操作系統教程（簡體書）

操作系統是現代計算機系統中最重要和最基本的系統軟件。本書共9章。第1章概述操作系統在計算機系統中的地位、基本功能以及分類；第2章到第5章從資源管理的角度出發，講述操作系統對處理機、存儲器等軟硬件資源的各種管理策略；第6章集中介紹資源管理中的互斥、同步問題，以及解決辦法；第7章到第9章對3個典型操作系統Windows、Linux、MS-DOS做簡略的剖析，以求加深對操作系統原理的理解。
本書不追求深奧的理論，而是突出實用性；不追求玄妙的抽象，而是注重簡明性；不追求內容的全面，而是關注基本性。本書可作為高等院校理工科操作系統課程的教材。

宗大華，畢業于南開大學數學系，從1978年開始一直從事與操作系統有關的教學工作，任北京工業大學計算機系、計算機學院教授，教學副系主任、副院長；多次獲得國家科技進步二等獎，北京市科學技術成果三等獎；1988年受聘于第十一屆亞運會計算機工程分指揮部TIS系統副主任設計師，該工程獲1991年北京市自然科學與技術進步(集體)特等獎。出版過《操作系統》、《匯編語言程序設計》、《C語言程序設計教程》、《數據結構》等20余部圖書。其中《操作系統》被評為普通高等院校“十五”和“十一五”國家級規劃教材。

