操作系統(tǒng)原理與實踐教程（第三版）

第1章 操作系統(tǒng)概論
1.1 操作系統(tǒng)的概念
1.1.1 操作系統(tǒng)的定義
1.1.2 操作系統(tǒng)的特征
1.1.3 操作系統(tǒng)的功能
1.1.4 操作系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)
1.1.5 操作系統(tǒng)的性能指標(biāo)
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 單道批處理
1.2.3 多道批處理
1.2.4 分時操作系統(tǒng)
1.2.5 個人計算機操作系統(tǒng)
1.2.6 實時操作系統(tǒng)
1.2.7 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)
1.2.8 分布式操作系統(tǒng)
1.2.9 操作系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展
1.3 操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
1.3.1 整體結(jié)構(gòu)
1.3.2 分層結(jié)構(gòu)
1.3.3 虛擬機
1.3.4 外核
1.3.5 客戶機/服務(wù)器結(jié)構(gòu)
1.4 常用操作系統(tǒng)簡介
1.4.1 Windows系列操作系統(tǒng)
1.4.2 UNIX和Linux系統(tǒng)
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 用戶工作環(huán)境
2.1.1 用戶環(huán)境
2.1.2 系統(tǒng)的生成與引導(dǎo)
2.1.3 實例分析：Linux系統(tǒng)啟動
2.2 操作系統(tǒng)的用戶接口
2.2.1 命令接口
2.2.2 圖形用戶接口
2.2.3 程序接口
2.3 操作系統(tǒng)提供的服務(wù)
2.3.1 操作系統(tǒng)提供的基本服務(wù)
2.3.2 操作系統(tǒng)提供的公共函數(shù)
2.4 小結(jié)
2.5 思考練習(xí)
第3章 處理器管理
3.1 進(jìn)程的引入
3.1.1 程序的順序執(zhí)行
3.1.2 程序的并發(fā)執(zhí)行
3.2 進(jìn)程的概念
3.2.1 進(jìn)程的定義
3.2.2 進(jìn)程的狀態(tài)
3.2.3 進(jìn)程控制塊
3.3 進(jìn)程控制
3.3.1 進(jìn)程控制的概念
3.3.2 進(jìn)程控制機構(gòu)
3.3.3 進(jìn)程創(chuàng)建
3.3.4 進(jìn)程撤銷
3.3.5 進(jìn)程阻塞
3.3.6 進(jìn)程喚醒
3.4 線程
3.4.1 線程的概念
3.4.2 線程的特點與狀態(tài)
3.4.3 線程的實現(xiàn)
3.4.4 多線程模型
3.4.5 線程池
3.5 處理器調(diào)度
3.5.1 處理器調(diào)度的層次
3.5.2 選擇調(diào)度算法的準(zhǔn)則
3.5.3 作業(yè)調(diào)度
3.5.4 進(jìn)程調(diào)度
3.6 調(diào)度算法
3.6.1 先來先服務(wù)
3.6.2 短作業(yè)(進(jìn)程)優(yōu)先
3.6.3 優(yōu)先級調(diào)度
3.6.4 時間片輪轉(zhuǎn)法
3.6.5 多級隊列調(diào)度算法
3.6.6 多級反饋隊列調(diào)度
3.6.7 高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度
3.7 多處理器調(diào)度和實時調(diào)度
3.7.1 多處理器調(diào)度
3.7.2 實時調(diào)度
3.8 Linux的進(jìn)程管理
3.8.1 Linux的進(jìn)程描述符
3.8.2 Linux的進(jìn)程狀態(tài)及轉(zhuǎn)換
3.8.3 Linux進(jìn)程的調(diào)度
3.8.4 Linux進(jìn)程的創(chuàng)建和終止
3.8.5 Linux的線程管理
3.9 小結(jié)
3.10 思考練習(xí)
第4章 進(jìn)程同步與死鎖
4.1 進(jìn)程的同步和互斥
4.1.1 進(jìn)程的同步
4.1.2 進(jìn)程互斥
4.1.3 信號量機制
4.1.4 信號量的使用方法
4.1.5 信號量的應(yīng)用實例
4.2 經(jīng)典同步問題
4.2.1 生產(chǎn)者-消費者問題
4.2.2 讀者-寫者問題
4.2.3 哲學(xué)家進(jìn)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 使用管程解決生產(chǎn)者-消費者問題
4.4 進(jìn)程通信
4.4.1 進(jìn)程通信的概念
4.4.2 進(jìn)程通信的方式
4.4.3 消息傳遞系統(tǒng)
4.4.4 消息緩沖隊列通信機制
4.4.5 管道通信方式
4.4.6 Linux的進(jìn)程通信
4.5 死鎖
4.5.1 死鎖的概念
4.5.2 死鎖產(chǎn)生的原因和必要條件
4.5.3 死鎖的描述-資源分配圖
4.5.4 處理死鎖的方法
4.6 死鎖的預(yù)防和避免
4.6.1 死鎖的預(yù)防
4.6.2 死鎖的避免
4.7 死鎖的檢測和解除
4.7.1 死鎖的檢測
4.7.2 死鎖的解除
4.8 小結(jié)
4.9 思考練習(xí)
