本书以作业系统的基本功能（处理机管理、存储管理、档案系统、设备管理和用户接口）为主线介绍作业系统的相关概念、基本原理和基本方法，对进程管理的相关问题： 进程的概念、描述、状态机器转换、进程控制、互斥、同步、通信和死锁做了详细阐述。简单介绍了其他几种类型的作业系统，并对Linux作业系统进行了剖析。本书注重理论与实践相结合，每章都配有相关习题，最后一章安排了6个实验。

第1章作业系统概述 /1

1.1作业系统的基本概念/1

1.2作业系统的基本功能/2

1.2.1处理机管理/2

1.2.2存储管理/2

1.2.3档案系统/3

1.2.4设备管理/4

1.2.5用户接口/4

1.3作业系统的发展/5

1.3.1手工阶段/5

1.3.2早期批处理/5

1.3.3多道程式系统/6

1.3.4分时系统/6

1.3.5实时系统/7

1.3.6通用作业系统/7

1.3.7多种作业系统并存/7

1.4作业系统的类型/8

1.4.1批处理作业系统/8

1.4.2分时作业系统/8

1.4.3实时作业系统/9

1.4.4通用作业系统/9

1.4.5个人计算机作业系统/9

1.4.6嵌入式作业系统/9

1.4.7网路作业系统/10

1.4.8并行作业系统/10

1.4.9分散式作业系统/10

1.4.10多媒体作业系统/11

1.5作业系统的基本特徵/11

1.5.1并发性/11

1.5.2共享性/12

1.5.3虚拟性/12

1.5.4不确定性/12

1.6作业系统的组成结构/12

1.6.1无结构的作业系统/13

1.6.2模组化结构的作业系统/13

1.6.3分层结构的作业系统/13

1.6.4微核心结构的作业系统/14

1.7研究作业系统的几种观点/14

1.7.1资源管理的观点/15

1.7.2用户界面的观点/15

1.7.3进程管理的观点/15

1.8典型作业系统简介/16

1.8.1Windows系列作业系统/16

1.8.2UNIX作业系统/16

1.8.3Linux作业系统/18

1.9本章小结/21

习题/21

〖〗〖〗〖〗第2章用户接口/23

2.1作业/23

2.1.1作业的概念/23

2.1.2作业控制块/25

2.1.3作业的状态及其转换/25

2.1.4作业的输入输出方式/26

2.2命令接口/27

2.2.1在线上用户接口/27

2.2.2脱机用户接口/29

2.3编程接口/29

2.3.1系统调用的类型/29

2.3.2系统调用的实现/30

2.4图形接口/31

2.4.1视窗/31

2.4.2图示/32

2.4.3选单/32

2.4.4对话框/32

2.5Linux的用户接口/33

2.5.1Linux命令接口/33

2.5.2Linux编程接口/36

2.5.3Linux的图形接口/37

2.6本章小结/39

习题/39

第3章进程管理/41

3.1进程的基本概念/41

3.1.1程式的顺序与并发执行/41

3.1.2进程的定义及特徵/44

3.2进程的描述/46

3.2.1进程的组成/46

3.2.2进程控制块/46

3.2.3进程上下文与进程上下文切换/48

3.2.4进程空间/50

3.3进程的状态及其转换/51

3.4进程控制/53

3.4.1原语/53

3.4.2进程的创建与撤销/53

3.4.3进程的阻塞与唤醒/55

3.4.4进程的挂起与激活/57

3.5执行绪/58

3.5.1执行绪的基本概念及分类/58

3.5.2执行绪的状态及转换/59

3.5.3执行绪的套用/60

3.6Linux的进程模型/61

3.6.1Linux的进程控制块/61

3.6.2Linux进程的创建和撤销/62

3.6.3Linux进程的状态及其转换/63

3.7Linux系统的执行绪机制/64

3.8本章小结/64

习题/65

第4章处理机管理/67

4.1分级调度/67

4.1.1作业调度/68

4.1.2交换调度/68

4.1.3进程调度/68

4.1.4执行绪调度/68

