高等学校教材。

第一章 操作系统概论

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1.1 操作系统是什么与为什么 

1.1.1 引言：你所用过的操作系统 

1.1.2 操作系统是什么与做什么 

1.1.3 操作系统的规模、数量与重要性 

1.2 操作系统如何工作 

1.2.1 操作系统的第一个工作:负责所有程序的启动和结束 

1.2.2 操作系统的第二个工作：用户程序中对操作系统的调用——系统调用和中断 

1.2.3 操作系统的第三个工作：为常用基本操作提供现成实用程序

1.2.4 操作系统的第四个工作：解决效率和安全问题——并发技术等 

1.3 从各种角度看操作系统 

1.3.1 操作系统的结构 

1.3.2 操作系统的接口 

1.3.3 操作系统的工作过程 

1.3.4 操作系统的特点 

1.3.5 操作系统的类型 

1.3.6 操作系统的各种别名、比方和观点 

1.4 操作系统发展简史 

1.5 目前常用操作系统简介：Windows、UNIX、Linux等  

习题一

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第二章 处理机管理 

2.1 处理机管理概述 

2.1.1 处理机硬件使用特性 

2.1.2 用户对处理机的使用要求和操作系统处理机管理功能的工作任务

2.2 进程模型 

2.2.1 进程三态转换分析 

2.2.2 进程模型实现机制 

2.2.3 专题：可抢先、不可抢先、完全可抢先 

2.2.4 专题:进程调度算法 

2.3 进程模型实例分析(1)：UNIX进程模型 

2.3.1 UNIX关于建立进程和终止进程的用户界面 

2.3.2 UNIX进程层次和初启过程 

2.3.3 UNIX进程模型的基本结构和工作过程 

2.3.4 例析：Shell和fork的内部工作过程 

2.4 进程模型实例分析(2)：Linux进程模型 

2.4.1 Linux进程模型功能特点、用户界面和实现机制总瞰 

2.4.2 Linux初始过程和进程层次 

2.4.3 Linux进程表和任务结构 

2.4.4 Linux进程状态 

2.4.5 Linux中断处理机制 

2.4.6 Linux进程调度算法 

2.5 线程模型简介 

习题二 



第三章 内存管理 

3.1 内存管理概述 

3.1.1 内存概念、作用、性能指标和计算机存储层次 

 3.1.2 内存硬件接口使用特性：微观角度(指令级)和宏观角度(程序级)

3.1.3 用户(程序)对内存的使用要求 

3.1.4 内存管理的功能和任务 

3.2 连续模式 

3.2.1 无管理模式、覆盖技术和动态装入技术 

3.2.2 单一分区模式和交换技术 

3.2.3 固定分区模式和多道技术 

3.2.4 可变分区模式和动态存储分配技术 

3.3 不连续模式之一：页模式 

3.3.1 实存页模式的基本工作过程与结构 

3.3.2 虚存页模式的基本工作过程与结构 

3.3.3 页式实现专题讨论(1)：虚存概念和作用 

3.3.4 页式实现专题讨论(2)：进程页表的实现——快表、页表页和页目录 

3.3.5 页式实现专题讨论(3):大而稀疏内存使用 

3.3.6 页式实现专题讨论(4):页分配策略——请求调页、预先调页和写时复制 

3.3.7 页式实现专题讨论(5):页长和页簇化 

3.3.8 页式实现专题讨论(6):页淘汰策略、工作集理论和颠簸 

 3.3.9 页式实现专题讨论(7):盘交换区管理 

3.3.10 页模式评价、实际系统采用情况和本节小结 

3.4 不连续模式之二/三：段模式和段页式 

3.4.1 段模式 

3.4.2 段页式 

3.5 内存管理实例分析 

3.5.1 Windows内存管理 

3.5.2 Linux内存管理 

3.6 本章总结 

3.6.1 内存管理概念总结模型：四空间模型 

3.6.2 各模式比较 

习题三 



第四章 外存管理和文件系统

4.1 外存管理和文件系统概述 

4.1.1 外存硬件接口特性 

4.1.2 用户对外存的使用要求 

4.1.3 从文件定义看文件系统的界面高度和工作任务 

4.2 文件系统用户界面 

4.2.1 文件级界面：文件属性和文件操作 

4.2.2 目录级界面：目录(树)和链接 

4.2.3 文件子系统级用户界面 

4.3 文件的实现 

4.3.1 连续分配背景下的讨论 

4.3.2 不连续分配背景下的讨论 

4.3.3 各种分配策略的总结比较和综合采用 

4.4 目录的实现 

4.4.1 目录树结构的实现：目录文件方法 

4.4.2 硬链接的实现：设备目录与文件目录的分离 

4.4.3 符号链接的实现 

4.5 文件子系统的实现 

4.6 文件系统性能改善机制 

4.6.1 物理地址与存取单位的优化 

4.6.2 文件打开与关闭技术 

4.6.3 文件共享 

4.6.4 内存缓冲区和缓冲池 

4.6.5 磁臂调度技术 

4.7 文件系统实例分析 

4.7.1 UNIX文件系统 

4.7.2 Linux文件系统 

4.7.3 Windows文件系统 

4.8 本章总结和有关文件系统模型 

习题四 



第五章 设备管理 

5.1 设备管理概述 

5.1.1 计算机外部设备的定义与分类 

5.1.2 设备硬件接口特性 

5.1.3 用户对设备的使用要求 

5.1.4 操作系统设备管理功能的任务 

5.2 UNIX设备管理实例分析 

5.3 设备管理界面和原理通述 

5.3.1 操作系统设备管理用户界面通述 

5.3.2 操作系统设备管理内部结构与过程通述 

5.3.3 速度匹配专题讨论(1)：设备完成技术、同步和异步I/O 

 5.3.4 速度匹配专题讨论(2)：缓冲技术 

5.3.5 设备分配与共享技术专题讨论：独占、共享和虚拟设备 

 5.3.6 速度匹配专题讨论(3)：联机、脱机和假脱机技术

5.3.7 非编程I/O技术专题讨论：DMA、通道等 

5.3.8 设备驱动程序 

习题五 



第六章 进程通信 

6.1 进程通信概述 

6.2 进程互斥和同步机制 

6.2.1 基本的硬件机制 

6.2.2 软件的忙等互斥方案 

6.2.3 软件非忙等互斥方案：信号量及其变种 

6.2.4 由程序设计语言支持的程序互斥机制：管程 

6.2.5 其他方案及其等价性 

6.3 进程通信机制 

6.4 死锁和饥饿 

6.5 进程通信实例分析 

6.5.1 UNIX进程通信 

6.5.2 Linux进程通信 

6.5.3 Windows XP/2000/NT进程通信 

习题六 



第七章 进一步的学习内容

7.1 操作系统性能评价 

7.2 操作系统结构设计 

7.3 现代操作系统的两极分化 

7.4 分布式系统概述 

7.5 并行操作系统 

7.6 网络操作系统 

7.7 分布式操作系统 

7.8 机群与网格操作系统 

7.9 嵌入式操作系统 

习题七 



参考文献