操作系统

第1章 简介（Introduction） 1

1-1 什么是操作系统（What is an Operating System） 2

1-2 单节点系统（Single-Node Systems） 5

1-3 多节点系统（Multiple-Node Systems） 9

1-4 特殊目的系统（Special-Purpose Systems） 11

1-5 计算环境（Computing Environments） 13

1-6 小结 15

1-7 作业（Homework） 15

第2章 硬件结构（Hardware Structures） 17

2-1 CPU（Central Processing Unit） 18

2-2 存储设备（Storage Device） 20

2-3 I/O 结构（I/O Structure） 23

2-4 存储层次结构（Storage Hierarchy） 27

2-5 硬件保护（Hardware Protection） 29

2-6 小结 32

2-7 作业（Homework） 33

第3章 操作系统结构（Operating-System Structures） 35

3-1 系统组成（System Components） 36

3-2 操作系统服务（Operating-System Services） 40

3-3 系统调用（System Call） 41

3-4 系统结构（System Structure） 45

3-5 虚拟机（Virtual Machine） 47

3-6 系统设计（System Design） 49

3-7 小结 50

3-8 作业（Homework） 51

第4章 进程（Processes） 53

4-1 进程概念（Process Concept） 54

4-2 进程调度（Process Scheduling） 56

4-3 进程的建立与结束（Process Creation and Termination） 58

4-4 线程（Thread） 60

4-5 进程合作（Processes Cooperation） 62

4-6 进程间通信（InterProcess Communication） 64

4-7 小结 69

4-8 作业（Homework） 70

第5章 调度（Scheduling） 71

5-1 调度概念（Scheduling Concept） 72

5-2 调度方法（Scheduling Method） 75

5-3 特殊用途调度（Special Purpose Scheduling） 83

5-4 调度评估（Scheduling Evaluation） 85

5-5 小结 88

5-6 作业（Homework） 89

第6章 同步与死锁（Synchronization and Deadlock） 91

6-1 进程同步（Process Synchronization） 92

6-2 临界区（Critical Section） 93

6-3 信号量（Semaphore） 99

6-4 同步的经典问题（Classical Problems of Synchronization） 101

6-5 临界区域与监控程序（Critical Region and Monitor） 104

6-6 死锁简介（Deadlock Introduction） 107

6-7 死锁预防（Deadlock Prevention） 110

6-8 死锁避免（Deadlock Avoidance） 111

6-9 小结 114

6-10 作业（Homework） 114

第7章 与进程相关的实现（Process Related Implementation） 117

7-1 数据结构（Data Structure） 118

7-2 进程运行（Process Operation） 121

7-3 进程间的通信（Interprocess Communication） 129

7-4 小结 137

7-5 作业（Homework） 138

第8章 内存管理（Memory Management） 139

8-1 背景介绍（Background） 140

8-2 连续分配（Contiguous Allocation） 143

8-3 分页（Paging） 147

8-4 分段（Segmentation） 153

8-5 小结 156

8-6 作业（Homework） 157

第9章 虚拟内存（Virtual Memory） 159

9-1 背景介绍（Background） 160

9-2 分页替换（Page Replacement） 164

9-3 页框分配 (Frame Allocation) 171

9-4 颠簸现象 ( Thrashing ) 173

9-5 实现问题（Implementation Issues） 176

9-6 小结 178

9-7 作业（Homework） 179

第10章 内存管理实现（Memory Management Implementation） 181

10-1 内存寻址（Memory Addressing） 182

10-2 页框管理（Page Frame Management） 190

10-3 内存区域管理（Memory Area Management） 195

10-4 小结 197

10-5 作业（Homework） 198

第11章 文件系统简介（File System Introduction） 199

11-1 文件基本概念（File Concept） 200

11-2 文件访问与保护（File Access and Protection） 204

11-3 目录结构（Directory Structure） 207

11-4 目录访问与保护（Directory Access and Protection） 212

11-5 一致性语义（Consistency Semantics） 214

11-6 小结 215

11-7 作业（Homework） 216

第12章 文件系统实现（File System Implementation） 217

12-1 文件系统结构（File System Structure） 218

12-2 可用空间管理（Free Space Management） 220

12-3 文件分配方法（File Allocation Method） 223

12-4 文件目录实现（Directory Implementation） 227

12-5 文件系统评估（File System Evaluation） 229

12-6 小结 232

12-7 作业（Homework） 233

第13章 文件系统实例（File System Examples） 235

13-1 UNIX 文件系统（UNIX File System） 236

13-2 Linux 文件系统（Linux File Systems） 238

13-3 Windows 文件系统（Windows File System） 244

13-4 小结 247

13-5 作业（Homework） 248

第14章 输出／输入系统（I/O Systems） 249

14-1 I/O 硬件（I/O Hardware） 250

14-2 应用系统 I/O 接口（Application I/O Interface） 255

14-3 内核 I/O 子系统（Kernel I/O Subsystem） 259

14-4 实现问题（Implementation Issues） 264

14-5 小结 269

14-6 作业（Homework） 270

第15章 大容量存储结构（Mass-Storage Structure） 271

15-1 磁盘调度（Disk Scheduling） 272

15-2 磁盘管理（Disk Management） 275

15-3 RAID 结构（RAID Structure） 277

15-4 存储设备附加方式（Storage Attachment） 281

15-5 其他存储问题（Other Storage Issues） 283

15-6 小结 287

15-7 作业（Homework） 288

第16章 系统服务程序（System Service Routines） 289

16-1 中断简介（Interrupt Introduction） 290

16-2 软件中断（Software Interrupts） 294

16-3 系统调用（System Calls） 299

16-4 设备驱动程序（Device Driver） 302

16-5 小结 307

16-6 作业（Homework） 308

第17章 分布式系统简介（Introduction to Distributed Systems） 309

17-1 简介（Introduction） 310

17-2 系统结构（Architecture） 311

17-3 系统通信（Communication） 313

17-4 远程服务（Remote Service） 319

17-5 设计考虑（Design Issues） 322

17-6 小结 325

17-7 作业（Homework） 326

第18章 分布式文件系统（Distributed File Systems） 327

18-1 系统设计（System Design） 328

18-2 系统实现（Implementation） 334

18-3 高速缓存（Cache） 337

18-4 文件拷贝（File Replication） 339

18-5 小结 341

18-6 作业（Homework） 342

第19章 分布式协调（Distributed Coordination） 343

19-1 事件顺序（Event Ordering） 344

19-2 互斥（Mutual Exclusion） 345

19-3 推选算法（Election Algorithms） 348

19-4 原子事务（Atomic Transactions） 350

19-5 并发控制（Concurrency Control） 353

19-6 死锁处理（Deadlocks） 355

19-7 小结 359

19-8 作业（Homework） 360

第20章 分布式系统实例（Distributed System Examples） 361

20-1 Java RMI 362

20-2 CORBA 366

20-3 网络文件系统（Network File System） 371

20-4 小结 375

20-5 作业（Homework） 376

附录A Linux汇编语言简介 377

A-1 汇编语言的语法 378

A-2 Inline Assembly 378

A-3 相关参考数据 380