本书本着循序渐进的原则，采用通俗的语言和实例，全面阐述了操作系统的基本概念、原理、方法及实现，既注重对操作系统经典内容的论述，又注意介绍操作系统的实用成果及发展趋势。全书共分9章，每章末都配有小结及习题，以加深理解。第1章介绍了什么是操作系统及操作系统的形成、发展和现状；第2章介绍了操作系统的运行机制及操作与编程接口；第3章介绍了进程管理及线程的基本思想；第4章介绍了并发控制及死锁；第5～7章分别介绍存储管理、设备管理、文件管理；第8章介绍了分布式系统；第9章介绍Windows NT操作系统。

本书可作为理工科院校计算机及相关专业的教材，也可作为计算机及应用专业自学考试的教材，对于具有高级程序设计语言初步知识和对计算机有一定了解的专业人士，本书也不失为一本较全面的参考书。

本书是国防科技大学国家精品课程配套建设教材。全书阐述了操作系统的基本概念、工作原理以及设计方法，以多道程序技术为基础，以实用操作系统设计思想为主线，介绍操作系统涉及的关键内容，并在最后一章中给出了具体的操作系统实例。本书依次介绍了操作系统的发展历史、操作系统运行机制、操作系统中的进程与线程管理、存储管理、文件管理和设备管理，并对各种并发控制问题展开了讨论，对前沿的分布式系统进行了介绍，最后还详细介绍了Windows NT操作系统的结构和实现。

本书可作为高等院校计算机专业或计算机应用、通信与电子相关专业的教材和参考书，也可供从事计算机设计、开发、维护和应用的专业人员阅读。

第1章 绪论 1

 1.1 什么是操作系统 1

1.1.1 操作系统的组成 2

1.1.2 操作系统的特征 3

 1.2 操作系统的发展历史 5

1.2.1 监督程序(单道批处理系统) 6

1.2.2 专用操作系统 9

1.2.3 多种方式的通用操作系统 14

1.2.4 并行与分布式操作系统及发展 14

 1.3 主要操作系统介绍 15

1.3.1 Windows系列及MS-DOS 15

1.3.2 UNIX大家族(SVR4、BSD、Solaris、AIX、HP UX) 18

1.3.3 自由软件Linux和FreeBSD等 22

 习题 26

第2章 操作系统运行机制 27

 2.1 中断和陷入 27

2.1.1 中断和陷入的区别 28

2.1.2 中断的分级与屏蔽 28

 2.2 中断/陷入响应和处理 30

2.2.1 中断/陷入处理基本概念 30

2.2.2 中断/陷入处理 32

 2.3 操作系统运行模型 36

 2.4 系统调用 37

 2.5 用户界面 41

2.5.1 命令语言 41

2.5.2 图形化的用户界面 43

 小结 45

 习题 45

第3章 进程与处理机管理 47

 3.1 进程描述 47

3.1.1 进程的定义 48

3.1.2 进程控制块 49

 3.2 进程状态 52

3.2.1 进程的创建与结束 52

3.2.2 进程状态变化模型 54

3.2.3 进程的挂起 56

 3.3 进程控制与调度 56

3.3.1 进程执行 57

3.3.2 进程调度 58

3.3.3 调度算法 62

 3.4 作业与进程的关系 66

 3.5 线程的引入 69

 小结 71

 习题 72

第4章 并发控制 75

 4.1 并发执行实现 75

4.1.1 并发编程方法 76

4.1.2 并发执行的实现 76

 4.2 同步与互斥 78

4.2.1 同步与临界段问题 78

4.2.2 实现临界段问题的硬件方法 80

4.2.3 信号量 81

4.2.4 同步与互斥举例 84

 4.3 消息传递原理 89

4.3.1 消息传递通信原理 89

4.3.2 消息传递通信示例 90

 4.4 死锁 92

4.4.1 死锁示例 92

4.4.2 死锁的定义 95

4.4.3 死锁的防止 97

4.4.4 死锁的避免 99

4.4.5 死锁的检测 101

4.4.6 死锁的恢复 102

4.4.7 死锁综合处理 102

 小结 103

 习题 104

第5章 存储管理 108

 5.1 连续存储分配 108

5.1.1 单道连续分配 108

5.1.2 多道固定分区法 111

5.1.3 多道连续可变分区法 113

 5.2 不连续存储分配 115

5.2.1 分页管理 115

5.2.2 分段管理 120

5.2.3 段页式管理 122

 5.3 虚存管理 124

5.3.1 请求分页虚存的基本思想 124

5.3.2 请求分页虚存管理的实现 125

5.3.3 页面置换策略 128

 小结 134

 习题 135

第6章 设备管理 139

 6.1 I/O硬件概念 139

6.1.1 常见外部设备的分类 139

6.1.2 设备控制器(I/O部件) 140

6.1.3 I/O控制方式 142

6.1.4 I/O控制方式的发展过程 145

 6.2 设备I/O子系统 145

6.2.1 设备的使用方法 146

6.2.2 I/O层次结构 148

6.2.3 设备驱动程序 151

6.2.4 缓冲技术 153

 6.3 存储设备 156

6.3.1 常见存储外部设备 156

6.3.2 磁盘调度 159

6.3.3 磁盘阵列 163

 小结 167

 习题 168

第7章 文件系统 170

 7.1 文件结构 170

7.1.1 文件的概念 170

7.1.2 文件的逻辑结构 171

7.1.3 文件的物理存储 172

7.1.4 文件控制块 175

 7.2 文件目录结构 175

7.2.1 一级目录结构 176

7.2.2 二级目录结构 176

7.2.3 树形目录结构 177

7.2.4 无环图目录结构 178

 7.3 文件存储器空间布局与管理 180

 7.4 文件访问系统调用 182

7.4.1 传统文件系统调用实现 182

7.4.2 Memory-Mapped文件访问 184

 7.5 文件保护 185

7.5.1 文件访问保护 185

7.5.2 文件备份 186

 7.6 文件系统的基本模型 187

 小结 190

 习题 191

第8章 分布式系统 193

 8.1 分布式系统的特点 193

8.1.1 分布式系统的定义 194

8.1.2 分布式系统的优势 194

8.1.3 分布式系统的特性 194

8.1.4 分布式系统设计难点 196

 8.2 几种分布式应用模型 196

8.2.1 客户机/服务器模型 197

8.2.2 处理机池模型 198

8.2.3 对等模型 199

8.2.4 集群模型 199

 8.3 分布式系统实现模型 200

 8.4 分布式操作系统主要研究内容 202

 8.5 分布式系统基础——通信协议概念简介 203

8.5.1 TCP/IP简介 204

8.5.2 远程过程调用 205

 小结 207

 习题 207

第9章 Windows NT操作系统 208

 9.1 历史 208

 9.2 设计目标 209

 9.3 系统结构 210

 9.4 系统组件 212

9.4.1 硬件抽象层 212

9.4.2 内核 213

9.4.3 执行体 215

 9.5 环境子系统 222

9.5.1 Windows环境 222

9.5.2 MS-DOS环境 223

9.5.3 登录和安全子系统 223

 9.6 文件系统 223

9.6.1 内部格式 223

9.6.2 恢复 225

9.6.3 安全 225

9.6.4 压缩 225

 小结 226

 习题 226

参考文献 227