操作系统 第2版pdf电子书版本下载

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第1章 操作系统引论 1

1.1计算机硬件结构 1

1.1.1处理器 2

1.1.2存储器 2

1.1.3 I／O设备 3

1.1.4总线 4

1.2什么是操作系统 4

1.2.1操作系统概念 4

1.2.2操作系统的主要功能 6

1.2.3操作系统的地位 9

1.3操作系统的发展历程 10

1.3.1操作系统的形成 10

1.3.2操作系统的发展 12

1.3.3推动操作系统发展的动力 13

1.4操作系统的类型 13

1.4.1批处理系统 13

1.4.2分时系统 14

1.4.3实时系统 15

1.4.4网络操作系统 17

1.4.5分布式操作系统 18

1.4.6其他操作系统 19

1.5操作系统的特征 20

1.6操作系统结构设计 21

1.6.1整体结构 21

1.6.2层次结构 22

1.6.3虚拟机结构 22

1.6.4客户-服务器结构 24

1.7本章小结 25

习题1 26

第2章 进程和线程 27

2.1进程概念 27

2.1.1多道程序设计 27

2.1.2进程概念 28

2.2进程的状态和组成 30

2.2.1进程的状态及其转换 30

2.2.2进程描述 32

2.2.3进程队列 34

2.3进程管理 36

2.3.1进程图 36

2.3.2进程创建 36

2.3.3进程终止 38

2.3.4进程阻塞 39

2.3.5进程唤醒 40

2.4线程 40

2.4.1线程概念 40

2.4.2线程的实现 43

2.5进程的同步和通信 44

2.5.1进程的同步与互斥 44

2.5.2临界资源和临界区 46

2.5.3互斥实现方式 47

2.5.4信号量 49

2.5.5信号量的一般应用 53

2.6经典进程同步问题 55

2.7管程 61

2.8进程通信 63

2.8.1消息传递系统 63

2.8.2客户-服务器系统中的通信 66

2.9本章小结 67

习题2 68

第3章 死锁 71

3.1资源 71

3.1.1资源使用模式 71

3.1.2可剥夺资源与不可剥夺资源 72

3.2死锁概念 72

3.2.1什么是死锁 73

3.2.2死锁的条件 75

3.2.3资源分配图 75

3.2.4处理死锁的方法 77

3.3死锁的预防 77

3.3.1破坏互斥条件 77

3.3.2破坏占有且等待条件 78

3.3.3破坏非抢占条件 78

3.3.4破坏循环等待条件 79

3.4死锁的避免 79

3.4.1安全状态 80

3.4.2资源分配图算法 81

3.4.3银行家算法 82

3.5死锁的检测和恢复 84

3.5.1对单体资源类的死锁检测 84

3.5.2对多体资源类的死锁检测 85

3.5.3从死锁中恢复 86

3.5.4“饥饿”状态 88

3.6处理死锁的综合方式 88

3.7本章小结 90

习题3 91

第4章 调度 93

4.1调度类型 93

4.2作业调度 95

4.2.1作业状态 95

4.2.2作业控制块和作业调度的功能 95

4.3进程调度 97

4.3.1进程调度的功能 97

4.3.2进程调度的时机 97

4.3.3进程调度的基本方式 98

4.3.4交互式系统中常用的调度算法 98

4.3.5两级调度模型 98

4.4调度准则 99

4.4.1影响调度算法选择的主要因素 99

4.4.2调度性能评价准则 100

4.5调度算法 101

4.5.1先来先服务法 101

4.5.2短作业优先法 102

4.5.3最短剩余时间优先法 103

4.5.4优先级法 103

4.5.5轮转法 105

4.5.6多级队列法 106

4.5.7多级反馈队列法 107

4.5.8高响应比优先法 108

4.5.9公平共享法 109

4.5.10几种常用调度算法的比较 109

4.6线程调度 109

4.7多处理器调度 110

4.7.1多处理器系统的类型 110

4.7.2多处理器调度方法 111

4.8实时调度 112

4.8.1实时任务类型 112

4.8.2实时调度算法 112

4.9 UNIX／Linux进程调度 113

4.9.1 UNIX进程调度 113

4.9.2 Linux进程调度 115

4.10中断处理 116

4.10.1中断概述 116

4.10.2中断的处理过程 118

4.10.3中断优先级和多重中断 121

4.11信号机制 124

4.11.1信号机制概念 124

4.11.2信号的分类、产生和传送 125

4.11.3信号的处理方式 126

4.11.4信号的检测和处理 127

4.12本章小结 128

习题4 129