4.2作业调度和进程调度/69

4.2.1作业调度/69

4.2.2进程调度/70

4.3调度算法/72

4.3.1先来先服务调度算法/72

4.3.2优先权调度算法/72

4.3.3轮转调度算法/73

4.3.4分级轮转调度算法/75

4.3.5分级反馈轮转调度算法/76

4.3.6最短作业优先调度算法/77

4.3.7回响比高者优先调度算法/78

4.4选择调度方式和评价调度算法的若干準则/79

4.5实时调度算法/82

4.5.1实时系统的特点/82

4.5.2实现实时调度的基本条件/83

4.5.3实时调度算法的分类/83

4.5.4常用的几种实时调度算法/85

4.6Linux的进程调度/86

4.6.1调度的时机/87

4.6.2进程调度算法/87

4.7本章小结/89

习题/89

第5章存储管理/92

5.1存储管理的功能/92

5.1.1记忆体的分配与回收/92

5.1.2地址转换/93

5.1.3记忆体信息的共享与保护/94

5.1.4记忆体的扩充/94

5.2覆盖和交换技术/95

5.2.1覆盖技术/95

5.2.2交换技术/96

5.3分区存储管理/96

5.3.1单分区存储管理/97

5.3.2多分区存储管理/98

5.3.3分区存储管理的评价/105

5.4页式存储管理/105

5.4.1页式存储管理的基本原理 /106

5.4.2静态页式存储管理/107

5.4.3动态页式存储管理/109

5.4.4页式存储管理的优缺点/116

5.5段式和段页式存储管理/117

5.5.1段式存储管理/117

5.5.2段页式存储管理/120

5.6Linux的存储管理/121

5.6.1物理记忆体的管理/122

5.6.2进程空间的管理/124

5.6.3Linux虚存的保护/126

5.7本章小结/126

习题/127

第6章档案管理/130

6.1档案和档案系统/130

6.1.1档案/130

6.1.2档案的分类/131

6.1.3档案系统/131

6.2档案的逻辑组织/132

6.2.1流式档案/132

6.2.2记录式档案/132

6.2.3存取方法/134

6.3档案的物理组织/135

6.3.1磁带档案的组织/135

6.3.2磁碟档案的组织/136

6.3.3记录的成组与分解/141

6.4档案目录/143

6.4.1一级目录结构（单级目录结构）/143

6.4.2二级目录结构/143

6.4.3树形目录结构/144

6.4.4档案目录管理/145

6.5磁碟存储空间的管理/146

6.5.1位示图/146

6.5.2空闲块表/146

6.5.3空闲块链/147

6.6磁碟容错技术/148

6.6.1第一级容错技术/148

6.6.2第二级容错技术/149

6.6.3廉价磁碟冗余阵列/150

6.6.4后备系统/151

6.7档案的使用/153

6.7.1档案的操作/153

6.7.2档案的使用/154

6.8档案的共享、保护和保密/155

6.8.1档案的共享/155

6.8.2档案的保护/157

6.8.3档案的保密/158

6.9档案的层次模型/158

6.10Linux的档案管理/160

6.10.1虚拟档案系统（VFS）/160

6.10.2EXT2档案系统/164

6.11本章小结/166

习题/167第7章设备管理/170

7.1设备管理概述/170

7.1.1设备的类别/170

7.1.2设备管理的功能和任务/171

7.1.3数据传送控制方式/172

7.2磁碟的驱动调度/173

7.2.1磁碟的结构/174

7.2.2磁碟的驱动调度/175

7.3中断技术/179

7.3.1中断及其基本概念/180

7.3.2中断处理过程/180

7.3.3中断优先权与多重中断/181

7.4通道技术/182

7.4.1通道的引入/182

7.4.2通道类型/183

7.4.3通道指令和通道程式/185

7.4.4通道的工作过程/186

