操作系统基础

第一部分  概论
第1章  引论
1.1  系统概述
1.1.1  计算机的硬件组织
1.1.2  软件的层次与虚拟机的概念
1.2  操作系统的形成和发展
1.2.1  什么是操作系统
1.2.2  操作系统的形成和发展
1.3  多道程序设计的概念
1.3.1  多道程序设计
1.3.2  多道程序设计的概念
1.4  操作系统的功能和特性
1.4.1  操作系统的功能
1.4.2  操作系统的特性
1.5  操作系统的类型
1.5.1  多道批处理操作系统
1.5.2  分时系统
1.5.3  实时系统
1.5.4  网络操作系统
1.6  微型计算机及其操作系统的发展趋势
第2章  操作系统的运行环境
2.1  硬件环境
2.1.1  中央处理机(CPU)
2.1.2  主存储器
2.1.3  缓冲技术
2.1.4  中断技术
2.1.5  时钟、时钟队列
2.2  操作系统与其它系统软件的关系
2.2.1  作业、作业步和进程的关系
2.2.2  重定位的概念
2.2.3  绝对装入程序和相对装入程序
2.3  操作系统与人的接口
2.3.1  作业控制语言
2.3.2  联机作业控制——终端命令和图形用户接口(GUI)
2.4  固件——微程序设计概念
习题
第二部分  多道程序设计基础——并行程序设计
第3章  进程管理
3.1  进程的概念
3.1.1  进程的引入
3.1.2  进程的定义
3.2  进程的状态和进程控制块
3.2.1  进程的状态及其变化
3.2.2  进程控制块
3.3  进程队列
3.4  进程的管理
3.4.1  进程的挂起和解除挂起
3.4.2  进程的控制原语
3.5  Windows NT中的线程
习题
第4章  多道程序设计基础——并行程序设计
4.1  顺序程序设计和并行程序设计概念
4.1.1  顺序程序设计的特点
4.1.2  并行程序设计
4.2  进程间的同步互斥
4.2.1  临界段问题
4.2.2  同步与互斥的执行工具
4.3  同步机构应用
4.3.1  用信号量实现进程间的互斥
4.3.2  信号量作为进程的阻塞和唤醒机构
4.3.3  生产者和消费者问题
4.3.4  阅读者/写入者问题
4.4  进程间的通信
4.5  管理的概念
4.5.1  管程的定义
4.5.2  五位就餐的哲学家问题
4.6  Windows NT中的同步与互斥机制
习题
第三部分  处理机管理
第5章  作业和进程的调度
5.1  调度的层次和作业状态转换
5.1.1  调度的层次
5.1.2  作业状态
5.2  作业的调度
5.2.1  后备作业队列及作业控制块JCB
5.2.2  作业调度及其功能
5.3  进程调度
5.4  选择调度算法时应考虑的问题
5.5  调度算法
5.5.1  先来先服务调度算法FIFO
5.5.2  优先级调度算法
5.5.3  时间片轮转算法
5.5.4  短作业优先调度算法
5.5.5  最短剩余时间优先调度算法
5.5.6  最高响应比优先调度算法
5.5.7  多级反馈队列调度算法
5.6  Windows  NT可抡占动态优先级多级就绪队列调度算法
习题
第6章  死锁
6.1  死锁问题的提出
6.2  死锁的必要条件
6.2.1  资源的概念
6.2.2  死锁的必要条件
6.3  死锁的预防
6.3.1  预先静态分配法
6.3.2  有序资源使用法
6.4  死锁的避免和银行家算法
6.4.1  银行家算法问题
6.4.2  银行家算法
6.4.3  银行家算法的优缺点
6.5  死锁检测
6.5.1  资源分配图
6.5.2  资源分配图的化简
6.5.3  资源分配图化简的实现
6.6  死锁的恢复
习题
第四部分  主存储器管理
第7章  实存储器管理技术
7.1  引言
7.1.1  主存储器的物理组织、多级存储器
7.1.2  主存储器管理中的研究课题
7.2  固定分区
7.2.1  数据库
7.2.2  存储分配算法
7.2.3  存储保护与重定位
7.2.4  优缺点
7.3  可变分区的多道管理技术
7.3.1  数据库
7.3.2  分配和释放算法
7.3.3  存储器的紧缩和程序的浮动
7.3.4  动态重定位的可变分区多道管理
7.4  多重分区（多对界地址）管理
7.5  覆盖技术
7.5.1  覆盖的概念
7.5.2  覆盖处理
7.6  交换技术
习题
第8章  虚拟存储管理
8.1  虚拟存储系统的基本概念
8.2  分页存储管理
8.2.1  分页存储管理的基本概念
8.2.2  分页系统中的地址转换
8.2.3  分页存储管理策略
8.2.4  分页存储管理的软硬件关系和软件算法
8.2.5  页的共享
8.3  分存储管理
8.3.1  分段存储管理的基本概念
8.3.2  分段管理中的地址转换
8.3.3  段的动态连接
8.3.4  虚拟存储管理中的存储保护问题
8.3.5  分段存储管理的优缺点
8.4  段页式存储管理
8.4.1  段页式存储管理的基本概念
8.4.2  段页式存储管理中的地址转换
8.4.3  段页式存储管理算法
8.4.4  段页式存储管理的优缺点
8.5  页（和段） 的置换算法和系统行为
8.5.1  最佳置换算法OPT
8.5.2  先进先出置换算法FIFO
8.5.3  最近最少使用置换算法LRU
8.5.4  最近未使用置换算法NUR
8.5.5  分页环境中程序的行为特性
8.5.6  工作集
8.6  页架的分配算法
8.6.1  提前分配
8.6.2  最少页架数
8.6.3  局部和全局分配
8.6.4  分配算法
8.6.5  页的大小
8.7  高速缓冲存储器
8.7.1  高速缓冲存储器的组织
8.7.2  缓存块的编址形式
