷的安裝與拆卸                  
 5. 9. 9  各主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系                  
 5. 9. 10  管道文件（pipe）                  
 5. 10  小結(jié)                  
 習(xí)題                  
 第6章  設(shè)備管理                  
 6. 1  概述                  
 6. 1. 1  設(shè)備分類                  
 6. 1. 2  設(shè)備管理的功能                  
 6. 1. 3  通道技術(shù)                  
 6. 1. 4  設(shè)備控制器                  
 6. 2  緩沖技術(shù)（Buffering）                  
 6. 2. 1  緩沖技術(shù)的引入                  
 6. 2. 2  緩沖區(qū)的設(shè)置                  
 6. 3  設(shè)備分配技術(shù)與SPOOLing系統(tǒng)                  
 6. 3. 1  設(shè)備分配技術(shù)                  
 6. 3. 2  SPOOLing系統(tǒng)                  
 6. 4  I／O軟件構(gòu)造原則                  
 6. 4. 1  I/O軟件目標(biāo)                  
 6. 4. 2  設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序                  
 6. 4. 3  與設(shè)備無關(guān)的I／O軟件                  
 6. 4. 4  用戶空間I／O軟件                  
 6. 5  磁盤調(diào)度                  
 6. 5. 1  物理特性                  
 6. 5. 2  磁盤調(diào)度算法                  
 6. 5. 3  系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的幾個(gè)問題                  
 6. 6  UNIX系統(tǒng)的設(shè)備管理                  
 6. 6. 1  UNIX系統(tǒng)的緩沖技術(shù)                  
 6. 6. 2  塊設(shè)備管理                  
 6. 6. 3  字符設(shè)備管理                  
 6. 7  漢字信息處理技術(shù)                  
 6. 8  小結(jié)                  
 習(xí)題                  
 第7章  中斷. 陷入和信號(hào)機(jī)構(gòu)                  
 7. 1  概述                  
 7. 1. 1  中斷及其一般處理過程                  
 7. 1. 2  中斷優(yōu)先級(jí)和多重中斷                  
 7. 1. 3  中斷屏蔽                  
 7. 2  UNIX系統(tǒng)對(duì)中斷和陷入的處理                  
 7. 2. 1  中斷處理                  
 7. 2. 2  陷入處理                  
 7. 3  系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)施舉例                  
 7. 4  信號(hào)機(jī)構(gòu)                  
 7. 4. 1  信號(hào)分類                  
 7. 4. 2  設(shè)置信號(hào)處理方式                  
 7. 4. 3  信號(hào)的檢測(cè)和處理                  
 7. 5  小結(jié)                  
 習(xí)題                  
 第8章  死鎖                  
 8. 1  概述                  
 8. 1. 1  什么叫死鎖                  
 8. 1. 2  資源概念                  
 8. 2  產(chǎn)生死鎖的充要條件                  
 8. 2. 1  產(chǎn)生死鎖的充要條件                  
 8. 2. 2  資源分配圖                  
 8. 2. 3  處理死鎖的方法                  
 8. 3  死鎖的預(yù)防                  
 8. 3. 1  破壞相互排斥的條件                  
 8. 3. 2  破壞占有且等待的條件                  
 8. 3. 3  破壞非搶占式的條件                  
 8. 3. 4  破壞循環(huán)等待的條件                  
 8. 4  死鎖的避免                  
 8. 4. 1  安全序列                  
 8. 4. 2  銀行家算法                  
 8. 4. 3  對(duì)單體資源類的簡(jiǎn)化算法                  
 8. 5     死鎖的檢測(cè)                  
 8. 5. 1  多體資源類                  
 8. 5. 2  單體資源類                  
 8. 6  死鎖的恢復(fù)                  
 8. 6. 1  選擇犧牲者                  
 8. 6. 2  重新運(yùn)行                  
 8. 6. 3  "餓死"狀態(tài)                  
 8. 7  處理死鎖的綜合方式和未來的考慮                  
 8. 8  小結(jié)                  
 習(xí)題                  
 第9章  面向?qū)ο蠹夹g(shù)                  
 9. 1  概述                  
 9. 2  面向?qū)ο蠹夹g(shù)的發(fā)展                  
 9. 3  面向?qū)ο蟮幕靖拍?nbsp;                 
 9. 3. 1  對(duì)象和類                  
 9. 3. 2  消息和方法                  
 9. 3. 3  實(shí)例                  
 9. 4  面向?qū)ο蠹夹g(shù)的特征                  
 9. 4. 1  繼承性                  
 9. 4. 2  封裝性                  
 9. 4. 3  多態(tài)性                  
 9. 4. 4  重載                  
 9. 5  面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法                  
 9. 5. 1  OOA                  
 9. 5. 2  OOD                  
 9. 5. 3  OOP                  
