操作系統(tǒng)教程：原理和實例分析

第一章  操作系統(tǒng)概論                  
 l. l  操作系統(tǒng)是什么與為什么                  
 1. 1. l  引言：你所用過的操作系統(tǒng)                  
 1. 1. 2  操作系統(tǒng)是什么與做什么                  
 1. 1. 3  操作系統(tǒng)的規(guī)模. 數量與重要性                  
 1. 2  操作系統(tǒng)如何工作                  
 1. 2. l  操作系統(tǒng)的第一個工作：負責所有程序的啟動和結束                  
 1. 2. 2  操作系統(tǒng)的第二個工作：用戶程序中對操作系統(tǒng)的調用--系統(tǒng)調用和中斷                  
 1. 2. 3  操作系統(tǒng)的第三個工作：為常用基本操作提供現成實用程序                  
 1. 2. 4  操作系統(tǒng)的第四個工作：解決效率和安全問題--并發(fā)技術等                  
 1. 3  從各種角度看操作系統(tǒng)                  
 1. 3. l  操作系統(tǒng)的結構                  
 1. 3. 2  操作系統(tǒng)的接口                  
 1. 3. 3  操作系統(tǒng)的工作過程                  
 1. 3. 4  操作系統(tǒng)的特點                  
 1. 3. 5  操作系統(tǒng)的類型                  
 1. 3. 6  操作系統(tǒng)的各種別名. 比方和觀點                  
 1. 4  操作系統(tǒng)發(fā)展簡史                  
 1. 4. l  操作系統(tǒng)出現以前的計算機使用方式：手工交直和手工批處理                  
 1. 4. 2  操作系統(tǒng)的產生與第一代操作系統(tǒng)：單任務自動批處理                  
 l. 4. 3  第二代操作系統(tǒng)：多任務和多方式                  
 1. 4. 4  第三代操作系統(tǒng)：軟件工程和小型化                  
 1. 4. 5  第四代操作系統(tǒng)：開放系統(tǒng)和并行分布                  
 1. 4. 6  操作系統(tǒng)發(fā)展規(guī)律小結                  
 1. 5  目前常用操作系統(tǒng)簡介                  
 1. 5. l  微軟操作系統(tǒng)產品： Windows系列及MS DOS                  
 1. 5. 2  UNIX大家庭： Solaris, AIX, HP UX, SVR4 BSD                  
 1. 5. 3  自由軟件中的操作系統(tǒng)：Linux和 freeBSD等                  
 1. 5. 4  IBM操作系統(tǒng)產品：AIX. ZOS（OS／390）. OS／2. OS／400. PC DOS等                  
 1. 5. 5  其他常用操作系統(tǒng)：Mac os和  Netware等                  
 1. 6  本章小結                  
 習題                  
 第二章  處理機管理                  
 2. 1  處理機管理概述                  
 2. l. l  處理機硬件使用特性                  
 2. 1. 2  處理機硬件使用特性實例分析（l）：Intel x86／Pentium系列CPU                  
 2. 1. 3  處理機硬件使用特性實例分析（2）：MIPS R4000 CPU                  
 2. 1. 4  用戶對處理機的使用要求和操作系統(tǒng)處理機管理功能的工作任務                  
 2. 2  進程模型                  
 2. 2. l  進程三態(tài)轉換分析                  
 2. 2. 2  進程模型實現機制                  
 2. 2. 3  專題：可搶先. 不可搶先. 完全可搶先                  
 2. 2. 4  專題：進程調度算法                  
 2. 3  進程模型實例分析（l）：UNIX進程模型                  
 2. 3. 1  UNIX關于建立進程和終止進程的用戶界面                  
 2. 3. 2  UNIX進程層次和初啟過程                  
 2. 3. 3  UNIX進程模型的基本結構和工作過程                  
 2. 3. 4  例析： Shell和  fork的內部工作過話                  
 2. 4  進程模型實例分析（2）：Linux進程模型                  
 2. 4. l  Linux進程模型功能特點. 用戶界面和實現機制總瞰                  
 2. 4. 2  Linux初始過程和進程層次                  
 2. 4. 3  Linux進程表和任務結構                  
 2. 4. 4  Linux進程狀態(tài)                  
 2. 4. 5  Linux中斷處理機制                  
 2. 4. 6  Linux進程調度算法                  
 2. 5  線程模型                  
 2. 5. l  引言和背景：進程模型在處理"同時多請求"時的效率局限性                  
 2. 5. 2  線程的概念和基本工作原理                  
 2. 5. 3  線程的作用                  
 2. 5. 4  線程模型的使用界面                  
 2. 5. 5  線程的劃分和組織模型                  
 2. 5. 6  線程（包）的實現：用戶態(tài)線程和核心態(tài)線程（線程包的用戶空間實現和核心空間實現）                  
 2. 6  線程模型實例分析（l）：Soaris進程和線程模型                  
 2. 6. l  用戶態(tài)線程. LWP. 核心線程在Solars中的具體含義                  
 2. 6. 2  Solaris線程模型的設計目標和實現機制總瞰                  
 2. 7. 1  Windows 2000／NT進程和線程模型總述                  
 2. 7. 2  Windows 2000／NT中進程的實現                  