第5章 存儲管理
5.1 存儲管理的概念
5.1.1 多級存儲結(jié)構(gòu)
5.1.2 程序的運行過程
5.1.3 存儲管理的任務(wù)和功能
5.1.4 存儲管理方式
5.2 連續(xù)內(nèi)存分配
5.2.1 單一連續(xù)分配
5.2.2 固定分區(qū)分配
5.2.3 動態(tài)分區(qū)分配
5.2.4 可重定位分區(qū)分配
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 分段存儲管理方式的引入
5.5.2 分段存儲管理的基本原理
5.5.3 段的共享和保護(hù)
5.5.4 段頁式存儲管理
5.6 虛擬存儲器
5.6.1 虛擬存儲器的引入
5.6.2 虛擬存儲器的實現(xiàn)方法
5.6.3 虛擬存儲器的特征
5.7 請求分頁存儲管理技術(shù)
5.7.1 請求分頁存儲管理的硬件支持
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
5.7.4 工作集理論和抖動問題
5.8 Linux的存儲管理
5.8.1 物理內(nèi)存管理
5.8.2 進(jìn)程虛擬地址空間管理
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
6.2 文件目錄
6.2.1 文件控制塊和文件目錄
6.2.2 文件目錄結(jié)構(gòu)
6.2.3 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 文件的邏輯結(jié)構(gòu)
6.4.1 文件邏輯結(jié)構(gòu)的類型
6.4.2 順序文件
6.4.3 索引文件
6.4.4 索引順序文件
6.5 文件的物理結(jié)構(gòu)
6.5.1 連續(xù)文件
6.5.2 鏈接文件
6.5.3 隨機文件
6.5.4 文件物理結(jié)構(gòu)比較
6.6 文件存儲空間的分配
6.6.1 連續(xù)分配
6.6.2 鏈接分配
6.6.3 索引分配
6.7 文件存儲空間的管理
6.7.1 空閑文件目錄
6.7.2 空閑鏈表法
6.7.3 位示圖
6.8 文件系統(tǒng)
6.8.1 文件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
6.8.2 文件系統(tǒng)的實現(xiàn)
6.9 文件的共享和保護(hù)
6.9.1 文件的共享
6.9.2 文件保護(hù)
6.9.3 文件系統(tǒng)的可靠性
6.10 Linux的文件系統(tǒng)
6.10.1 虛擬文件系統(tǒng)VFS
6.10.2 EXT2文件系統(tǒng)
6.11 小結(jié)
6.12 思考練習(xí)
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)備管理的任務(wù)和功能
7.1.3 I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
7.1.4 設(shè)備控制器
7.2 I/O控制方式
7.2.1 程序直接控制方式
7.2.2 中斷方式
7.2.3 DMA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 中斷的作用
7.3.3 中斷的分類與優(yōu)先級
7.3.4 軟中斷
7.3.5 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)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
7.5.2 設(shè)備分配的原則
7.5.3 SPOOLing系統(tǒng)
7.5.4 虛擬設(shè)備-- 共享打印機
7.5.5 SPOOLing系統(tǒng)的特點
7.6 I/O軟件
7.6.1 I/O軟件的設(shè)計目標(biāo)和原則
7.6.2 I/O中斷處理程序
7.6.3 設(shè)備驅(qū)動程序
7.6.4 設(shè)備無關(guān)軟件
7.6.5 用戶層I/O軟件
7.7 磁盤調(diào)度和管理
7.7.1 磁盤結(jié)構(gòu)
7.7.2 磁盤訪問時間
7.7.3 磁盤調(diào)度
7.7.4 磁盤高速緩存
7.7.5 磁盤管理
7.7.6 廉價磁盤冗余陣列
7.8 Linux的設(shè)備管理
7.8.1 設(shè)備文件
7.8.2 字符設(shè)備管理
7.8.3 塊設(shè)備管理
7.8.4 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理
7.9 小結(jié)
7.10 思考練習(xí)
第8章 操作系統(tǒng)的安全和保護(hù)
8.1 計算機系統(tǒng)和操作系統(tǒng)安全
8.1.1 計算機系統(tǒng)安全概述
8.1.2 操作系統(tǒng)安全及信息安全評價準(zhǔn)則
8.1.3 計算機安全威脅分類
8.2 操作系統(tǒng)安全機制
8.2.1 數(shù)據(jù)加密的基本概念
8.2.2 數(shù)字簽名和身份認(rèn)證
8.2.3 授權(quán)機制
8.2.4 審計
8.3 計算機病毒
8.3.1 計算機病毒的基本概念
8.3.2 計算機病毒的類型
8.3.3 病毒的預(yù)防和檢測
8.4 訪問控制機制
8.4.1 保護(hù)域
8.4.2 訪問矩陣
8.4.3 訪問矩陣的實現(xiàn)
8.5 Linux的安全機制
8.6 小結(jié)
8.7 思考練習(xí)
參考文獻(xiàn)