7.5缓冲技术/187

7.5.1缓冲的引入/187

7.5.2缓冲的种类/188

7.5.3缓冲池的管理/188

7.6设备分配/190

7.6.1设备的独立性/190

7.6.2设备分配的原则/191

7.6.3设备分配策略/191

7.6.4设备分配所使用的数据结构和分配算法/191

7.7虚拟设备/193

7.7.1虚拟设备的引入/194

7.7.2虚拟设备的实现/194

7.8I/O进程控制/197

7.8.1I/O控制/197

7.8.2I/O控制的功能/197

7.8.3I/O控制的实现/198

7.9设备驱动程式/198

7.9.1设备驱动程式的功能和特点/199

7.9.2设备驱动程式的处理过程/199

7.9.3设备驱动程式的管理/200

7.10Linux的设备管理/200

7.10.1设备档案的概念/201

7.10.2相关数据结构/201

7.10.3中断和异常/202

7.10.4Linux的设备驱动程式/203

7.11本章小结/204

习题/205

第8章进程的互斥、同步、通信和死锁/207

8.1进程互斥/207

8.1.1临界区与进程互斥/207

8.1.2互斥的加锁实现/209

8.1.3信号量和P、V原语/210

8.1.4利用P、V原语实现进程互斥/212

8.2进程同步/213

8.2.1进程同步的概念/213

8.2.2进程同步的实现——讯息传送/214

8.2.3进程同步的实现——P、V原语和信号量/215

8.2.4进程同步的实现——管程/215

8.3经典的进程同步互斥问题/217

8.3.1生产者和消费者问题/217

8.3.2哲学家进餐问题/219

8.3.3读者和写者问题/222

8.3.4理髮师睡觉问题/224

8.4进程通信/226

8.4.1进程通信的类型/226

8.4.2讯息传递通信/227

8.5死锁/229

8.5.1死锁的基本概念/230

8.5.2死锁的解决方案和方法/231

8.5.3死锁的预防/232

8.5.4死锁避免的方案——银行家算法/234

8.5.5死锁检测与恢复/237

8.6Linux中的执行绪同步/244

8.7Linux中的进程通信机制/245

8.7.1管道/245

8.7.2System Ⅴ的IPC通信机制/246

8.8本章小结/249

习题/249

第9章其他几种作业系统简介/252

9.1安全与安全作业系统/252

9.1.1安全/252

9.1.2安全作业系统/257

9.2并行计算机作业系统/264

9.2.1并行计算机系统/264

9.2.2多处理器作业系统/265

9.3集群系统/268

9.4分散式作业系统/269

9.4.1分散式作业系统的特点/269

9.4.2分散式作业系统的构成/270

9.4.3分散式作业系统的通信/270

9.4.4分散式作业系统的资源管理/272

9.4.5分散式进程管理/273

9.4.6分散式进程的同步、互斥与死锁/273

9.4.7分散式档案系统/274

9.5网路作业系统/274

9.5.1计算机网路简介/274

9.5.2计算机网路体系结构与协定/275

9.5.3网路作业系统的发展及分类/276

9.5.4网路作业系统的功能/277

9.5.5网路作业系统提供的服务/279

9.6多媒体作业系统/279

9.6.1多媒体引入/280

9.6.2多媒体档案及视频压缩/280

9.6.3多媒体处理调度/282

9.6.4多媒体档案系统/283

9.6.5档案在磁碟上的放置/287

9.6.6快取/293

9.6.7多媒体磁碟调度/294

9.7本章小结/297

习题/298

第10章作业系统实验/301

10.1编程接口实验/301

10.2进程管理(创建、执行和终止)实验/302

10.3作业（进程）调度实验/303

10.4动态页式存储管理实验/306

10.5档案系统实验/308

10.6进程管理（同步、互斥和通信）实验/313

参考文献/316