8.7.3  缓存的工作过程
8.8  Windows NT的分页机构、页面调度算法和工作集、共享主存机制
8.8.1  Windows NT的二级页表地址变换机构
8.8.2  页面调度算法和工作集
8.8.3  共享主存机制——段对象、视口和映象文件
习题
第五部分  设备和文件管理
第9章  设备管理
9.1  输入输出组织和输入输出处理机
9.1.1  输入输出接口(IO接口)
9.1.2  输入输出处理机（通道）
9.2  辅助存储器
9.2.1  磁带的硬件特性及信息的组织
9.2.2  磁鼓的硬件特性及信息的组织
9.2.3  磁盘的硬件特性及信息的组织
9.3  设备管理概述
9.3.1  设备绝对号、相对号、类型号与符号名
9.3.2  设备管理的任务
9.4  设备分配策略
9.4.1  设备控制块和设备等待队列
9.4.2  独享设备的分配
9.4.3  虚拟设备和SPOOL系统
9.4.4  共享设备的分配和磁盘调度策略
9.5  输入输出管理程序
9.5.1  输入输出进程
9.5.2  设备管理程序
9.5.3  输入输出调度程序
9.6  Windows NT一体化的输入输出系统
习题
第10章  文件系统
10.1  文件系统概述
10.1.1  引言
10.1.2  文件的分类
10.1.3  文件系统的功能和基本操作
10.2  文件的逻辑组织和物理组织
10.2.1  文件的逻辑组织
10.2.2  文件的物理组织
10.3  文件目录
10.3.1  文件目录和文件描述符
10.3.2  一级目录结构
10.3.3  二级目录结构
10.3.4  多级目录结构
10.3.5  目录组织的改进——符号文件目录和基本文件目录
10.4  辅存空间的分配和释放
10.4.1  辅存空闲块的管理
10.4.2  辅存空间的分配和释放
10.5  文件的共享与文件系统的安全性
10.5.1  文件的连接
10.5.2  文件的存取控制
10.5.3  文件的转储和恢复
10.6  文件的使用与控制
10.6.1  活动文件表和活动符号名表
10.6.2  建立文件命令
10.6.3  打开文件命令
10.6.4  读文件命令
10.6.5  写文件命令
10.6.6  关闭文件命令
10.6.7  撤消文件命令
10.7  Windows NT的多重文件系统
习题
第六部分  操作系统结构与范例
第11章  操作系统的结构和设计
11.1  操作系统的设计
11.1.1  设计的目标和原则
11.1.2  操作系统的设计
11.2  操作系统的结构
11.2.1  模块接口法（单块式）
11.2.2  层次结构设计法
11.2.3  客户/服务器方式
习题
第12章  Windows NT操作系统
12.1  Windows NT操作系统概述
12.2  Windows NT的设计目标
12.3  Windows NT的系统模型
12.4  Windows NT的结构
12.5  Windows NT的基元成分——对象、进程和线程
12.5.1  对象
12.5.2  进程
12.5.3  线程
12.5.4  对象、进程和线程之间的关系
12.5.5  进程管理程序
12.6  内核
12.6.1  内核调度程序与线程的状态转换
12.6.2  中断和异常处理
12.6.3  内核的同步与互斥机制——多处理器间的同步
12.7  虚拟存储管理
12.7.1  进程的虚拟地址空间
12.7.2  NT虚拟分页的地址变换机构
12.7.3  页面调度和工作集
12.7.4  页架状态和页架数据库
12.7.5  共享主存——段对象、视口和映象文件
12.8  输入输出(I/O)系统
12.8.1  输入输出I/O系统的结构
12.8.2  统一的驱动程序模型
12.8.3  异步I/O操作和I/O请求处理过程
12.8.4  映象文件I/O
12.9  Windows NT的内装网络
12.9.1  Windows NT的内装网络的特色
12.9.2  Windows NT网络的体系结构
12.10  对象管理程序
12.11  进程通信及本地过程调用(LPC)
12.11.1  线程间的同步
12.11.2  进程通信——本地过程调用(LPC)
12.12  Windows NT的安全性
12.13  综述
第13章  UNIX操作系统
13.1  UNIX操作系统概述
13.2  系统结构
13.3  进程管理
13.3.1  程序状态字和通用寄存器
13.3.2  进程和进程控制块PCB
13.3.3  进程的控制
13.4  文件系统
13.4.1  UNIX文件系统概述
13.4.2  文件目录结构和文件（路径）名
13.4.3  文件卷的动态装卸和安装
13.4.4  文件的共享和联接
13.5  设备管理和输入输出系统
13.6  管道线pipe机构
13.7  系统调用
13.8  shell语言简介
13.8.1  shell的一般用法
13.8.2  shell过程的用法
第14章  CP/M操作系统
14.1  CP/M操作系统概述
14.1.1  概述
14.1.2  CP/M操作系统的功能和特必
14.2  CP/M的结构
14.3  主存分配
14.4  控制台命令处理程序CCP
14.5  基本输入输出系统BIOS
14.6  CP/M文件系统
14.6.1  CP/M的文件组织和文件操作
14.6.2  盘空间管理
14.6.3  目录管理
14.6.4  表块管理
14.7  MP/M操作系统
14.7.1  MP/M的结构
14.7.2  主存管理
14.7.3  进程的管理
14.7.4  进程调度
14.7.5  进程的同步与通信
14.7.6  SPOOL系统
参考文献