 9. 6  小結(jié)                  
 習(xí)題                  
 第10章  國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)的微內(nèi)核結(jié)構(gòu)                  
 10. 1  概述                  
 10. 2  什么是微內(nèi)核結(jié)構(gòu)                  
 10. 2. 1  微內(nèi)核概念                  
 10. 2. 2  操作系統(tǒng)的垂直結(jié)構(gòu)與水平結(jié)構(gòu)                  
 10. 2. 3  微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)                  
 10. 3  COSIX V2.  0的體系結(jié)構(gòu)                  
 10. 4  COSIX V2. 0中的基本概念                  
 10. 4. 1  任務(wù)和線程                  
 10. 4. 2  端口. 端口集和消息                  
 10. 4. 3  虛存管理和存儲(chǔ)對(duì)象                  
 10. 4. 4  結(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī). 處理器及處理器集                  
 10. 4. 5  C線程庫                  
 10. 5  微內(nèi)核的實(shí)現(xiàn)                  
 10. 5. 1  任務(wù)線程子系統(tǒng)                  
 10. 5. 2  IPC機(jī)制                  
 10. 5. 3  虛擬存儲(chǔ)管理子系統(tǒng)                  
 10. 5. 4  其它                  
 10. 6  小結(jié)                  
 習(xí)題                  
 第11章  多處理器系統(tǒng)                  
 11. 1  概述                  
 11. 2  松散耦合系統(tǒng)和緊密耦合系統(tǒng)                  
 11. 3  多處理器操作系統(tǒng)                  
 11. 3. 1  多處理器系統(tǒng)的問題和基本結(jié)構(gòu)                  
 11. 3. 2  UNIX多處理器系統(tǒng)                  
 11. 4  多處理器系統(tǒng)的未來                  
 11. 4. 1  多計(jì)算機(jī)集群                  
 11. 4. 2  對(duì)稱多處理                  
 11. 4. 3  穩(wěn)固耦合多重處理                  
 11. 5  小結(jié)                  
 習(xí)題                  
 第12章  分布式系統(tǒng)                  
 12. 1  概述                  
 12. 2  分布式系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)                  
 12. 2. 1  分布式系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)                  
 12. 2. 2  三種多機(jī)操作系統(tǒng)的比較                  
 12. 3  分布式系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)                  
 12. 3. 1  完全連接                  
 12. 3. 2  部分連接                  
 12. 3. 3  分層結(jié)構(gòu)                  
 12. 3. 4  星形結(jié)構(gòu)                  
 12. 3. 5  環(huán)形結(jié)構(gòu)                  
 12. 3. 6  多路存取總線                  
 12. 4  分布式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)因素                  
 12. 5  分布式系統(tǒng)的通信                  
 12. 5. 1  ISO OSI參考模型                  
 12. 5. 2  客戶／服務(wù)器模型                  
 12. 5. 3  遠(yuǎn)程過程調(diào)用                  
 12. 6  分布式系統(tǒng)的進(jìn)程和                  
 處理器管理                  
 12. 6. 1  分布式系統(tǒng)的進(jìn)程管理                  
 12. 6. 2  處理器分配                  
 12. 7  分布式文件系統(tǒng)                  
 IZ. 7. 1  文件服務(wù)接口                  
 12. 7. 2  目錄服務(wù)器接口                  
 12. 7. 3  文件共享語義                  
 12. 8  小結(jié)                  
 習(xí)題                  
 第13章  性能評(píng)價(jià)及安全性                  
 13. 1  性能評(píng)價(jià)                  
 13. 1. 1  性能評(píng)價(jià)的目的                  
 13. 1. 2  性能評(píng)價(jià)技術(shù)                  
 13. 2  操作系統(tǒng)的安全性                  
 13. 2. 1  安全性問題                  
 13. 2. 2  常見的安全性攻擊                  
 13. 2. 3  計(jì)算機(jī)病毒對(duì)策                  
 13. 3  小結(jié)                  
 習(xí)題                  
 附錄A  UNIX系統(tǒng)調(diào)用及                  
 常用命令                  
 A. 1  UNIX系統(tǒng)調(diào)用                  
 A. 2  UNIX系統(tǒng)常用命令                  
 附錄B shell程序設(shè)計(jì)                  
 B. 1  概述                  
 B. 2  shell過程及其執(zhí)行方法                  
 B. 3  shell變量和參數(shù)                  
 B. 4  shell特殊字符                  
 B. 5  變量賦值                  
 B. 6  流程控制結(jié)構(gòu)                  
 B. 7  函數(shù)                  
 主要參考文獻(xiàn)