●第1章 操作繫統概論1
1.1 操作繫統的概念1
1.1.1 操作繫統的定義和目標1
1.1.2 操作繫統的形成和發展2
1.1.3 操作繫統的主要特性5
1.2 操作繫統的功能6
1.2.1 處理器管理6
1.2.2 存儲管理6
1.2.3 設備管理7
1.2.4 文件管理8
1.3 操作繫統的接口8
1.3.1 操作接口和操作命令9
1.3.2 程序接口與繫統調用9
1.4 操作繫統的結構10
1.4.1 整體式結構10
1.4.2 層次式結構11
1.4.3 客戶/服務器結構11
1.4.4 虛擬機結構11
1.5 流行操作繫統簡介12
1.5.1 Windows操作繫統12
1.5.2 UNIX操作繫統13
1.5.3 Linux操作繫統13
1.5.4 iOS操作繫統13
1.5.5 Android操作繫統15
本章小結15
習題16
第2章 處理器管理及並發進程17
2.1 多道程序設計17
2.1.1 程序的順序執行17
2.1.2 程序的並發執行18
2.1.3 多道程序設計18
2.1.4 並發程序執行的條件19
2.2 進程20
2.2.1 進程的定義及其屬性20
2.2.2 進程的狀態及其轉換21
2.2.3 進程控制塊23
2.2.4 進程隊列24
2.3 進程的控制25
2.3.1 操作繫統內核25
2.3.2 原語26
2.3.3 進程控制原語26
2.4 進程調度28
2.4.1 進程調度簡介28
2.4.2 進程調度的算法28
2.5 線程及其實現32
2.5.1 為什麼要引入多線程概念33
2.5.2 多線程環境下的進程和線程33
2.5.3 多線程的優點及其應用35
2.5.4 多線程實現的三種方式36
2.5.5 Java環境下多線程設計舉例37
2.6 並發進程的概念38
2.6.1 相關進程及其關繫38
2.6.2 與時間有關的錯誤39
2.6.3 臨界區概念及其管理要求41
2.6.4 臨界區管理的嘗試42
2.6.5 信號量與PV操作46
2.7 進程的互斥和同步47
2.7.1 進程的互斥47
2.7.2 進程的同步50
2.7.3 進程互斥和同步的關繫59
2.8 管程60
2.8.1 管程的概念60
2.8.2 管程的特點及其組成61
2.8.3 漢森（Brinch Hansen）方法實現管程62
2.8.4 漢森方法實現管程的實例63
2.9 進程通信66
2.9.1 消息傳遞概述66
2.9.2 消息傳遞的兩種方式67
2.9.3 消息傳遞應用舉例69
2.9.4 信號量機制、管程和消息傳遞機制的關繫70
2.10 死鎖70
2.10.1 死鎖的定義與產生的原因70
2.10.2 死鎖的防止72
2.10.3 死鎖的避免與銀行家算法73
2.10.4 死鎖的檢測與解除77
本章小結78
習題279
第3章 存儲管理81
3.1 存儲繫統的基本概念81
3.1.1 存儲器的分類81
3.1.2 物理地址和邏輯地址81
3.1.3 地址重定位和存儲保護82
3.2 存儲管理的基本概念82
3.2.1 存儲管理的功能82
3.2.2 內存擴充技術83
3.2.3 存儲管理的分類84
3.3 分區存儲管理85
3.3.1 單一連續區86
3.3.2 固定分區存儲管理86
3.3.3 可變分區存儲管理88
3.4 簡單分頁存儲管理94
3.4.1 基本原理94
3.4.2 地址轉換95
3.4.3 相聯存儲器和快表97
3.4.4 頁的分配與回收97
3.4.5 頁的共享和保護98
3.4.6 兩級和多級頁表98
3.5 簡單分段存儲管理100
3.5.1 基本原理100
3.5.2 地址轉換101
3.5.3 段的共享102
3.5.4 分段存儲管理的優點103
3.6 虛擬存儲管理104
3.7 請求分頁虛擬存儲管理105
3.7.1 基本原理105
3.7.2 主存頁面分配策略106
3.7.3 頁面調入策略107
