操作系统教程：UNIX实例分析

第1章 操作系统概述

1. 1 计算机发展简史

1. 2 什么是操作系统

1. 3 操作系统的服务功能

1. 3. 1 系统调用

1. 3. 2 系统程序

1. 4 操作系统的环境

1. 5 操作系统的结构

1. 5. 1 单块结构

1. 5. 2 层次结构

1. 5. 3 虚拟机（Virtual Machines）

1. 5. 4 客户／服务器模型

1. 6 操作系统的发展过程和"代"的划分

1. 6. 1 手工操作阶段

1. 6. 2 早期批处理阶段

1. 6. 3 执行系统阶段

1. 6. 4 多道程序系统阶段

1. 6. 5 操作系统"代"的划分

1. 7 操作系统的分类

1. 7. 1 多道成批系统

1. 7. 2 分时系统

1. 7. 3 实时系统

1. 7. 4 个人机系统

1. 7. 5 网络操作系统

1. 8 UNIX系统的特点和结构

1. 9 小结

习题

第2章 进程管理

2. 1 进程概念

2. 1. 1 程序的顺序执行

2. 1. 2 程序的并发执行和资源共享

2. 1. 3 程序并发执行的特性

2. 1. 4 进程概念的引入和描述

2. 1. 5 进程的状态及其变迁

2. 1. 6 进程的组成

2. 1. 7 UNIX系统的进程映像

2. 1. 8 进程环境

2. 2 有关进程的操作

2. 2. 1 进程的创建

2. 2. 2 进程的等待

2. 2. 3 进程的终止

2. 2. 4 进程映像的更换

2. 3 进程的相互作用和通信

2. 3. 1 同步

2. 3. 2 互斥

2. 3. 3 进程的临界区和临界资源

2. 3. 4 用锁操作原语实现互斥

2. 3. 5 信号量上的P. V操作原语

2. 3. 6 信号量集机制

2. 3. 7 管程

2. 3. 8 消息缓冲通信

2. 3. 9 UNIX系统的进程通信方式

2. 4 小结

习题

第3章 处理机管理

3. 1 作业调度

3. 2 进程调度

3. 3 性能评价标准

3. 3. 1 调度策略的选择

3. 3. 2 性能评价标准

3. 4 常用调度算法

3. 4. 1 先来先服务（FCFS）

3. 4. 2 短作业优先（SJF）

3. 4. 3 优先级

3. 4. 4 抢占式和非抢占式算法

3. 4. 5 轮转法（RR）

3. 4. 6 多级队列法

3. 4. 7 多级反馈队列法

3. 5 UNIX系统中的进程调度

3. 5. 1 进程调度

3. 5. 2 shell基本工作原理

3. 5. 3 系统初启

3. 6 小结

习题

第4章 存储管理

4. 1 引言

4. 1. 1 存储器的层次

4. 1. 2 用户程序的主要处理阶段

4. 1. 3 重定位

4. 1. 4 存储管理的功能

4. 2 早期的存储管理技术

4. 2. 1 分区法

4. 2. 2 可重定位分区分配

4. 3 多道程序对换技术

4. 4 虚拟存储器的概念

4. 5 请求分页式存储管理

4. 5. 1 分页的概念

4. 5. 2 请求分页的基本思想

4. 5. 3 硬件支持及缺页中断处理

4. 5. 4 请求分页的性能

4. 5. 5 页面淘汰

4. 5. 6 页面淘汰算法

4. 5. 7 物理页分配算法

4. 5. 8 工作集

4. 5. 9 请求分页的优缺点

4. 6 UNIX S_5的存储管理

4. 6. 1 对换

4. 6. 2 请求分页

4. 7 段式存储管理

4. 7. 1 分段的概念

4. 7. 2 硬件支持

4. 7. 3 连接中断处理

4. 7. 4 保护和共享

4. 7. 5 段式虚拟存储的优点和缺点

4. 8 段页式结合系统

4. 9 小结

习题

第5章 文件系统

5. 1 概述

5. 1. 1 文件及其分类

5. 1. 2 文件命名

5. 1. 3 文件系统的功能

5. 1. 4 存取方法和文件的逻辑组织

5. 2 文件的物理组织

5. 2. 1 连续文件

5. 2. 2 串连文件

5. 2. 3 索引文件

5. 2. 4 多重索引结构

5. 3 目录结构

5. 3. 1 目录及其主要操作

5. 3. 2 目录结构

5. 4 文件存储空间的管理

5. 4. 1 空闲空间表法

5. 4. 2 空闲块链接法

5. 4. 3 位示图（Bit Map）法

5. 4. 4 空闲块成组链接法

5. 5 对文件的主要操作

5. 5. 1 创建和删除文件

5. 5. 2 打开与关闭文件

5. 5. 3 读文件与写文件

5. 5. 4 连接文件与解除连接

5. 6 文件系统的可靠性

5. 6. 1 坏块管理

5. 6. 2 后备

5. 6. 3 文件系统一致性

5. 7 文件保护

5. 8 文件系统与数据库

5. 9 UNIX文件系统的内部实现

5. 9. 1 I节点（I－nodes）

5. 9. 2 活动I节点的分配与释放

5. 9. 3 目录项和检索目录文件

5. 9. 4 用户打开文件表和系统打开文件表

5. 9. 5 文件卷和卷专用块

5. 9. 6 空闲I节点的分配与释放

5. 9. 7 空闲盘块的分配与释放

5. 9. 8 文件卷的安装与拆卸

5. 9. 9 各主要数据结构之间的联系

5. 9. 10 管道文件（pipe）

5. 10 小结

习题

第6章 设备管理

6. 1 概述

6. 1. 1 设备分类

6. 1. 2 设备管理的功能

6. 1. 3 通道技术

6. 1. 4 设备控制器

6. 2 缓冲技术（Buffering）