第1章　操作系統概述　
　1.1　計算機系統　
1.1.1　硬件與軟件　
1.1.2　操作系統的形成　
　1.2　操作系統的定義與功能　
1.2.1　操作系統的定義　
1.2.2　操作系統的功能　
　1.3　操作系統的種類　
1.3.1　批處理操作系統　
1.3.2　分時操作系統　
1.3.3　實時操作系統　
1.3.4　網絡操作系統　
　習題　
第2章　處理機管理
　2.1　進程　
2.1.1　多道程序設計　
2.1.2　進程的定義　
2.1.3　進程的特徵　
2.1.4　進程的基本狀態　
　2.2　進程控制塊　
2.2.1　進程的三個組成部分　
2.2.2　進程控制塊的內容　
2.2.3　進程控制塊隊列　
　2.3　進程的調度與管理　
2.3.1　進程調度算法　
2.3.2　進程管理的基本原語　
　2.4　線程　
2.4.1　線程的概念　
2.4.2　進程與線程的關係　
　2.5　作業調度　
2.5.1　用戶與操作系統的兩種接口　
2.5.2　作業與作業管理　
2.5.3　作業的調度算法　
　習題　
第3章　存儲管理　
　3.1　固定分區存儲管理　
3.1.1　地址重定位　
3.1.2　地址的靜態重定位　
3.1.3　單一連續分區存儲管理　
3.1.4　固定分區存儲管理　
　3.2　可變分區存儲管理　
3.2.1　可變分區存儲管理的基本思想　
3.2.2　地址的動態重定位　
3.2.3　空閑區的合併　
3.2.4　分區的管理與組織方式　
3.2.5　空閑分區的分配算法　
　3.3　分頁式存儲管理　
3.3.1　分頁式存儲管理的基本思想　
3.3.2　分頁式存儲管理的地址轉換　
3.3.3　內存塊的分配與回收　
　3.4　分段式及段頁式存儲管理　
3.4.1　分段式存儲管理的基本思想　
3.4.2　分段式存儲管理的地址轉換過程　
3.4.3　存儲保護與共享　
3.4.4　段頁式存儲管理的基本思想　
3.4.5　段頁式存儲管理的地址轉換過程　
　3.5　虛擬存儲與請求頁式存儲管理　
3.5.1　虛擬存儲器的概念　
3.5.2　請求分頁式存儲管理的基本思想　
3.5.3　缺頁中斷的處理　
3.5.4　頁面淘汰算法　
　習題
第4章　設備管理　
　4.1　概述　
4.1.1　計算機設備的分類　
4.1.2　設備管理的目標與功能　
　4.2　輸入/輸出的處理步驟　
4.2.1　I/O請求的提出　
4.2.2　對I/O請求的管理　
4.2.3　I/O請求的具體實現　
　4.3　設備的分配與調度算法　
4.3.1　管理設備時的數據結構　
4.3.2　獨享設備的分配　
4.3.3　共享磁盤的調度　
　4.4　數據傳輸的方式　
4.4.1　設備控制器　
4.4.2　程序循環測試方式　
4.4.3　中斷方式　
4.4.4　直接存儲器存取方式　
4.4.5　通道方式　
　4.5　設備管理中的若干技術　
4.5.1　I/O緩沖技術　
4.5.2　虛擬設備與SPOOLing技術　
4.5.3　磁盤數據的組織技術　
　習題　
第5章　文件管理　
　5.1　文件的結構　
5.1.1　文件與文件系統　
5.1.2　文件的邏輯結構　
5.1.3　文件的物理結構　
5.1.4　文件的存取　
　5.2　磁盤存儲空間的管理　
5.2.1　位示圖　
5.2.2　空閑區表　
5.2.3　空閑塊鏈　
　5.3　文件管理與目錄結構　
5.3.1　文件控制塊與目錄　
5.3.2　目錄的層次結構　
5.3.3　“按名存取”的實現　
　5.4　文件的使用　
5.4.1　文件的共享　
5.4.2　文件的保護　
5.4.3　文件的操作　
　習題　
第6章　進程間的制約關係　
　6.1　進程間的制約關係　
6.1.1　與時間有關的錯誤　
6.1.2　競爭資源——互斥　
6.1.3　協同工作——同步　
　6.2　信號量與P、V操作　
6.2.1　信號量與P、V操作的定義　
6.2.2　用P、V操作實現互斥　
6.2.3　用P、V操作實現同步　
6.2.4　用P、V操作實現資源分配　
6.2.5　互斥/同步的樣例分析　
　6.3　死鎖、高級進程通信　
6.3.1　死鎖與產生死鎖的必要條件　
6.3.2　死鎖的預防　
6.3.3　死鎖的避免　
6.3.4　死鎖的檢測并恢復　
6.3.5　高級進程通信　
　習題　
第7章　實例分析：Windows 2000操作系統　
　7.1　Windows 2000的處理機管理　
7.1.1　Windows 2000的結構　
7.1.2　Windows 2000的進程和線程　
7.1.3　Windows 2000的線程調度　
　7.2　Windows 2000的存儲管理　
7.2.1　Windows 2000進程的空間布局　
7.2.2　Windows 2000的地址變換機構　
7.2.3　Windows 2000對內存的管理　
7.2.4　Windows 2000的頁面調度　
　7.3　Windows 2000的文件管理　
7.3.1　Windows 2000文件系統綜述　
7.3.2　NTFS的主控文件表（MFT）　
7.3.3　NTFS文件和目錄的結構　
7.3.4　NTFS對可恢復性的支持　
　7.4　Windows 2000的設備管理　
7.4.1　Windows 2000設備管理綜述　
7.4.2　Windows 2000單層驅動程序的I/O處理　
7.4.3　Windows 2000兩級中斷處理過程　
　習題　
第8章　實例分析：Linux操作系統　
　8.1　Linux的處理機管理　
8.1.1　Linux的進程　
8.1.2　Linux的進程調度　
8.1.3　Linux進程間的通信——消息隊列　
　8.2　Linux的存儲管理　
8.2.1　Linux的虛擬存儲空間　
8.2.2　管理虛擬存儲空間的數據結構　
8.2.3　管理內存空間的數據結構　
8.2.4　內存區的分配和頁面淘汰策略　
　8.3　Linux的文件管理　
8.3.1　Linux文件系統的構成　
8.3.2　Ext2對磁盤的組織　
8.3.3　Ext2文件的物理結構　
8.3.4　虛擬文件系統VFS的數據結構　
　8.4　Linux的設備管理　
8.4.1　Linux設備管理概述　
8.4.2　Linux對字符設備的管理　
8.4.3　Linux對塊設備的管理　
　習題　
第9章　實例分析：MS-DOS操作系統　
　9.1　MS-DOS的處理機管理　
9.1.1　MS-DOS的基本組成　
9.1.2　MS-DOS的進程　
9.1.3　MS-DOS的作業管理　
　9.2　MS-DOS的存儲管理　
9.2.1　MS-DOS對常規內存的管理　
9.2.2　PC機地址的構成——“分段”表示法　
9.2.3　MS-DOS的各種內存區域　
　9.3　MS-DOS的文件管理　
9.3.1　MS-DOS文件管理綜述　
9.3.2　MS-DOS的文件分配表（FAT）　
9.3.3　MS-DOS的樹型目錄結構　
9.3.4　MS-DOS文件訪問的實現　
　9.4　MS-DOS的設備管理　
9.4.1　MS-DOS設備管理綜述　
9.4.2　MS-DOS設備驅動程序的構成　
9.4.3　MS-DOS對塊設備的管理　
9.4.4　MS-DOS對字符設備的管理　
　習題　
參考文獻