3.7.4 頁面置換算法107
3.7.5 缺頁中斷率分析109
3.8 請求分段虛擬存儲管理111
3.8.1 基本原理111
3.8.2 地址轉換112
3.8.3 段的動態鏈接112
3.8.4 段的動態增長113
3.9 請求段頁式虛擬存儲管理113
本章小結113
習題3113
第4章 設備管理116
4.1 設備管理概述116
4.1.1 設備管理的任務與目標116
4.1.2 設備管理的功能117
4.1.3 外部設備的分類117
4.2 設備I/O控制方式119
4.2.1 程序查詢方式119
4.2.2 中斷方式120
4.2.3 DMA（直接內存存取）方式120
4.2.4 I/O通道控制方式121
4.3 設備I/O軟件原理123
4.3.1 I/O軟件的目標124
4.3.2 I/O中斷處理程序124
4.3.3 設備驅動程序125
4.3.4 與設備無關的I/O軟件125
4.3.5 用戶級的I/O軟件125
4.4 緩衝技術126
4.4.1 單緩衝技術127
4.4.2 雙緩衝技術127
4.4.3 多緩衝技術127
4.4.4 緩衝池技術128
4.5 外圍的設備分配、回收與啟動128
4.5.1 設備類相對號和絕對號128
4.5.2 外部設備的分配和回收129
4.6 磁盤驅動調度130
4.6.1 磁盤結構131
4.6.2 磁盤調度132
4.6.3 磁盤移臂調度133
4.6.4 磁盤的旋轉調度134
4.7 虛擬設備136
4.7.1 脫機工作方式136
4.7.2 Spooling技術137
4.7.3 虛擬設備138
本章小結138
習題4139
第5章 文件管理141
5.1 文件繫統141
5.1.1 文件和文件繫統141
5.1.2 文件的分類142
5.1.3 文件繫統的功能143
5.2 文件目錄143
5.2.1 目錄內容144
5.2.2 目錄結構144
5.3 文件結構與存取方法147
5.3.1 文件的邏輯結構及存取方法147
5.3.2 文件的物理結構及存取方法148
5.3.3 存儲空間管理151
5.4 文件的使用152
5.4.1 文件訪問152
5.4.2 文件控制154
5.4.3 目錄管理155
5.4.4 文件的共享155
5.5 安全性和保護156
5.5.1 文件的訪問權限156
5.5.2 文件的存取控制156
5.5.3 文件的完整性158
本章小結158
習題5158
第6章 Windows和Linux操作繫統160
6.1 Windows 2000/XP操作繫統160
6.1.1 Windows 2000/XP簡介160
6.1.2 Windows操作繫統總體架構161
6.1.3 用戶模式和內核模式165
6.1.4 Windows操作繫統和應用程序167
6.2 Linux操作繫統171
6.2.1 Linux簡介171
6.2.2 Linux Shell172
6.2.3 vi文本編輯器174
6.2.4 gcc編譯器和gdb調試177
本章小結181
習題6182
附錄1 操作繫統參考實驗項目183
第一部分 基本實驗部分183
實驗1 進程管理183
實驗2 進程調度184
實驗3 存儲管理185
實驗4 獨占設備的靜態分配模擬185
實驗5 文件管理186
第二部分 創新實驗部分（Linux）187
實驗6 more命令實現187
實驗7 文件列表命令實現191
實驗8 文件繫統路徑命令實現197
實驗9 操作繫統引導程序的實現203
實驗10 操作繫統內核加載程序的實現210
附錄2 操作繫統課程設計參考案例217
案例1 多線程編程解決進程間同步和互斥問題的實現217
案例2 固定分區/可變分區管理算法的模擬220
案例3 頁面置換算法的模擬221
案例4 銀行家算法的模擬228
案例5 移動臂調度算法的模擬233
案例6 一個簡單文件管理器的實現239
參考文獻245