6. 2. 1 缓冲技术的引入

6. 2. 2 缓冲区的设置

6. 3 设备分配技术与SPOOLing系统

6. 3. 1 设备分配技术

6. 3. 2 SPOOLing系统

6. 4 I／O软件构造原则

6. 4. 1 I/O软件目标

6. 4. 2 设备驱动程序

6. 4. 3 与设备无关的I／O软件

6. 4. 4 用户空间I／O软件

6. 5 磁盘调度

6. 5. 1 物理特性

6. 5. 2 磁盘调度算法

6. 5. 3 系统设计应考虑的几个问题

6. 6 UNIX系统的设备管理

6. 6. 1 UNIX系统的缓冲技术

6. 6. 2 块设备管理

6. 6. 3 字符设备管理

6. 7 汉字信息处理技术

6. 8 小结

习题

第7章 中断. 陷入和信号机构

7. 1 概述

7. 1. 1 中断及其一般处理过程

7. 1. 2 中断优先级和多重中断

7. 1. 3 中断屏蔽

7. 2 UNIX系统对中断和陷入的处理

7. 2. 1 中断处理

7. 2. 2 陷入处理

7. 3 系统调用的实施举例

7. 4 信号机构

7. 4. 1 信号分类

7. 4. 2 设置信号处理方式

7. 4. 3 信号的检测和处理

7. 5 小结

习题

第8章 死锁

8. 1 概述

8. 1. 1 什么叫死锁

8. 1. 2 资源概念

8. 2 产生死锁的充要条件

8. 2. 1 产生死锁的充要条件

8. 2. 2 资源分配图

8. 2. 3 处理死锁的方法

8. 3 死锁的预防

8. 3. 1 破坏相互排斥的条件

8. 3. 2 破坏占有且等待的条件

8. 3. 3 破坏非抢占式的条件

8. 3. 4 破坏循环等待的条件

8. 4 死锁的避免

8. 4. 1 安全序列

8. 4. 2 银行家算法

8. 4. 3 对单体资源类的简化算法

8. 5 死锁的检测

8. 5. 1 多体资源类

8. 5. 2 单体资源类

8. 6 死锁的恢复

8. 6. 1 选择牺牲者

8. 6. 2 重新运行

8. 6. 3 "饿死"状态

8. 7 处理死锁的综合方式和未来的考虑

8. 8 小结

习题

第9章 面向对象技术

9. 1 概述

9. 2 面向对象技术的发展

9. 3 面向对象的基本概念

9. 3. 1 对象和类

9. 3. 2 消息和方法

9. 3. 3 实例

9. 4 面向对象技术的特征

9. 4. 1 继承性

9. 4. 2 封装性

9. 4. 3 多态性

9. 4. 4 重载

9. 5 面向对象的设计方法

9. 5. 1 OOA

9. 5. 2 OOD

9. 5. 3 OOP

9. 6 小结

习题

第10章 国产操作系统的微内核结构

10. 1 概述

10. 2 什么是微内核结构

10. 2. 1 微内核概念

10. 2. 2 操作系统的垂直结构与水平结构

10. 2. 3 微内核结构的优点

10. 3 COSIX V2. 0的体系结构

10. 4 COSIX V2. 0中的基本概念

10. 4. 1 任务和线程

10. 4. 2 端口. 端口集和消息

10. 4. 3 虚存管理和存储对象

10. 4. 4 结点计算机. 处理器及处理器集

10. 4. 5 C线程库

10. 5 微内核的实现

10. 5. 1 任务线程子系统

10. 5. 2 IPC机制

10. 5. 3 虚拟存储管理子系统

10. 5. 4 其它

10. 6 小结

习题

第11章 多处理器系统

11. 1 概述

11. 2 松散耦合系统和紧密耦合系统

11. 3 多处理器操作系统

11. 3. 1 多处理器系统的问题和基本结构

11. 3. 2 UNIX多处理器系统

11. 4 多处理器系统的未来

11. 4. 1 多计算机集群

11. 4. 2 对称多处理

11. 4. 3 稳固耦合多重处理

11. 5 小结

习题

第12章 分布式系统

12. 1 概述

12. 2 分布式系统的系统结构

12. 2. 1 分布式系统的总体结构

12. 2. 2 三种多机操作系统的比较

12. 3 分布式系统的拓扑结构

12. 3. 1 完全连接

12. 3. 2 部分连接

12. 3. 3 分层结构

12. 3. 4 星形结构

12. 3. 5 环形结构

12. 3. 6 多路存取总线

12. 4 分布式系统的设计因素

12. 5 分布式系统的通信

12. 5. 1 ISO OSI参考模型

12. 5. 2 客户／服务器模型

12. 5. 3 远程过程调用

12. 6 分布式系统的进程和

处理器管理

12. 6. 1 分布式系统的进程管理

12. 6. 2 处理器分配

12. 7 分布式文件系统

IZ. 7. 1 文件服务接口

12. 7. 2 目录服务器接口

12. 7. 3 文件共享语义

12. 8 小结

习题

第13章 性能评价及安全性

13. 1 性能评价

13. 1. 1 性能评价的目的

13. 1. 2 性能评价技术

13. 2 操作系统的安全性

13. 2. 1 安全性问题

13. 2. 2 常见的安全性攻击

13. 2. 3 计算机病毒对策

13. 3 小结

习题

附录A UNIX系统调用及

常用命令

A. 1 UNIX系统调用

A. 2 UNIX系统常用命令

附录B shell程序设计

B. 1 概述

B. 2 shell过程及其执行方法

B. 3 shell变量和参数

B. 4 shell特殊字符

B. 5 变量赋值

B. 6 流程控制结构

B. 7 函数

主要参考文献