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第1章 计算机操作系统概论 1

1.1操作系统的概念 1

操作系统与计算机同在 1

对操作系统的认识 4

操作系统的功能 7

操作系统的服务 9

1.2操作系统的学习方法 10

学习和研究操作系统 10

理解操作系统的特征 12

理解操作系统的硬件关联 15

1.3操作系统的形成与发展 16

操作系统发展的基础 16

操作系统的进展与演变 18

1.4操作系统的分类 21

分类的原则与观点 21

单用户操作系统 22

操作系统的体系结构 25

1.5当前主流操作系统简介 27

Windows系列操作系统 27

UNIX系列操作系统 28

本章小结 29

习题 29

第2章 进程与并发控制 31

2.1并发与进程 31

并发概述 31

程序的顺序执行与并发执行 33

进程及其运行环境 34

2.2进程的状态转换 36

进程的执行轨迹 36

两状态进程模型 37

五状态进程模型 38

进程的挂起状态 41

2.3操作系统对进程的控制 43

操作系统内核 43

操作系统控制结构 45

进程的构成及进程的组织 46

进程控制块PCB 47

PCB实例解析 50

操作系统内核级安全：执行模式 53

操作系统对进程的控制 55

2.4线程——另一种并发实体 58

进程与线程 58

多线程并发 59

线程的类型 60

多线程实例 62

2.5进程调度 63

调度的目标、原则和方式 63

调度的类型 66

进程调度算法 67

实时系统与实时任务调度 74

进程调度实例 81

2.6进程并发控制：互斥与同步 83

并发控制 83

互斥与同步的解决策略 86

互斥与同步解决方法之一：软件方法 87

互斥与同步解决方法之二：硬件方法 92

互斥与同步解决方法之三：信号量方法 94

互斥与同步解决方法之四：管程 96

2.7经典进程互斥与同步问题之一：生产者／消费者问题 98

2.8经典进程互斥与同步问题之二：读者／写者问题 101

2.9互斥与同步解决方法之五：消息传递 104

进程通信的方式 104

共享存储区方式 105

消息传递机制 105

利用消息传递实现互斥 107

利用消息传递解决生产者／消费者问题 108

2.10进程互斥与同步实例 109

2.11进程死锁 110

引起死锁的原因 113

解决死锁的方法 114

预防死锁 115

避免死锁 116

检测并解除死锁 120

2.12经典进程互斥与同步问题之三：哲学家进餐问题 122

本章小结 124

习题 125

第3章 数据存储与管理 128

3.1概述 128

存储系统的结构 128

程序的装入和链接 129

设计需求 134

3.2存储管理 138

单一连续分配 138

分区管理 138

对换 144

离散分配方式 146

3.3虚拟存储技术 157

虚拟存储技术概述 157

请求分页存储管理方式 160

段页式虚拟存储技术 180

本章小结 183

习题 184

第4章 设备与I／O管理 186

4.1概述 186

设备管理的作用 186

I／O设备的类型 186

设备管理的层次结构 188

4.2设备的硬件层次结构 188

主机与通道和控制器的连接 189

控制器与通道 191

输入／输出部件 193

4.3设备管理软件层次结构 194

设备驱动程序 194

设备的I／O控制方式 196

DMA控制方式 205

设备驱动程序举例 207

设备管理的结构 216

4.4提高设备管理性能的相关技术 218

缓冲技术 218

SPOOLing技术 222

设备无关性 225

4.5设备分配及分配算法 226

分配独占设备和算法 227

分配共享设备和算法 227

设备分配中的安全性 235

4.6 I／O设备的调用 235

应用编程接口 236

驱动程序与操作系统 内核之间的接口 238

驱动程序与CPU的交互 239

本章小结 240

习题 241

第5章 文件系统原理与应用 242

5.1概述 242

文件概念及类型 242

文件系统的设计目标、 功能及实现 245

文件系统与数据库系统 247

5.2磁盘存储器的管理 249

文件的组织与实现 249

有结构文件的记录—— 块转换 255

空闲磁盘空间的管理 257

5.3文件目录及文件控制块 260

文件目录 260

文件控制块 264

按名存取文件的实现过程 264

FAT文件系统目录、文件分配表及文件控制块的实现 266

Linux文件系统目录、文件分配表及文件控制块的实现 268

5.4文件系统缓存管理 271

文件缓存管理的概念 271

缓存类型 271

缓存一致性 272

Linux VFS的缓存管理 272

5.5文件共享 275

文件共享的控制 275

文件共享的实现 276

5.6文件系统的开放性 279

概述 279

物理文件系统的注册与注销 280

5.7文件系统可靠性 282

系统备份 282

文件系统数据的一致性 283

5.8文件系统安全性 286

系统级安全管理 286

用户级安全管理 287

目录级安全管理 287

文件级安全管理 288

5.9文件系统接口 288

接口概述 288

基本接口功能 289

本章小结 290

习题 291

第6章 操作系统安全 292

6.1操作系统安全性概念 292

安全性的含义 292

安全的威胁源 293

操作系统的安全性 294

操作系统的安全机制与安全服务 295

6.2操作系统的安全机制实施 296

内存保护机制 296

文件保护机制 299

用户认证机制 301

访问控制机制 305

恶意程序防御机制 308

6.3安全操作系统 310

建立安全模型 312

安全操作系统设计 313

系统安全可信度验证 317

安全操作系统实施 320

本章小结 326

习题 326

参考文献 328

重要操作系统网站 329

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