操作系統(tǒng)原理教程

目 錄
第1章 操作系統(tǒng)概述 6
1.1 什么是操作系統(tǒng) 6
1.2 操作系統(tǒng)的目標和功能 9
1.2.1操作系統(tǒng)的目標 9
1.2.2操作系統(tǒng)的功能 10
1.3操作系統(tǒng)的產(chǎn)生、完善與發(fā)展 12
1.3.1操作系統(tǒng)的產(chǎn)生 12
1.3.2操作系統(tǒng)的完善 16
1.3.3操作系統(tǒng)的發(fā)展 23
1.4 操作系統(tǒng)的分類 25
1.4.1嵌入式操作系統(tǒng) 25
1.4.2 單用戶操作系統(tǒng) 25
1.4.3 網(wǎng)絡操作系統(tǒng) 25
1.4.4 分布式操作系統(tǒng) 26
1.4.5 多處理器操作系統(tǒng) 26
1.5操作系統(tǒng)的特性 27
1.5.1并發(fā)性 27
1.5.2共享性 27
1.5.3異步性 27
1.5.4虛擬性 28
1.6操作系統(tǒng)的硬件環(huán)境 28
1.6.1特權(quán)指令 28
1.6.2系統(tǒng)調(diào)用 30
1.6.3內(nèi)存保護 30
1.6.4中斷機制 31
第2章 作業(yè)、進程與線程 34
2.1 作業(yè)與作業(yè)管理 34
2.1.1作業(yè)的定義 34
2.1.2作業(yè)的分類 35
2.1.3 批處理作業(yè)控制 36
2.2 進程與進程管理 40
2.2.1進程的引入 40
2.2.2進程狀態(tài)模型 45
2.2.3進程描述 49
2.2.4進程控制塊的組織 51
2.2.5進程控制 53
2.3 線程與線程管理 57
2.3.1 線程的引入 57
2.3.2 線程的實現(xiàn)方式 60
第3章 進程同步與通信 66
3.1 進程同步與互斥 66
3.2 經(jīng)典的進程同步與互斥問題 82
3.2.1有限緩沖區(qū)的生產(chǎn)者-消費者問題 82
3.2.2 哲學家就餐問題 84
3.2.3讀者----寫者問題 87
3.2.4 理發(fā)師睡覺問題 90
3.3管程 92
3.3.1管程的概念 93
3.3.2管程解決生產(chǎn)者----消費者問題 95
3.3.3管程解決哲學家進餐問題 96
3.4進程通信 98
3.4.1進程通信的方式 98
3.4.2消息緩沖通信 99
3.4.3信箱通信 100
3.4.4共享文件通信 101
3.4.5消息傳遞系統(tǒng)的若干問題 101
第4章 調(diào)度與死鎖 105
4.1調(diào)度類型與準則 105
4.1.1調(diào)度類型 105
4.1.2進程調(diào)度方式 106
4.1.3進程調(diào)度時機 107
4.1.4調(diào)度性能的評價準則 107
4.2調(diào)度算法 109
4.2.1先來先服務調(diào)度算法 109
4.2.2短作業(yè)（進程）優(yōu)先調(diào)度算法 111
4.2.3最短剩余時間優(yōu)先調(diào)度算法 112
4.2.4 響應比高者優(yōu)先調(diào)度算法 113
4.2.5時間片搶轉(zhuǎn)調(diào)度算法 115
4.2.6優(yōu)先級調(diào)度算法 117
4.2.7多級反饋隊列調(diào)度算法 118
4.3 實時調(diào)度 119
4.3.1實現(xiàn)實時調(diào)度的基本條件 119
4.3.2實時調(diào)度算法的分類 120
4.3.3實時調(diào)度算法 121
4.4 產(chǎn)生死鎖的原因和必要條件 124
4.4.1死鎖定義 124
4.4.2死鎖產(chǎn)生的原因 125
4.4.3死鎖產(chǎn)生的必要條件 127
4.4.4判斷死鎖的方法 128
4.4.5 死鎖處理的基本方法 129
4.5死鎖的預防與避免 129
4.5.1死鎖預防 129
4.5.2死鎖避免 131
4.5.3銀行家算法及其實現(xiàn) 133
4.6死鎖的檢測與解除 140
4.6.1 死鎖檢測 140
4.6.2死鎖解除 142
第5章 存儲管理 148
5.1單道程序存儲管理 149
5.2分區(qū)存儲管理 150
5.2.1固定分區(qū)存儲管理 150
5.2.2可變分區(qū)存儲管理 152
5.2.3可變分區(qū)存儲管理的實現(xiàn) 154
5.2.4重定位和存儲保護 161
5.2.5伙伴系統(tǒng) 165
5.3頁式和段式存儲管理 168
5.3.1頁式存儲管理 168
5.3.2段式存儲管理 174
5.3.3頁式管理與段式管理的比較 177
5.3.4段頁式存儲管理 178
5.4覆蓋技術(shù)與交換技術(shù) 180
5.4.1覆蓋技術(shù) 180
5.4.2交換技術(shù) 181
5.5虛擬存儲技術(shù) 182
5.5.1程序局部性原理 183
5.5.2虛擬存儲技術(shù)原理 183
5.5.3虛擬頁式存儲管理 184
5.5.4頁面置換算法 188
5.5.5缺頁中斷率 194
5.5.6 頁表結(jié)構(gòu) 197
5.5.7虛擬段式存儲管理 200
5.5.8虛擬段頁式存儲管理 201
第6章 設備管理 205
6.1 I/O硬件 205
6.1.1 I/O設備 205
6.1.2 輪詢和中斷 207
6.1.3 直接內(nèi)存訪問（DMA） 210
6.2 I/O 軟件 211
6.2.1 I/O軟件結(jié)構(gòu)的層次模型 211
6.2.2 I/O應用程序接口 212
6.2.3 塊設備與字符設備 214
6.2.4 網(wǎng)絡設備 214
6.2.5 時鐘與定時器 215
6.2.6 阻塞與非阻塞I/O 215
6.2.7 I/O向量 216
6.3 I/O內(nèi)核子系統(tǒng) 217
6.3.1 I/O調(diào)度 217
6.3.2 緩沖 218
6.3.3 高速緩存 219
6.3.4 信息暫存與設備預留 220
6.3.5 錯誤處理 220
6.3.6 I/O保護 220
6.3.7 內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 221
6.3.8 把I/O操作轉(zhuǎn)換成硬件操作 222
6.4 I/O性能 224
6.5 小結(jié) 226
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