第1章 绪论t1
1.1 什么是操作系统t1
1.1.1 计算机系统的软件构成t1
1.1.2 操作系统作为特殊子程序t2
1.1.3 操作系统作为资源管理者t3
1.1.4 操作系统提供程序并发运行机制t4
1.2 操作系统的发展历史t4
1.2.1 监督程序t5
1.2.2 专用操作系统t8
1.2.3 多种方式操作系统t12
1.2.4 个人计算机操作系统、并行与分布式操作系统及其发展t12
1.3 主要操作系统介绍t14
1.3.1 Windows系列及MS DOSt14
1.3.2 UNIX大家族t16
1.3.3 自由软件Linux和freeBSD等t19
习题1t23
第2章 操作系统运行机制与用户界面t25
2.1 中断和异常t25
2.1.1 中断和异常的区别t25
2.1.2 中断分级t26
2.2 中断/异常响应和处理t28
2.2.1 中断/异常响应t28
2.2.2 中断/异常处理t29
2.3 操作系统运行模式t33
2.4 系统调用t35
2.5 人机界面t38
2.5.1 命令语言t39
2.5.2 图形化的用户界面t40
2.6 小结t42
习题2t42
第3章 进程与处理机管理t44
3.1 进程描述t44
3.1.1 进程定义t45
3.1.2 进程控制块t46
3.2 进程状态t48
3.2.1 进程的创建与结束t49
3.2.2 进程状态变化模型t50
3.2.3 进程挂起t52
3.3 进程控制与调度t53
3.3.1 进程运行t53
3.3.2 进程调度t55
3.3.3 进程调度算法t58
3.4 作业与进程的关系t62
3.5 线程的引入t64
3.6 小结t66
习题3t66
第4章 进程同步与通信、进程死锁t68
4.1 并行编程t68
4.1.1 并行编程方法t68
4.1.2 操作系统的支持t69
4.2 进程的同步与互斥t70
4.2.1 同步与临界段问题t71
4.2.2 解决临界段问题的硬件实现方法t72
4.2.3 信号量t74
4.2.4 管程t77
4.2.5 进程同步与互斥举例t77
4.3 消息传递t81
4.3.1 消息传递原理t82
4.3.2 消息传递示例t83
4.3.3 管道通信简介t84
4.4 死锁t85
4.4.1 死锁示例t85
4.4.2 死锁定义t86
4.4.3 死锁防止t88
4.4.4 死锁避免t90
4.4.5 死锁检测t92
4.4.6 死锁的恢复t93
4.4.7 死锁综合处理t94
4.5 小结t94
习题4t95
第5章 存储管理t99
5.1 连续空间分配t99
5.1.1 单道连续分配法t99
5.1.2 多道连续固定分区法t101
5.1.3 多道连续可变分区法t103
5.2 不连续空间分配t105
5.2.1 页式管理t106
5.2.2 段式管理t109
5.2.3 段页式管理t112
5.2.4 改进的页式管理t113
5.3 虚拟存储管理t114
5.3.1 页式虚存的基本思想t114
5.3.2 页式虚存管理实现t115
5.3.3 多级页表t117
5.3.4 页替换策略t119
5.4 小结t125
习题5t126
第6章 设备管理t129
6.1 I/O硬件概念t129
6.1.1 常见外部设备分类t129
6.1.2 设备控制器（I/O部件）t130
6.1.3 I/O控制方式t131
6.1.4 I/O控制方式的发展过程t134
6.2 设备I/O子系统t134
6.2.1 设备的使用方法t134
6.2.2 I/O层次结构t136
6.2.3 设备驱动程序t139
6.2.4 缓冲技术t141
6.3 存储设备t144
6.3.1 常见存储外部设备t144
6.3.2 磁盘调度t147
6.3.3 磁盘阵列t150
6.4 小结t154
习题6t154
第7章 文件系统t156
7.1 文件结构t156
7.1.1 文件概念t156
7.1.2 文件的逻辑结构t156
7.1.3 文件的物理存储t158
7.1.4 文件控制块t160
7.2 文件目录结构t161
7.2.1 一级目录结构t161
7.2.2 二级目录结构t162
7.2.3 树状目录结构t162
7.2.4 无环图目录结构t163
7.2.5 目录操作t164
7.3 文件存储器空间布局与管理t165
7.4 文件访问接口t166
7.4.1 传统文件系统调用的实现t167
7.4.2 存储映射文件访问t169
7.5 文件保护t169
7.5.1 文件访问保护t170
7.5.2 文件备份t171
7.6 文件系统的基本模型t172
7.7 FAT文件系统磁盘布局t175
7.8 小结t176
习题7t177
