操作系統(tǒng)原理與實踐教程

第1章 操作系統(tǒng)概論
1.1操作系統(tǒng)的概念
1.1.1計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)
1.1.2操作系統(tǒng)的作用
1.1.3操作系統(tǒng)的主要特征
1.1.4操作系統(tǒng)的功能
1.2操作系統(tǒng)的形成和發(fā)展
1.2.1人工操作階段
1.2.2管理程序階段—操作系統(tǒng)的雛形
1.2.3多道批處理—現(xiàn)代意義上的操作系統(tǒng)出現(xiàn)
1.2.4分時系統(tǒng)與實時系統(tǒng)的出現(xiàn)一作系統(tǒng)步入實用化
1.2.5操作系統(tǒng)的進一步發(fā)展
1.3操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1.3.1操作系統(tǒng)的設(shè)計
1.3.2操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1.4WindowsServer2003和Linux系統(tǒng)模型
1.4.1WindowsServer2003操作系統(tǒng)模型
1.4.2Linux系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1.5小結(jié)
1.6思考練習(xí)
第2章 操作系統(tǒng)的界面
2.1系統(tǒng)的生成與啟動
2.1.1系統(tǒng)的生成
2.1.2系統(tǒng)的啟動
2.1.3實例分析:Linux系統(tǒng)啟動
2.2操作系統(tǒng)提供的服務(wù)和用戶接口
2.2.1操作系統(tǒng)提供的基本服務(wù)
2.2.2命令接口
2.2.3圖形用戶接口
2.2.4程序接口——系統(tǒng)調(diào)用
2.3小結(jié)
2.4思考練習(xí)
2.5實驗室項目.操作系統(tǒng)的生成和接口的使用
第3章 處理器管理
3.1進程的概念
3.1.1程序的執(zhí)行方式
3.1.2進程的概念
3.1.3進程的狀態(tài)
3.1.4進程描述——進程控制塊
3.2進程控制
3.2.1進程控制機構(gòu)
3.2.2進程控制
3.3線程
3.3.1線程的概念
3.3.2線程的實現(xiàn)
3.3.3多線程模型
3.3.4線程池
3.4處理器調(diào)度
3.4.1處理器調(diào)度的層次
3.4.2進程調(diào)度
3.4.3選擇調(diào)度算法的準(zhǔn)則
3.5調(diào)度算法
3.5.1先來先服務(wù)
3.5.2短作業(yè)(進程)優(yōu)先
3.5.3優(yōu)先級調(diào)度
3.5.4輪轉(zhuǎn)法調(diào)度
3.5.5多級隊列調(diào)度
3.5.6多級反饋隊列調(diào)度
3.5.7高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度
3.6多處理器調(diào)度和實時調(diào)度
3.6.1多處理器調(diào)度
3.6.2實時調(diào)度
3.7小結(jié)
3.8思考練習(xí)
3.9實驗室項目二Shell編程
3.10實驗室項目三windows多線程控制臺程序
第4章 進程同步機制與死鎖
4.1進程的同步和互斥
4.1.1進程的同步
4.1.2進程互斥
4.1.3信號量機制
4.2經(jīng)典同步問題
4.2.1生產(chǎn)者——消費者問題(有限緩沖區(qū)問題)
4.2.2讀者——寫者問題
4.2.3哲學(xué)家進餐問題
4.2.4理發(fā)師問題
4.3管程
4.3.1管程的基本概念
4.3.2條件變量
4.3.3利用管程解決生產(chǎn)者——消費者問題
4.4操作系統(tǒng)同步模型
4.4.1WindowsSetver2003中的進程同步
4.4.2Linux中的進程同步
4.5進程通信
4.5.1進程通信的方式
4.5.2消息傳遞系統(tǒng)
4.5.3消息緩沖隊列通信機制
4.5.4客戶服務(wù)器系統(tǒng)通信
4.6死鎖概述
4.6.1死鎖的概念
4.6.2死鎖產(chǎn)生的原因和必要條件
4.6.3死鎖的描述——資源分配圖
4.6.4處理死鎖的方法
4.7死鎖的預(yù)防和避免
4.7.1死鎖的預(yù)防
4.7.2死鎖的避免
4.8死鎖的檢測和解除
4.8.1死鎖的檢測
4.8.2死鎖的解除
4.9小結(jié)
4.10思考練習(xí)
4.11實驗室項目四
有限緩沖區(qū)問題
第5章 存儲管理
5.1存儲管理的概念
5.1.1用戶程序的處理過程