第5章 存储管理 131

5.1引言 131

5.1.1用户程序的地址空间 131

5.1.2重定位 133

5.1.3对换技术 134

5.2分区法 135

5.2.1固定分区法 136

5.2.2动态分区法 137

5.2.3可重定位分区分配 140

5.3分页技术 142

5.3.1分页存储管理的基本概念 142

5.3.2分页系统中的地址映射 144

5.3.3页面尺寸 145

5.3.4硬件支持 146

5.3.5保护方式 147

5.3.6页表的构造 148

5.3.7页面共享 151

5.4分段技术 152

5.4.1分段存储管理的基本概念 152

5.4.2地址转换 154

5.4.3段的共享和保护 155

5.5段页式技术 156

5.5.1段页式存储管理的基本原理 156

5.5.2地址转换过程 157

5.6虚拟存储器 157

5.6.1虚拟存储器的概念 157

5.6.2虚拟存储器的特征 159

5.7请求分页技术 159

5.7.1请求分页存储管理的基本思想 159

5.7.2硬件支持及缺页处理 160

5.7.3请求分页技术的性能 161

5.8页面置换算法 163

5.8.1页面置换 163

5.8.2先进先出法 164

5.8.3最佳置换法 165

5.8.4最近最少使用置换法 166

5.8.5第二次机会置换法 167

5.8.6时钟置换法 167

5.8.7最少使用置换法 168

5.8.8页面缓冲算法 168

5.9内存块的分配和抖动问题 169

5.9.1内存块的分配 169

5.9.2抖动问题 171

5.10请求分段技术 174

5.10.1请求分段存储管理的硬件支持 174

5.10.2动态链接和链接中断处理 174

5.11 Linux系统的存储管理 176

5.11.1 Linux的多级页表结构 176

5.11.2内存页的分配与释放 177

5.11.3内存交换 178

5.12本章小结 179

习题5 180

第6章 文件系统 183

6.1概述 183

6.1.1文件及其分类 183

6.1.2文件命名 186

6.1.3文件属性 186

6.1.4文件存取方法 187

6.1.5文件结构 189

6.2文件系统的功能和结构 190

6.2.1文件系统的功能 190

6.2.2文件系统的结构 191

6.3目录结构和目录查询 191

6.3.1文件控制块和文件目录 192

6.3.2单级目录结构 193

6.3.3二级目录结构 194

6.3.4树形目录结构 195

6.3.5非循环图目录结构 196

6.3.6目录查询方法 197

6.4文件和目录操作 198

6.4.1文件操作 198

6.4.2目录操作 200

6.5文件系统的实现 201

6.5.1文件系统的格式 201

6.5.2文件存储分配 203

6.5.3空闲存储空间的管理 208

6.6管道文件 211

6.7文件系统的可靠性 212

6.7.1磁盘坏块管理 212

6.7.2后备 213

6.7.3文件系统和一致性 214

6.8本章小结 216

习题6 217

第7章 输入／输出管理 219

7.1 I／O管理概述 219

7.1.1 I／O设备分类和标识 219

7.1.2 I／O系统结构 220

7.1.3设备控制器 221

7.1.4 I／O系统的控制方式 222

7.1.5 I／O管理的功能 226

7.2设备分配 228

7.2.1与设备分配相关的因素 228

7.2.2设备分配技术 228

7.2.3设备分配算法 229

7.2.4 SPOOLing系统 230

7.3 I／O软件层次 231

7.3.1中断处理程序 231

7.3.2设备驱动程序 231

7.3.3与设备无关的操作系统I／O软件 235

7.3.4用户级I／O软件 238

7.4磁盘调度和管理 238

7.4.1磁盘调度 239

7.4.2磁盘管理 242

7.5本章小结 245

习题7 245

第8章 用户接口服务 247

8.1用户接口的发展 247

8.2系统调用 248

8.2.1系统调用和库函数 248

8.2.2系统调用使用方式 249

8.2.3系统调用的处理方式 251

8.3命令行接口 254

8.3.1命令的一般使用方式 255

8.3.2命令解释程序 256

8.3.3 shell程序设计 257

8.4图形用户界面 258

8.4.1图形界面简介 259

8.4.2 X Window系统 260

8.5本章小结 264

习题8 265

第9章 嵌入式操作系统 266

9.1嵌入式系统概述 266

9.2嵌入式操作系统概述 267

9.2.1嵌入式软件系统的体系结构 267

9.2.2嵌入式操作系统 267

