操作系統(tǒng)

第1章 簡介（Introduction） 1
1-1 什么是操作系統(tǒng)（What is an Operating System） 2
1-2 單節(jié)點系統(tǒng)（Single-Node Systems） 5
1-3 多節(jié)點系統(tǒng)（Multiple-Node Systems） 9
1-4 特殊目的系統(tǒng)（Special-Purpose Systems） 11
1-5 計算環(huán)境（Computing Environments） 13
1-6 小結 15
1-7 作業(yè)（Homework） 15
第2章 硬件結構（Hardware Structures） 17
2-1 CPU（Central Processing Unit） 18
2-2 存儲設備（Storage Device） 20
2-3 I/O 結構（I/O Structure） 23
2-4 存儲層次結構（Storage Hierarchy） 27
2-5 硬件保護（Hardware Protection） 29
2-6 小結 32
2-7 作業(yè)（Homework） 33
第3章 操作系統(tǒng)結構（Operating-System Structures） 35
3-1 系統(tǒng)組成（System Components） 36
3-2 操作系統(tǒng)服務（Operating-System Services） 40
3-3 系統(tǒng)調用（System Call） 41
3-4 系統(tǒng)結構（System Structure） 45
3-5 虛擬機（Virtual Machine） 47
3-6 系統(tǒng)設計（System Design） 49
3-7 小結 50
3-8 作業(yè)（Homework） 51
第4章 進程（Processes） 53
4-1 進程概念（Process Concept） 54
4-2 進程調度（Process Scheduling） 56
4-3 進程的建立與結束（Process Creation and Termination） 58
4-4 線程（Thread） 60
4-5 進程合作（Processes Cooperation） 62
4-6 進程間通信（InterProcess Communication） 64
4-7 小結 69
4-8 作業(yè)（Homework） 70
第5章 調度（Scheduling） 71
5-1 調度概念（Scheduling Concept） 72
5-2 調度方法（Scheduling Method） 75
5-3 特殊用途調度（Special Purpose Scheduling） 83
5-4 調度評估（Scheduling Evaluation） 85
5-5 小結 88
5-6 作業(yè)（Homework） 89
第6章 同步與死鎖（Synchronization and Deadlock） 91
6-1 進程同步（Process Synchronization） 92
6-2 臨界區(qū)（Critical Section） 93
6-3 信號量（Semaphore） 99
6-4 同步的經(jīng)典問題（Classical Problems of Synchronization） 101
6-5 臨界區(qū)域與監(jiān)控程序（Critical Region and Monitor） 104
6-6 死鎖簡介（Deadlock Introduction） 107
6-7 死鎖預防（Deadlock Prevention） 110
6-8 死鎖避免（Deadlock Avoidance） 111
6-9 小結 114
6-10 作業(yè)（Homework） 114
第7章 與進程相關的實現(xiàn)（Process Related Implementation） 117
7-1 數(shù)據(jù)結構（Data Structure） 118
7-2 進程運行（Process Operation） 121
7-3 進程間的通信（Interprocess Communication） 129
7-4 小結 137
7-5 作業(yè)（Homework） 138
第8章 內(nèi)存管理（Memory Management） 139
8-1 背景介紹（Background） 140
8-2 連續(xù)分配（Contiguous Allocation） 143
8-3 分頁（Paging） 147
8-4 分段（Segmentation） 153
8-5 小結 156
8-6 作業(yè)（Homework） 157
第9章 虛擬內(nèi)存（Virtual Memory） 159
9-1 背景介紹（Background） 160
9-2 分頁替換（Page Replacement） 164
9-3 頁框分配 (Frame Allocation) 171
9-4 顛簸現(xiàn)象 ( Thrashing ) 173
9-5 實現(xiàn)問題（Implementation Issues） 176
9-6 小結 178
9-7 作業(yè)（Homework） 179
第10章 內(nèi)存管理實現(xiàn)（Memory Management Implementation） 181
10-1 內(nèi)存尋址（Memory Addressing） 182
10-2 頁框管理（Page Frame Management） 190
10-3 內(nèi)存區(qū)域管理（Memory Area Management） 195
10-4 小結 197
10-5 作業(yè)（Homework） 198
