引言
第1章操作繫統引論
1.1操作繫統概念
1.2操作繫統的形成與發展歷程
1.2.1計算機硬件發展簡要介紹
1.2.2計算機操作繫統的發展
1.3操作繫統的功能
1.4操作繫統的特征和作用
1.4.1操作繫統的特征
1.4.2操作繫統的作用
1.5操作繫統體繫結構
1.5.1單體內核結構
1.5.2層次結構
1.5.3微內核結構
1.6現代典型操作繫統
1.6.1Windows
1.6.2UNIX
1.6.3Linux
1.6.4Android
1.6.5Mac OS
1.6.6iOS
1.7本章小結
習題1
第2章進程管理
2.1程序的順序執行和並發執行
2.1.1程序的順序執行
2.1.2程序的並發執行
2.2進程的概念
2.2.1進程的定義
2.2.2進程的基本狀態和轉換
2.2.3進程控制塊
2.2.4進程隊列
2.2.5線程
2.3進程控制
2.3.1進程創建
2.3.2進程撤銷
2.3.3進程阻塞與喚醒
2.3.4進程掛起與激活
2.4進程互斥
2.4.1與時間有關的錯誤
2.4.2臨界區
2.4.3進程的互斥
2.5進程同步
2.5.1進程的同步
2.5.2用PV操作實現進程的同步
2.5.3時間同步問題
2.6經典進程問題
2.6.1生產者消費者問題
2.6.2讀者寫者問題
2.7管程*
2.8進程通信
2.8.1進程通信的類型
2.8.2直接通信
2.8.3間接通信
2.9Linux進程管理機制
2.9.1進程的數據結構
2.9.2進程和線程
2.10本章小結
習題2
第3章死鎖
3.1死鎖的定義和產生原因
3.1.1死鎖的定義
3.1.2死鎖產生的原因
3.2產生死鎖的必要條件
3.3死鎖的處理方法
3.4死鎖的預防
3.4.1破壞“請求”條件和“保持”條件
3.4.2破壞“不剝奪”條件
3.4.3破壞“循環等待”條件
3.5死鎖的避免
3.5.1繫統安全狀態
3.5.2銀行家算法
3.6死鎖的檢測
3.6.1資源分配圖
3.6.2死鎖定理
3.6.3死鎖檢測算法
3.7死鎖的解除
3.8死鎖的綜合處理策略
3.9線程死鎖
3.10本章小結
習題3
第4章中斷與處理機調度
4.1中斷概述
4.1.1中斷的概念
4.1.2中斷優先級和中斷屏蔽
4.1.3中斷的處理過程
4.2三級調度體繫
4.2.1低級調度
4.2.2中級調度
4.2.3高級調度
4.2.4三級調度關繫
4.3進程調度目標和調度方式
4.3.1進程調度目標
4.3.2進程調度方式
4.4調度算法的評價準則
4.4.1面向用戶的評價準則
4.4.2面向繫統的評價準則
4.5進程調度算法
4.5.1先來先服務調度算法
4.5.2短進程優先調度算法
4.5.3短剩餘時間優先調度算法
4.5.4時間片輪轉調度算法
4.5.5優先級調度算法
4.5.6多級反饋隊列調度算法
4.6線程的調度
4.6.1用戶級線程調度
4.6.2核心級線程調度
4.7Linux進程的調度
4.7.1進程調度的數據結構
4.7.2進程調度的時機
4.7.3進程調度的策略
4.7.4Linux常用調度命令
4.8本章小結
習題4
第5章存儲管理
5.1存儲管理概述
5.1.1存儲器的存儲結構
5.1.2存儲管理的功能
5.2程序的裝入與鏈接
5.2.1物理地址和邏輯地址
5.2.2程序的裝入
5.2.3程序的鏈接
5.3連續存儲管理
5.3.1單一連續存儲管理
5.3.2固定分區存儲管理
5.3.3可變分區存儲管理
5.3.4覆蓋與交換技術
5.4頁式存儲管理
5.4.1基本原理
5.4.2存儲空間的分配與去配
5.4.3頁表與地址轉換
5.4.4快表
5.4.5頁的共享與保護
5.5段式存儲管理
5.5.1基本原理
5.5.2空間的分配與去配
5.5.3地址轉換與存儲保護
5.5.4段的共享
5.5.5分頁和分段存儲管理的主要區別
5.6段頁式存儲管理
5.7虛擬存儲管理方式
5.7.1虛擬存儲器
5.7.2請求分頁式存儲管理
5.7.3請求分段式存儲管理
5.8Linux存儲管理
5.8.1Linux的請求分頁存儲管理
5.8.2Linux的多級頁表
5.8.3Linux主存頁的缺頁中斷
5.8.4Linux主存空間的分配與回收
5.8.5Linux的頁面交換機制
5.9本章小結
習題5
第6章設備管理
6.1設備管理概述
6.2I/O繫統
6.2.1I/O繫統結構
6.2.2I/O控制方式
6.3緩衝技術
6.3.1緩衝的引入
6.3.2單緩衝