5.1.2存儲管理的功能
5.2連續(xù)內(nèi)存分配
5.2.1分區(qū)管理基本原理
5.2.2分區(qū)的分配與回收
5.2.3碎片問題
5.3內(nèi)存不足時的管理
5.3.1覆蓋
5.3.2交換
5.4分頁存儲管理
5.4.1分頁存儲管理的基本原理
5.4.2地址映射
5.4.3頁表的結(jié)構(gòu)
5.4.4頁面的共享
5.5分段存儲管理
5.5.1分段存儲管理的基本原理
5.5.2地址轉(zhuǎn)換
5.5.3段的共享和保護
5.5.4段頁式存儲管理
5.6虛擬存儲器
5.6.1虛擬內(nèi)存的概念
5.6.2虛擬內(nèi)存的特征
5.7請求分頁存儲管理技術(shù)
5.7.1請求分頁存儲管理基本思想
5.7.2頁面置換算法
5.7.3請求分頁系統(tǒng)內(nèi)存塊的分配
5.8存儲管理實例研究
5.8.1WindowsServer2003內(nèi)存管理
5.8.2Linux系統(tǒng)的存儲管理
5.9小結(jié)
5.10思考練習(xí)
第6章 文件管理
6.1文件的概念
6.1.1文件及其分類
6.1.2文件的屬性
6.1.3文件的組織
6.1.4文件的訪問方法
6.2目錄結(jié)構(gòu)
6.2.1文件控制塊和文件目錄
6.2.2單級目錄
6.2.3二級目錄
6.2.4樹形目錄
6.2.5目錄的實現(xiàn)
6.3文件和目錄操作
6.3.1文件操作
6.3.2目錄操作
6.4文件系統(tǒng)的實現(xiàn)
6.4.1文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
6.4.2文件系統(tǒng)的實現(xiàn)
6.4.3文件存儲空間的分配
6.4.4空閑空間的管理
6.5文件的共享和保護
6.5.1文件的共享
6.5.2文件的保護
6.5.3文件系統(tǒng)的可靠性
6.6實例研究：Windows和Linux的文件系統(tǒng)
6.6.1WindowsServer2003文件管理
6.6.2Linux文件管理的實現(xiàn)
6.7小結(jié)
6.8思考練習(xí)
6.9實驗室項目五
簡單文件系統(tǒng)的實現(xiàn)
第7章 設(shè)備管理
7.1設(shè)備管理的概念
7.1.1設(shè)備的分類
7.1.2設(shè)備管理的功能和任務(wù)
7.1.3I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
7.1.4設(shè)備控制器
7.2I/O控制方式
7.2.1輪詢(poiling)方式
7.2.2中斷方式
7.2.3DMA方式
7.2.4通道控制方式
7.3中斷技術(shù)
7.3.1中斷的基本概念
7.3.2中斷的分類與優(yōu)先級
7.3.3軟中斷
7.3.4中斷處理過程
7.4緩沖技術(shù)
7.4.1緩沖的引入
7.4.2緩沖的種類
7.4.3緩沖池的管理
7.5設(shè)備分配
7.5.1設(shè)備分配用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
7.5.2設(shè)備分配的原則
7.5.3設(shè)備分配技術(shù)
7.5.4SPOOL,ing系統(tǒng)
7.6I/O軟件原理
7.6.1I/O軟件的設(shè)計目標(biāo)和原則
7.6.2I/O中斷處理程序
7.6.3設(shè)備驅(qū)動程序
7.6.4與硬件無關(guān)的I/O軟件
7.6.5用戶空間的I/O軟件
7.7磁盤調(diào)度和管理
7.7.1磁盤的結(jié)構(gòu)
7.7.2磁盤調(diào)度
7.7.3磁盤管理
7.8小結(jié)
7.9思考練習(xí)
7.10實驗室項目六
軟盤驅(qū)動程序
第8章 操作系統(tǒng)的安全和保護
8.1操作系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)安全
8.1.1計算機系統(tǒng)安全概述
8.1.2操作系統(tǒng)安全是系統(tǒng)安全的基礎(chǔ)
8.1.3安全威脅及其分類
8.2操作系統(tǒng)安全策略
8.2.1安全策略和機制
8.2.2身份認(rèn)證機制
8.2.3授權(quán)機制
8.2.4加密機制
8.2.5審計
8.3操作系統(tǒng)的內(nèi)部保護機制
8.3.1操作系統(tǒng)保護層次
8.3.2內(nèi)存儲器的保護
8.3.3面向用戶的訪問控制
8.3.4面向數(shù)據(jù)的訪問控制
8.4訪問控制機制
8.4.1保護域
8.4.2訪問矩陣
8.4.3訪問矩陣的實現(xiàn)
8.5小結(jié)
8.6思考練習(xí)
參考文獻