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(diǎn)系統(tǒng)（Single-Node Systems） 5
 1-3 多節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)（Multiple-Node Systems） 9
 1-4 特殊目的系統(tǒng)（Special-Purpose Systems） 11
 1-5 計(jì)算環(huán)境（Computing Environments） 13
 1-6 小結(jié) 15
 1-7 作業(yè)（Homework） 15
第2章 硬件結(jié)構(gòu)（Hardware Structures） 17
 2-1 CPU（Central Processing Unit） 18
 2-2 存儲設(shè)備（Storage Device） 20
 2-3 I/O 結(jié)構(gòu)（I/O Structure） 23
 2-4 存儲層次結(jié)構(gòu)（Storage Hierarchy） 27
 2-5 硬件保護(hù)（Hardware Protection） 29
 2-6 小結(jié) 32
 2-7 作業(yè)（Homework） 33
第3章 操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（Operating-System Structures） 35
 3-1 系統(tǒng)組成（System Components） 36
 3-2 操作系統(tǒng)服務(wù)（Operating-System Services） 40
 3-3 系統(tǒng)調(diào)用（System Call） 41
 3-4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（System Structure） 45
 3-5 虛擬機(jī)（Virtual Machine） 47
 3-6 系統(tǒng)設(shè)計(jì)（System Design） 49
 3-7 小結(jié) 50
 3-8 作業(yè)（Homework） 51
第4章 進(jìn)程（Processes） 53
 4-1 進(jìn)程概念（Process Concept） 54
 4-2 進(jìn)程調(diào)度（Process Scheduling） 56
 4-3 進(jìn)程的建立與結(jié)束（Process Creation and Termination） 58
 4-4 線程（Thread） 60
 4-5 進(jìn)程合作（Processes Cooperation） 62
 4-6 進(jìn)程間通信（InterProcess Communication） 64
 4-7 小結(jié) 69
 4-8 作業(yè)（Homework） 70
第5章 調(diào)度（Scheduling） 71
 5-1 調(diào)度概念（Scheduling Concept） 72
 5-2 調(diào)度方法（Scheduling Method） 75
 5-3 特殊用途調(diào)度（Special Purpose Scheduling） 83
 5-4 調(diào)度評估（Scheduling Evaluation） 85
 5-5 小結(jié) 88
 5-6 作業(yè)（Homework） 89
第6章 同步與死鎖（Synchronization and Deadlock） 91
 6-1 進(jìn)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(yù)防（Deadlock Prevention） 110
 6-8 死鎖避免（Deadlock Avoidance） 111
 6-9 小結(jié) 114
 6-10 作業(yè)（Homework） 114
第7章 與進(jìn)程相關(guān)的實(shí)現(xiàn)（Process Related Implementation） 117
 7-1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（Data Structure） 118
 7-2 進(jìn)程運(yùn)行（Process Operation） 121
 7-3 進(jìn)程間的通信（Interprocess Communication） 129
 7-4 小結(jié) 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(jié) 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(shí)現(xiàn)問題（Implementation Issues） 176
 9-6 小結(jié) 178
 9-7 作業(yè)（Homework） 179
第10章 內(nèi)存管理實(shí)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(jié) 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(hù)（File Access and Protection） 204
 11-3 目錄結(jié)構(gòu)（Directory Structure） 207
 11-4 目錄訪問與保護(hù)（Directory Access and Protection） 212
 11-5 一致性語義（Consistency Semantics） 214
 11-6 小結(jié) 215
 11-7 作業(yè)（Homework） 216
第12章 文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)（File System Implementation） 217
 12-1 文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（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(shí)現(xiàn)（Directory Implementation） 227
 12-5 文件系統(tǒng)評估（File System Evaluation） 229
 12-6 小結(jié) 232
 12-7 作業(yè)（Homework） 233
第13章 文件系統(tǒng)實(shí)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(jié) 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(yīng)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(shí)現(xiàn)問題（Implementation Issues） 264
 14-5 小結(jié) 269
 14-6 作業(yè)（Homework） 270
第15章 大容量存儲結(jié)構(gòu)（Mass-Storage Structure） 271
 15-1 磁盤調(diào)度（Disk Scheduling） 272
 15-2 磁盤管理（Disk Management） 275
 15-3 RAID 結(jié)構(gòu)（RAID Structure） 277
 15-4 存儲設(shè)備附加方式（Storage Attachment） 281
 15-5 其他存儲問題（Other Storage Issues） 283
 15-6 小結(jié) 287
 15-7 作業(yè)（Homework） 288
第16章 系統(tǒng)服務(wù)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(diào)用（System Calls） 299
 16-4 設(shè)備驅(qū)動程序（Device Driver） 302
 16-5 小結(jié) 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(jié)構(gòu)（Architecture） 311
 17-3 系統(tǒng)通信（Communication） 313
 17-4 遠(yuǎn)程服務(wù)（Remote Service） 319
 17-5 設(shè)計(jì)考慮（Design Issues） 322
 17-6 小結(jié) 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(shè)計(jì)（System Design） 328
 18-2 系統(tǒng)實(shí)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(jié) 341
 18-6 作業(yè)（Homework） 342
第19章 分布式協(xié)調(diào)（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(wù)（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(jié) 359
 19-8 作業(yè)（Homework） 360
第20章 分布式系統(tǒng)實(shí)例（Distributed System Examples） 361
 20-1 Java RMI 362
 20-2 CORBA 366
 20-3 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)（Network File System） 371
 20-4 小結(jié) 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(guān)參考數(shù)據(jù) 380