操作系统原理与Linux实例设计

第1章 概述 1

计算机系统资源与操作系统 2

操作系统的发展 5

推动操作系统发展的关键因素 5

操作系统发展的几个典型转变 6

操作系统的进一步发展 8

现代操作系统的设计概述 9

操作系统的功能性需求 9

操作系统的非功能性需求 13

操作系统依赖的硬件平台 15

操作系统的体系结构 16

操作系统中的关键数据结构 19

Linux操作系统简介 20

Linux操作系统的起源及特性 20

Linux操作系统运行的基本硬件平台 21

主流Linux操作系统版本简介 21

Linux的系统调用分析 23

什么是系统调用 23

系统调用的作用 23

系统调用的工作原理 23

Linux系统调用的相关数据结构 24

Linux的系统调用设计 24

添加一个系统调用 24

系统调用测试 27

系统调用过程分析 27

习题 30

第2章 进程的并发控制 31

程序、进程与并发 32

并发概述 32

程序的顺序执行与并发执行 33

进程及其运行环境 35

进程的状态转换 37

五状态进程模型 37

进程的挂起状态 39

Linux的进程及其状态转换 41

操作系统对进程的控制 43

操作系统内核 43

进程的构成及进程的组织 46

进程控制块PCB 47

操作系统对进程的控制 49

Linux对进程的控制 52

Linux的内核机制 54

线程——另一种并发实体 56

进程与线程 56

多线程并发 57

线程的类型 59

Linux的进程与线程管理 60

进程调度 61

调度的目标、原则和方式 62

调度的类型 63

进程调度算法 65

实时系统与实时任务调度 68

Linux的进程调度分析 71

Linux下时钟中断与进程调度的关系 74

进程并发控制——互斥与同步 77

并发控制 77

互斥与同步的解决策略 80

互斥／同步问题：生产者／消费者问题 89

互斥／同步问题：读者／写者问题 93

Linux通信实例 96

Linux信号量分析 99

进程死锁 100

进程死锁的原因 101

解决死锁的方法 103

预防死锁 103

避免死锁 104

检测并解除死锁 109

死锁问题：哲学家进餐问题 110

习题 112

第3章 存储管理 115

存储管理子系统概述 116

简单存储管理技术 120

简单存储分区技术 121

简单存储分页技术 125

简单存储分段技术 129

简单存储段页式技术 131

虚拟存储管理技术 133

虚拟存储技术概述 133

虚拟存储分页技术 135

虚拟存储分段技术 136

虚拟存储段页式技术 138

虚拟存储系统的软件策略 139

Linux的虚拟内存管理 148

80386分段机制在Linux系统中的实现 149

80386的分页机制在Linux系统中的实现 153

Linux虚拟内存管理的实现 157

Linux存储器管理案例分析 163

共享存储分析 163

共享存储的修改与测试 179

习题 182

第4章 设备管理 183

设备管理子系统概述 184

设备管理的主要功能 184

设备管理分层模型 185

I／O控制方式 186

设备分配 187

相关的数据结构 187

设备分配算法 189

I／O缓冲技术 191

虚拟设备 194

磁盘设备的管理 197

磁盘设备 197

磁盘调度算法 199

磁盘高速缓存 200

Linux的设备管理 201

Linux驱动程序的设计框架 202

Linux内核模块驱动程序设计 207

驱动程序测试 212

习题 213

第5章 文件管理系统 215

文件管理系统概述 216

文件目录 217

文件的逻辑组织与访问 220

文件的物理组织 223

预分配与动态分配 223

分区大小 224

文件存储空间的分配技术 225

空闲空间的管理 229

Linux的虚拟文件系统 232

VFS文件系统的作用 232

VFS文件系统中的数据结构 233

主要数据结构间的关系 241

文件系统分析与设计 241

文件系统的操作集 242

物理文件系统的注册 246

文件系统的安装 249

文件系统的设计与测试 252

习题 256

参考文献 257