9.3实时内核及其实现 269

9.3.1任务管理与调度 269

9.3.2中断和时间管理 271

9.3.3任务的同步和通信 271

9.3.4内存管理 274

9.3.5 I／O管理 276

9.4实例简介——μCLinux 276

9.5本章小结 279

习题9 279

第10章 分布式操作系统 280

10.1分布式系统概述 280

10.1.1分布式系统特征 280

10.1.2分布式系统的优点 281

10.2分布式操作系统概述 281

10.2.1分布式操作系统简介 281

10.2.2 4种多机系统的比较 282

10.2.3分布式系统的设计目标 283

10.3分布式系统的实现 285

10.3.1通信问题 285

10.3.2进程管理 286

10.3.3死锁问题 288

10.3.4文件系统 288

10.3.5中间件 290

10.4本章小结 292

习题10 293

第11章 安全性与保护机制 294

11.1安全性概述 294

11.1.1信息安全问题 294

11.1.2安全环境 294

11.2常见的安全性攻击 296

11.2.1常见的攻击点 296

11.2.2网络威胁 296

11.2.3计算机病毒 297

11.3一般性安全机制 300

11.3.1安全措施 300

11.3.2一般性安全机制 300

11.4保护机制 302

11.4.1保护域 302

11.4.2存取控制表 304

11.4.3权力 305

11.4.4可信系统 306

11.4.5安全性能评测标准 308

11.5本章小结 309

习题11 309

第12章 实例研究1UNIX 310

12.1 UNIX历史简介 310

12.2 UNIX核心结构 311

12.3进程管理 311

12.3.1进程及其映像 311

12.3.2 UNIX进程管理 314

12.3.3线程管理中的系统调用 314

12.3.4进程调度 315

12.4文件系统 315

12.4.1 UNIX文件系统结构 315

12.4.2文件的打开与关闭 316

12.4.3主要数据结构之间的联系 317

12.4.4管道文件 317

12.5存储管理 318

12.5.1进程的数据结构 318

12.5.2对换 318

12.5.3请求分页 319

12.6 I／O管理 321

12.6.1 UNIX系统的缓冲技术 321

12.6.2块设备管理 322

12.6.3字符设备管理 323

12.7本章小结 324

第13章 实例研究2：Linux 325

13.1 Linux系统的特点 325

13.2 Linux体系结构 325

13.3进程管理 326

13.3.1进程状态及运行模式 326

13.3.2进程的结构 327

13.3.3进程的操作 327

13.3.4进程的调度 328

13.4文件系统 328

13.4.1虚拟文件系统 328

13.4.2 ext2文件系统 331

13.4.3管道文件 332

13.5 I／O管理 333

13.5.1设备管理概述 333

13.5.2设备驱动程序和内核之间的接口 334

13.6网络系统 336

13.6.1 socket 336

13.6.2网络分层结构 337

13.7本章小结 337

第14章 实例研究3： Windows 2000 339

14.1 Windows 2000的历史和设计原则 339

14.1.1 Windows 2000的历史 339

14.1.2 Windows 2000的设计原则 339

14.2 Windows 2000体系结构 340

14.2.1硬件抽象层 341

14.2.2内核 341

14.2.3执行体 344

14.3环境子系统 346

14.4虚拟存储管理 347

14.4.1进程的虚拟地址空间 347

14.4.2虚拟分页地址转换机构 348

14.5本章小结 348

附录A 实验指导 350

实验一 进程同步和互斥 350

实验二 进程及其资源管理 353

实验三 存储管理 357

实验四 页面置换算法 358

实验五 进程调度 359

实验六 银行家算法 360

实验七 磁盘调度算法 361

实验八 设备处理程序设计 361

实验九 文件系统 362

附录B Linux常用系统调用 364

B.1有关文件操作的系统调用 364

B.2有关进程控制的系统调用 365

B.3有关进程通信的函数 366

B.4有关内存管理的函数 368

附录C 部分习题参考答案 370

第1章 370

第2章 371

第3章 378

第4章 380

第5章 383

第6章 384

第7章 386

第8章 388

第9章 391

第10章 391

第11章 392