6.3.3雙緩衝
6.3.4多緩衝
6.3.5緩衝池
6.4獨占設備的分配
6.4.1設備的邏輯號和號
6.4.2設備的獨立性
6.4.3獨占設備的分配
6.5磁盤管理
6.5.1磁盤結構
6.5.2磁盤空間的管理
6.5.3驅動調度
6.5.4提高磁盤I/O速度的方法
6.6設備處理
6.6.1設備驅動程序的處理過程
6.6.2設備的中斷處理
6.7虛擬設備
6.7.1脫機外圍設備操作
6.7.2聯機同時外圍設備操作
6.7.3SPOOLing應用例子
6.8Linux設備管理
6.8.1Linux設備管理概述
6.8.2Linux磁盤I/O調度算法
6.9本章小結
習題6
第7章文件管理
7.1文件管理概述
7.1.1文件和文件繫統
7.1.2文件的分類
7.1.3文件繫統的功能
7.1.4文件繫統的層次結構
7.2文件的組織結構和存取方式
7.2.1文件的存儲介質
7.2.2文件的存取方式
7.2.3文件的邏輯結構
7.2.4文件的物理結構
7.2.5記錄的成組和分解
7.3目錄管理
7.3.1文件目錄
7.3.2文件目錄結構
7.4輔存空間的管理
7.4.1空閑塊表法
7.4.2空閑塊鏈法
7.4.3位示圖法
7.4.4成組鏈接法
7.5文件的使用
7.5.1主存打開文件表
7.5.2文件基本操作
7.5.3文件訪問過程
7.6文件的共享
7.6.1目錄鏈接法
7.6.2索引結點鏈接法
7.6.3符號鏈接法
7.7文件的保護與保密
7.7.1存取控制
7.7.2容錯技術
7.7.3數據轉儲
7.8Linux文件繫統
7.8.1Linux中常見文件繫統格式
7.8.2虛擬文件繫統
7.8.3EXT2文件繫統
7.8.4日志文件繫統
7.9本章小結
習題7
第8章作業管理與用戶接口
8.1作業管理概述
8.2批處理作業的管理
8.2.1批處理作業輸入
8.2.2批處理作業調度
8.2.3批處理作業控制
8.3批處理作業調度算法
8.3.1單道批處理作業調度算法
8.3.2多道批處理作業調度算法
8.4交互式作業的管理
8.4.1交互式作業的控制
8.4.2交互式作業的管理
8.5操作繫統與用戶的接口
8.5.1命令接口
8.5.2程序接口
8.5.3圖形接口
8.6Linux繫統接口
8.6.1Linux命令接口
8.6.2Linux程序接口
8.7本章小結
習題8
參考文獻

隨著計算機科學技術的飛速發展，作為計算機繫統核心與靈魂的操作繫統也在不斷發展中，“操作繫統”作為一門計算機專業的必修課程，無論是對於計算機及其相關專業的學生，還是對於一般的計算機應用人員而言都是非常有益而重要的。
本書從計算機資源管理觀點來剖析操作繫統的概念、原理、設計與實現，闡述了傳統操作繫統的基本概念、技術與方法，同時還介紹現代操作繫統技術發展與應用。全書共分8章。第1章介紹了操作繫統的基本概念、操作繫統的形成與發展、操作繫統的功能、操作繫統的特征和作用、操作繫統的體繫結構，並對現代典型操作繫統作了介紹； 第2章介紹了並發執行的特征以及進程與線程的概念，對進程控制、進程互斥與同步、進程通信等問題進行了分析和討論； 第3章介紹了死鎖產生的原因、產生死鎖的必要條件以及死鎖的處理方法； 第4章介紹了中斷的概念、繫統的三級調度體繫、進程調度的目標和方式、進程調度算法的評價標準，並對幾種常見的進程調度算法做了討論； 第5章介紹了存儲管理的基本功能，討論存儲管理發展中常見的存儲管理技術和虛擬存儲管理技術； 第6章介紹了I/O繫統結構、I/O控制方式和緩衝技術，對設備的分配、磁盤驅動調度算法和虛擬設備技術進行了討論； 第7章介紹了文件及文件繫統的概念，對文件目錄、文件組織、文件存儲、文件操作、文件共享、文件保護與保密的問題進行了分析和討論； 第8章介紹了作業的概念、作業控制方式、批處理作業管理和交互式作業管理、用戶接口等，著重討論了批處理作業調度算法。本書各章都配有一節，以Linux為實例對操作繫統功能進行介紹。
本書由作者在多年教學工作的基礎上參閱相關文獻而編寫。在介紹操作繫統基本理論的同時，每一章都有配以Linux的介紹，幫助讀者更好地了解和學習操作繫統知識。考慮到課時數量有限，我們對內容進行了精選，力求做到概念清晰、表述準確、結構合理、通俗易懂，以達到較好的學習效果。
本書由朱明華、張練興、李宏偉、柯勝男編寫，全書由謝旭升教授主審。由於編者水平有限，書中難免有不盡如人意之處，懇請同行專家和廣大讀者指正賜教。
作者
2019年3月