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第1章引论

1.1操作系统的作用和定义

1.1.1操作系统的作用

1.1.2操作系统的定义

1.2操作系统的发展过程

1.3操作系统的功能和特性

1.3.1操作系统的功能

1.3.2操作系统的特性

1.4操作系统的分类

1.4.1批处理系统

1.4.2分时操作系统

1.4.3实时操作系统

1.4.4微机操作系统

1.4.5网络操作系统

1.4.6分布式操作系统

1.4.7嵌入式操作系统

本章小结

【本章知识框架】

习题

第2章操作系统的运行环境与结构

2.1操作系统引导与程序运行

2.1.1操作系统引导

2.1.2程序链接与装入

2.1.3程序运行

2.2处理机的运行模式

2.2.1操作系统内核

2.2.2核心态与用户态

2.3中断和异常处理

2.4操作系统的用户接口

2.4.1脱机用户接口

2.4.2联机用户接口

2.4.3Shell命令介绍

2.5系统调用

2.5.1系统调用的概念和类型

2.5.2系统调用的实现

2.6操作系统的结构模型

2.6.1整体式模型

2.6.2层次式模型

2.6.3微内核与客户服务器模型

2.6.4面向对象模型

本章小结

【本章知识框架】

习题

第3章进程的描述与控制

3.1程序的执行方式

3.1.1程序的顺序执行

3.1.2程序的并发执行

3.2进程的描述

3.2.1进程的定义

3.2.2进程的特性

3.2.3进程与程序的区别

3.2.4进程控制块

3.3进程状态

3.3.1进程的执行

3.3.2进程的基本状态

3.3.3进程的挂起

3.4进程控制

3.4.1操作系统内核的支撑功能

3.4.2微内核

3.4.3进程控制树与原语

3.5线程

3.5.1线程的引入

3.5.2线程的定义

3.5.3线程的状态

3.5.4线程和进程的比较

3.5.5线程的分类

3.5.6线程的模型

3.6协程

本章小结

【本章知识框架】

习题

第4章处理机调度

4.1三级调度的概念

4.1.1作业的状态及其转换

4.1.2调度的层次

4.1.3调度模型

4.1.4作业和进程的关系

4.2作业调度

4.2.1作业调度的功能

4.2.2作业调度的目标与性能衡量

4.3进程调度

4.3.1进程调度的功能

4.3.2进程调度的方式

4.3.3进程调度的时机

4.4常用的调度算法

4.4.1先来先服务调度算法

4.4.2短作业(进程)优先调度算法

4.4.3时间片轮转调度算法

4.4.4高优先权优先调度算法

4.4.5最高响应比优先调度算法

4.4.6多级队列调度算法

4.4.7多级反馈队列调度算法

4.5实时调度

4.5.1实现实时调度的基本条件

4.5.2实时调度算法的分类

4.5.3最早截止时间优先算法

4.5.4最低松弛度优先算法

4.6实例分析: Linux进程调度

本章小结

【本章知识框架】

习题

第5章进程通信

5.1进程的同步与互斥

5.1.1进程合作

5.1.2共享资源

5.2临界资源与临界区

5.2.1与时间有关的错误

5.2.2临界资源与临界区

5.2.3同步机构设计准则

5.3临界区管理的软件方法

5.4临界区管理的硬件方法

5.4.1关中断

5.4.2TS指令

5.4.3对换指令

5.5信号量机制与管程

5.5.1整型信号量

5.5.2结构型信号量

5.5.3AND型信号量

5.5.4信号量集

5.5.5管程机制

5.6用信号量机制实现进程的互斥与同步

5.6.1用信号量机制实现进程的互斥

5.6.2用信号量机制实现进程的同步

5.7经典进程同步问题

5.7.1生产者消费者问题

5.7.2哲学家就餐问题

5.7.3读者写者问题

5.8进程通信

5.8.1共享存储区系统

5.8.2管道通信系统

5.8.3消息传递系统

5.8.4客户机服务器系统

5.9典型例题讲解

5.9.1睡眠的理发师问题

5.9.2银行叫号服务

本章小结

【本章知识框架】

习题

第6章死锁

6.1死锁的基本概念

6.1.1死锁的定义

6.1.2死锁产生的原因

6.1.3产生死锁的必要条件

6.1.4处理死锁的策略

6.2死锁预防

6.3死锁避免

6.3.1安全状态和不安全状态

6.3.2利用银行家算法避免死锁

6.4死锁检测

6.5死锁解除

6.6死锁综合处理

本章小结

【本章知识框架】

习题

第7章实存储管理技术

7.1存储管理的基本概念

7.1.1多级存储器结构

7.1.2存储管理要解决的问题

7.1.3存储管理的分类

7.1.4地址重定位

7.2连续分配存储管理方式

7.2.1单一连续分配方式

7.2.2固定分区分配方式

7.2.3动态分区分配方式

7.3离散分配存储管理方式

7.3.1分页存储管理方式

7.3.2分段存储管理方式

7.3.3段页存储管理方式

本章小结

【本章知识框架】

习题

第8章虚拟存储管理技术

8.1虚拟存储器的基本概念

8.1.1局部性原理

8.1.2虚拟存储器

8.2覆盖与对换

8.2.1覆盖

8.2.2多道程序环境下的对换技术

8.2.3对换空间的管理 

8.3请求分页存储管理方式

8.3.1请求分页式存储管理的基本概念

8.3.2页面分配策略

8.3.3页面调入时机

8.3.4从何处调入页面

8.4页面置换算法

8.4.1先进先出置换算法

8.4.2最佳置换算法