 2. 7. 3   Windows 2000／NT中線程的實現                  
 2. 7. 4  調度算法                  
 2. 8  作業(yè)管理                  
 2. 8. l  概述. 實際應用背景與必要性                  
 2. 8. 2  作業(yè)管理實例分析（一）： UNIX／Linux shell                  
 2. 8. 3  作業(yè)管理實例分析（二）：NQS和 DQS                  
 2. 8. 4  作業(yè)管理界面綜述：作業(yè)輸入方式. 作業(yè)控制說明書. 作業(yè)控制語言                  
 2. 8. 5  作業(yè)管理內部實現機制綜述：JCB. 并和作業(yè)調度                  
 2. 8. 6  關于作業(yè)與程序啟動方式的關系                  
 習題                  
 第三章  內存管理                  
 3. l  內存管理概述                  
 3. 1. l  內存概念. 作用. 性能指標和計算機存儲層次                  
 3. 1. 2  內存硬件使用特性：微觀角度（指令級）和宏觀角度（程序級）                  
 3. 1. 3  用戶對內存的使用要求                  
 3. 1. 4  內存管理的功能和任務                  
 3. 2  連續(xù)模式                  
 3. 2. l  無管理模式. 覆蓋技術和動態(tài)裝入技術                  
 3. 2. 2  單～分區(qū)模式和交換技術                  
 3. 2. 3  固定分區(qū)模式和多道技術                  
 3. 2. 4  可變分區(qū)模式和動態(tài)存儲分配技術                  
 3. 3  不連續(xù)模式之一：負模式                  
 3. 3. l  實存頁模式的基本工作過程與結構                  
 3. 3. 2  虛存頁模式的基本工作過程和結構                  
 3. 3. 3  負式實現專題討論（1）：虛存概念和作用                  
 3. 3. 4  頁式實現專題討論（2）：進程頁表的實現--快表. 頁表負和頁目錄                  
 3. 3. 5  頁式實現專題討論（3）：大而稀疏內存使用                  
 3. 3. 6  頁式實現專題討論（4）：頁分配策略--請求調頁. 預先調負和寫時復制                  
 3. 3. 7  頁式實現專題討論（5）：頁長和頁簇化                  
 3. 3. 8  頁式實現專題討論（6）：頁淘汰策略. 工作集理論和顛簸                  
 3. 3. 9  頁式實現專題討論（7）：盤交換區(qū)管理                  
 3. 3. 10  頁模式評價. 實際系統(tǒng)采用情況和本節(jié)小結                  
 3. 4  不連續(xù)模式之二／三：段模式和段頁式                  
 3. 4. l  段模式定義和用戶內存觀點                  
 3. 4. 2  段模式的基本工作過程與結構                  
 3. 4. 3  段模式實現策略專題討論                  
 3. 4. 4  段模式的評價與實際系統(tǒng)采用情況                  
 3. 4. 5  段頁式                  
 3. 5  內存管理實例分析                  
 3. 5. 1  CPU對內存管理的硬件支持實例分析：Intel x86／Pentium系列CPU和MIPS                  
 3. 5. 2  Windows  2000／NT內存管理                  
 3. 5. 3  Linux內存管理                  
 3. 6  本章總結                  
 3. 6. l  四空間模型                  
 3. 6. 2 本章小結                  
 習題                  
 第四章  外存管理和文件系統(tǒng)                  
 4. l  外存管理和文件系統(tǒng)概述                  
 4. 1. 1  外存硬件接口特性                  
 4. 1. 2  用戶對外存的使用要求                  
 4. 1. 3  從文件定義看文件系統(tǒng)的界面高度和工作任務                  
 4. 2  文件系統(tǒng)用戶界面                  
 4. 2. l  文件級界面：文件屬性和文件操作                  
 4. 2. 2  目錄級界面：目錄（樹）和鏈接                  
 4. 2. 3  文件子系統(tǒng)級用戶界面                  
 4. 3  文件的實現                  
 4. 3. l  連續(xù)分配背景下的討論                  
 4. 3. 2  不連續(xù)分配背景下的討論                  
 4. 3. 3  各種分配策略在實際系統(tǒng)中的采用情況和綜合優(yōu)化情況                  
 4. 4  目錄的實現                  
 4. 4. l  目錄樹結構的實現：目錄文件方法                  
 4. 4. 2  硬鏈接的實現：設備目錄與文件目錄的分離                  
 4. 4. 3  符號鏈接的實現                  
 4. 5  文件子系統(tǒng)的實現                  
 4. 5. l  文件子系統(tǒng)實現機制總述                  
 4. 5. 2  Windows個人系列和DOS的文件子系統(tǒng)實現機制（單類型文件子系統(tǒng)）                  
 4. 5. 3  UNIX早期版本的文件子系統(tǒng)實現機制（單類型文件子系統(tǒng)）                  
 4. 5. 4  Linux石VR4和SOaris的文件子系統(tǒng)實現機制（多類型文件子系統(tǒng)）                  
 4. 6  文件系統(tǒng)性能改善機制                  
 4. 6. l  物理地址與存取單位的優(yōu)化                  
 4. 6. 2  文件打開與關閉技術                  
 4. 6. 3  文件共享                  
 4. 6. 4  當前目錄結構和名字快速緩存                  