第11章 文件系統(tǒng)簡介（File System Introduction） 199
11-1 文件基本概念（File Concept） 200
11-2 文件訪問與保護（File Access and Protection） 204
11-3 目錄結構（Directory Structure） 207
11-4 目錄訪問與保護（Directory Access and Protection） 212
11-5 一致性語義（Consistency Semantics） 214
11-6 小結 215
11-7 作業(yè)（Homework） 216
第12章 文件系統(tǒng)實現(xiàn)（File System Implementation） 217
12-1 文件系統(tǒng)結構（File System Structure） 218
12-2 可用空間管理（Free Space Management） 220
12-3 文件分配方法（File Allocation Method） 223
12-4 文件目錄實現(xiàn)（Directory Implementation） 227
12-5 文件系統(tǒng)評估（File System Evaluation） 229
12-6 小結 232
12-7 作業(yè)（Homework） 233
第13章 文件系統(tǒng)實例（File System Examples） 235
13-1 UNIX 文件系統(tǒng)（UNIX File System） 236
13-2 Linux 文件系統(tǒng)（Linux File Systems） 238
13-3 Windows 文件系統(tǒng)（Windows File System） 244
13-4 小結 247
13-5 作業(yè)（Homework） 248
第14章 輸出／輸入系統(tǒng)（I/O Systems） 249
14-1 I/O 硬件（I/O Hardware） 250
14-2 應用系統(tǒng) I/O 接口（Application I/O Interface） 255
14-3 內(nèi)核 I/O 子系統(tǒng)（Kernel I/O Subsystem） 259
14-4 實現(xiàn)問題（Implementation Issues） 264
14-5 小結 269
14-6 作業(yè)（Homework） 270
第15章 大容量存儲結構（Mass-Storage Structure） 271
15-1 磁盤調度（Disk Scheduling） 272
15-2 磁盤管理（Disk Management） 275
15-3 RAID 結構（RAID Structure） 277
15-4 存儲設備附加方式（Storage Attachment） 281
15-5 其他存儲問題（Other Storage Issues） 283
15-6 小結 287
15-7 作業(yè)（Homework） 288
第16章 系統(tǒng)服務程序（System Service Routines） 289
16-1 中斷簡介（Interrupt Introduction） 290
16-2 軟件中斷（Software Interrupts） 294
16-3 系統(tǒng)調用（System Calls） 299
16-4 設備驅動程序（Device Driver） 302
16-5 小結 307
16-6 作業(yè)（Homework） 308
第17章 分布式系統(tǒng)簡介（Introduction to Distributed Systems） 309
17-1 簡介（Introduction） 310
17-2 系統(tǒng)結構（Architecture） 311
17-3 系統(tǒng)通信（Communication） 313
17-4 遠程服務（Remote Service） 319
17-5 設計考慮（Design Issues） 322
17-6 小結 325
17-7 作業(yè)（Homework） 326
第18章 分布式文件系統(tǒng)（Distributed File Systems） 327
18-1 系統(tǒng)設計（System Design） 328
18-2 系統(tǒng)實現(xiàn)（Implementation） 334
18-3 高速緩存（Cache） 337
18-4 文件拷貝（File Replication） 339
18-5 小結 341
18-6 作業(yè)（Homework） 342
第19章 分布式協(xié)調（Distributed Coordination） 343
19-1 事件順序（Event Ordering） 344
19-2 互斥（Mutual Exclusion） 345
19-3 推選算法（Election Algorithms） 348
19-4 原子事務（Atomic Transactions） 350
19-5 并發(fā)控制（Concurrency Control） 353
19-6 死鎖處理（Deadlocks） 355
19-7 小結 359
19-8 作業(yè)（Homework） 360
第20章 分布式系統(tǒng)實例（Distributed System Examples） 361
20-1 Java RMI 362
20-2 CORBA 366
20-3 網(wǎng)絡文件系統(tǒng)（Network File System） 371
20-4 小結 375
20-5 作業(yè)（Homework） 376
附錄A Linux匯編語言簡介 377
A-1 匯編語言的語法 378
A-2 Inline Assembly 378
A-3 相關參考數(shù)據(jù) 380