8.4.3最近最久未使用置换算法

8.4.4最近未使用置换算法

8.4.5改进的Clock置换算法

8.5请求分页系统的性能分析

8.5.1缺页率对有效访问时间的影响

8.5.2工作集

8.6请求分段存储管理方式

8.6.1请求分段式存储管理的基本概念

8.6.2分段共享与保护

本章小结

【本章知识框架】

习题

第9章设备管理

9.1I/O设备管理的基本概念

9.1.1I/O系统的功能

9.1.2I/O软件的层次结构

9.2I/O设备和设备控制器

9.2.1I/O设备概述

9.2.2设备控制器

9.2.3I/O通道

9.2.4I/O控制方式

9.3缓冲管理

9.3.1缓冲的引入

9.3.2缓冲区及其管理

9.4中断和中断处理程序

9.4.1中断简介

9.4.2中断处理程序

9.5设备驱动程序

9.5.1设备驱动程序概述

9.5.2设备驱动程序的处理过程

9.6与设备无关的I/O软件

9.6.1与设备无关软件的基本概念

9.6.2与设备无关的共有操作

9.6.3设备分配中的数据结构

9.6.4设备分配策略

9.6.5设备独立性

9.6.6独占设备分配方法

9.7用户层的I/O软件

9.7.1系统调用与库函数

9.7.2SPOOLing技术

9.8磁盘I/O

9.8.1磁盘数据组织与格式

9.8.2磁盘的类型

9.8.3磁盘访问时间

9.8.4磁盘调度算法

本章小结

【本章知识框架】

习题

第10章文件管理

10.1文件和文件系统

10.1.1文件

10.1.2文件系统

10.1.3文件的分类

10.1.4文件系统的功能和基本操作

10.2文件的逻辑结构

10.2.1文件的逻辑结构

10.2.2文件的组织和存取

10.3文件目录

10.3.1文件控制块

10.3.2索引节点

10.3.3单级目录结构

10.3.4二级目录结构

10.3.5树形目录结构

10.3.6无环图目录结构

10.3.7目录查询技术

10.4外存分配

10.4.1文件的物理结构

10.4.2连续分配

10.4.3链接分配

10.4.4索引分配

10.4.5Windows操作系统中的文件分配表

10.5文件存储空间的管理

10.5.1空闲表法

10.5.2空闲链表法

10.5.3位示图

10.5.4成组链接法 

10.6文件的共享

10.6.1目录结构中的共享

10.6.2打开文件结构中的共享

10.6.3管道文件

10.7文件系统的安全性

10.7.1文件的存取控制

10.7.2文件的转储和恢复

10.8Linux文件系统

10.9Windows NTFS

10.9.1NTFS的重要特征

10.9.2NTFS的磁盘组织

10.9.3NTFS的文件组织

10.9.4NTFS的可恢复性

本章小结

【本章知识框架】

习题

第11章操作系统的安全性

11.1操作系统的安全性概述

11.1.1操作系统安全性的主要目标

11.1.2操作系统安全性的特性

11.2数据加密技术

11.2.1数据加密的基本概念

11.2.2数据加密的原理

11.2.3加密算法

11.2.4数字签名和数字证书

11.3用户认证技术

11.3.1基于口令的身份认证技术

11.3.2基于物理标志的身份认证技术

11.3.3基于生物识别的身份认证技术

11.4系统内部攻击

11.4.1内部攻击的分类

11.4.2内部攻击方式

11.4.3恶意软件  

11.5系统外部攻击

11.5.1常用的外部攻击

11.5.2计算机病毒的特征

11.5.3计算机病毒的分类

11.5.4常用的反病毒技术

11.5.5未来计算机病毒的发展趋势

本章小结

【本章知识框架】

习题

第12章操作系统介绍

12.1Windows操作系统简介

12.1.1Windows操作系统概述

12.1.2Windows系统结构

12.1.3Windows进程和线程

12.1.4Windows存储管理

12.1.5Windows同步机制

12.2Linux操作系统简介

12.2.1Linux操作系统概述

12.2.2Linux内核模块

12.2.3Linux进程和进程调度

12.2.4Linux内存管理

12.2.5Linux文件管理

12.3Android操作系统简介

12.3.1Android操作系统概述

12.3.2Android操作系统的架构

12.3.3Android操作系统的进程管理

12.3.4Android操作系统的内存管理

12.4苹果操作系统介绍

12.4.1苹果操作系统的主要版本

12.4.2macOS的体系架构

12.4.3macOS的任务调度和存储管理

12.4.4iOS的体系架构

12.4.5iOS的任务调度和存储管理

12.4.6苹果系统与其他系统的比较

本章小结

【本章知识框架】

习题

第13章FreeRTOS及其应用

13.1FreeRTOS介绍

13.1.1FreeRTOS的系统架构

13.1.2FreeRTOS的任务调度

13.1.3FreeRTOS的内存管理

13.1.4FreeRTOS的中断机制

13.2物联网云计算平台

13.2.1云计算平台及其操作系统

13.2.2物联网

13.2.3百度云计算平台和物联网简介

13.3FreeRTOS在物联网中的应用实例

13.3.1FreeRTOS核心模块简介

13.3.2FreeTROS集成相关协议

13.3.3FreeTROS设备物联网通信实例

本章小结

【本章知识框架】

习题

参考文献