 4. 6. 5  內存緩沖區(qū)與緩沖池                  
 4. 6. 6  磁臂調度技術                  
 4. 6. 7  其他技術概述                  
 4. 6. 8  文件系統(tǒng)的安全性和可靠性                  
 4. 7  文件系統(tǒng)實例分析                  
 4. 7. 1  Windows個人系列和DOS的文件系統(tǒng)--FAT文件系統(tǒng)                  
 4. 7. 2  UNIX  s5文件系統(tǒng)                  
 4. 7. 3  UNIX SVR4文件系統(tǒng)--UFS （FFS）                  
 4. 7. 4  Linux文件系統(tǒng)                  
 4. 7. 5   Windows 2000／NT文件系統(tǒng)                  
 4. 8  本章總結和有關文件系統(tǒng)模型                  
 習題                  
 第五章  設備管理                  
 5. l  設備管理概述                  
 5. 1. l  計算機外部設備的定義與分類                  
 5. 1. 2  設備硬件接口特性                  
 5. 1. 3  用戶對設備的使用要求                  
 5. l. 4  操作系統(tǒng)設備管理功能的任務                  
 5. 2  早期設備管理實例分析                  
 5. 2. l  傳統(tǒng)UNIX設備管理                  
 5. 2. 2  DOS設備管理                  
 5. 3  操作系統(tǒng)設備管理功能實現原理通述                  
 5. 3. 1  用戶界面通述                  
 5. 3. 2  內部結構與過程通述                  
 5. 3. 3  速度匹配專題討論（l）：設備完成技術. 同步和異步UO                  
 5. 3. 4  速度匹配專題討論（2）：緩沖技術                  
 5. 3. 5  設備分配與共事技術專題討論：獨占. 共享和虛擬設備                  
 5. 3. 6  速度匹配專題討論（3）：聯機. 脫機和假脫機技術                  
 5. 3. 7  非編程I/O技術專題討論：DMA. 通道等                  
 5. 3. 8  設備驅動程序                  
 5. 3. 9  操作系統(tǒng)設備管理功能與其他功能間的關系                  
 5. 4  現代設備管理實例分析                  
 5. 4. 1  Windows 2000／NT設備管理                  
 5. 4. 2  Linux設備管理                  
 5. 5  本章小結                  
 習題                  
 第六章  進程通信                  
 6. 1  進程通信概述                  
 6. 2  進程互斥和同步機制                  
 6. 2. l  基本的硬件機制                  
 6. 2. 2  軟件的忙等互斥方案                  
 6. 2. 3  軟件非忙等互斥方案：信號量                  
 6. 2. 4  由程序設計語言支持的進程互斥機制：管程                  
 6. 2. 5  信號                  
 6. 2. 6  本節(jié)小結及其他互斥和同步方案                  
 6. 3  進程通信機制                  
 6. 3. 1  消息傳遞機制：消息隊列. 管道和有名管道（FIF）. RPC. 套接字. 門                  
 6. 3. 2  共享內存                  
 6. 4  死鎖和饑餓                  
 6. 5  進程通信實例分析                  
 6. 5. 1  UNIX進程通信                  
 6. 5. 2  Linux進程通信                  
 6. 5. 3   Windows 2000／NT進程通信                  
 6. 6  各種IPC機制的等價性. 比較和總結                  
 習題                  
 第七章  分布式. 網絡. 并行和做人式提作系統(tǒng)                  
 7. 1  分布式系統(tǒng)概述                  
 7. 2  并行操作系統(tǒng)                  
 7. 3  網絡操作系統(tǒng)                  
 7. 4  分布式操作系統(tǒng)                  
 7. 4. 1  透明性                  
 7. 4. 2  可靠性                  
 7. 4. 3  高性能                  
 7. 4. 4  伸縮性                  
 7. 5  分布式文件系統(tǒng)                  
 7. 6  機群與網格操作系統(tǒng)                  
 7. 7  嵌入式操作系統(tǒng)                  
 習題                  
 第八章  性能與設計                  
 8. l  性能                  
 8. 1. l  性能和性能指標總述                  
 8. 1. 2  可擴充性. 可移植性. 兼容性                  
 8. 1. 3  安全性                  
 8. 1. 4  可靠性和RAS技術                  
 8. 2  操作系統(tǒng)結構設計                  
 8. 2. l  單體結構模型                  
 8. 2. 2  層次結構模型                  
 8. 2. 3  客戶／服務器模型與微核結構                  
 8. 2. 4  策略與機制的分離                  
 8. 2. 5  面向對象方法和模型                  
 8. 2. 6  面向對象模型實例分析：NT面向對象模型實現                  
 8. 3  操作系統(tǒng)的用戶界面設計                  
 習題                  
 參考文獻