第8章 并行与分布式操作系统t178
8.1 并行操作系统t178
8.1.1 对称多处理机t178
8.1.2 线程概念t180
8.1.3 线程实现t186
8.1.4 线程调度t190
8.2 分布式系统t194
8.2.1 分布式系统特点t195
8.2.2 几种分布式系统应用模型t197
8.2.3 分布式系统实现模型t200
8.2.4 分布式操作系统主要研究内容t202
8.2.5 分布式系统基础——通信协议层次简介t203
8.3 小结t206
习题8t207
第9章 保护与安全t208
9.1 安全威胁t208
9.1.1 病毒t208
9.1.2 蠕虫t209
9.1.3 特洛伊木马t209
9.1.4 隐蔽通道t210
9.2 安全机制t210
9.2.1 硬件保护机制t210
9.2.2 标识与鉴别t211
9.2.3 存取控制t213
9.2.4 小特权管理t214
9.2.5 安全审计t215
9.2.6 入侵检测t216
9.2.7 网络信息安全技术t217
9.2.8 软件漏洞防护技术t219
9.3 Linux的安全机制t221
9.4 安全评测标准t223
9.4.1 TCSECt223
9.4.2 GB 17859－1999t224
9.5 小结t225
习题9t226
0章 系统虚拟机t227
10.1 虚拟机概述t227
10.1.1 为什么需要虚拟机t227
10.1.2 虚拟机管理器的分类t228
10.1.3 系统虚拟化的优势及发展目标t228
10.1.4 虚拟机管理器的架构t229
10.2 CPU的虚拟化t230
10.2.1 软件 虚拟化t230
10.2.2 硬件辅助虚拟化t230
10.3 内存的虚拟化t232
10.3.1 软件实现内存虚拟化t232
10.3.2 EPT页表辅助内存虚拟化t233
10.4 I/O设备的虚拟化t233
10.4.1 的软件I/O设备虚拟化t233
10.4.2 半虚拟化设备模拟t234
10.5 小结t235
习题10t235
1章 Linux操作系统实例t236
11.1 进程管理t236
11.1.1 进程与进程描述符t236
11.1.2 进程状态及切换时机t237
11.1.3 进程的调度算法t239
11.1.4 进程的创建与消亡t239
11.2 存储管理t242
11.2.1 物理内存的管理t242
11.2.2 进程地址空间的管理t244
11.3 文件系统t248
11.3.1 VFSt248
11.3.2 EXT2t253
11.3.3 主要文件系统中系统调用的处理流程t256
11.4 设备管理t258
11.4.1 设备文件的概念t258
11.4.2 设备模型基础t259
11.4.3 相关数据结构t260
11.4.4 块设备文件的open()和read()操作t262
11.5 中断、异常及系统调用t263
11.5.1 中断/异常的基本知识t263
11.5.2 异常处理函数t264
11.5.3 系统调用t264
11.5.4 中断的处理t265
11.5.5 软中断t267
11.6 SysV进程间通信t268
11.6.1 共有的特性t268
11.6.2 信号量t270
11.6.3 消息队列t271
11.6.4 共享内存t273
习题11t275
附录A bash脚本编程简介t276
A.1 注释和简单命令t276
A.2 环境变量t276
A.3 控制结构t277
A.3.1 if语句t277
A.3.2 case语句t278
A.3.3 for语句t278
A.3.4 while语句和until语句t279
A.4 函数t279
附录B 实现一个简单的Linux命令解释器t281
B.1 myshell的语法t281
B.2 程序框架t281
B.3 命令行的语法分析t282
B.4 简单命令的执行t284
B.5 Makefilet284
附录C Linux常用命令t285
C.1 用户终端命令t285
C.2 vi编辑器的使用t292
附录D Linux常用函数t295
D.1 进程管理函数t295
D.2 文件管理函数t296
D.3 进程间通信函数t298
D.4 多线程库函数t301
附录E Linux内核综合实验指南t303
E1 实验目标与内容t303
E2 实验基础知识t303
E2.1 内核模块t303
E2.2 系统调用t307
E2.3 内存管理t309
E2.4 其他t311
E3 实验设计t313
E4 实验步骤t314
E5 常见问题t314
参考文献t316
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