操作系统原理及应用 LinuxPDF电子书下载

第1章 操作系统概论 1

本章学习目标 1

1.1操作系统的地位 1

1.2操作系统的功能 2

提供人机接口 2

管理计算机资源 4

1.3操作系统的发展过程 8

推动操作系统发展的主要动力 8

无操作系统的计算机系统 8

单道批处理系统 9

多道批处理系统 10

分时系统 11

实时系统 12

微机操作系统 13

网络操作系统 14

分布式操作系统 14

1.4操作系统的特性 14

1.5操作系统的体系结构 15

层次结构 15

微内核结构 15

1.6 Linux介绍 16

Linux简介 16

Linux的内核特征 17

Linux的发展及展望 18

本章小结 21

习题一 21

第2章 进程管理 22

本章学习目标 22

2.1进程的引入 22

程序的顺序执行 22

程序的并发执行及其特征 23

进程的定义与特征 25

进程的基本状态及转换 26

Linux进程的状态 28

2.2进程的描述 28

进程控制块PCB 29

进程控制块的组织方式 30

Linux进程的PCB 31

2.3进程控制 32

进程的家族关系 32

进程的创建与终止 33

进程的阻塞与唤醒 34

Linux系统调用 34

2.4进程的同步与互斥 36

临界资源的概念 36

进程的互斥与同步 37

锁机制 38

信号量机制 39

2.5进程同步问题举例 42

生产者—消费者问题 42

读者—写者问题 44

哲学家进餐问题 45

2.6进程通信 46

共享存储器系统 47

消息传递系统 47

管道通信系统 50

信号通信机制 50

2.7线程 51

线程的基本概念 52

线程的状态与转换操作 52

引入线程的好处 53

多线程的实现 53

Linux系统的线程 54

本章小结 54

习题二 55

第3章 处理机调度与死锁 57

本章学习目标 57

3.1作业管理 57

作业的概念 57

批处理系统的作业管理 58

作业的状态 60

作业与进程的关系 60

3.2分级调度 60

3.3作业调度 62

作业调度的功能 62

调度算法的评价准则 63

3.4进程调度 64

进程调度的功能 65

进程调度的时机 65

进程上下文的切换 66

Linux系统中进程调度发生的时机 66

3.5调度算法 67

先来先服务调度算法 67

短作业（进程）优先调度算法 68

高响应比优先调度算法 68

优先级调度算法 69

时间片轮转法 71

多级队列调度算法 73

多级反馈队列优先算法 73

3.6 Linux系统的调度算法 74

Linux系统的进程调度策略 75

Linux系统的优先级调度策略 75

实时进程的调度策略 77

3.7死锁问题 77

死锁的概念 78

产生死锁的原因及必要条件 78

解决死锁问题的基本方法 79

3.8死锁的预防 80

打破占有且申请条件 80

打破不可抢占条件 80

打破环路条件 80

3.9死锁的避免 81

系统的安全状态 81

由安全状态向不安全状态的转化 82

银行家算法 82

3.10利用银行家算法避免死锁 82

银行家算法中的数据结构 82

银行家算法的实现 83

银行家算法的应用 84

3.11死锁的检测与解除 85

死锁检测的时机 86

死锁的检测 86

死锁的解除 88

本章小结 88

习题三 89

第4章 内存管理 91

本章学习目标 91

4.1存储器管理概述 91

存储器的层次 91

用户程序的处理过程 92

存储管理的几个基本概念 92

4.2存储管理方式 95

单道程序的连续分配 95

对换 96

内存分配策略 97

固定分区分配方式 98

动态分区分配 99

可重定位分区 101

4.3页式存储管理 102

页式存储管理的思想 102

页式存储管理的数据结构 103

页式存储管理的重定位方法 104

快表 106

两级和多级页表 107

4.4段式存储管理 108

段式存储管理的思想 108

段式存储管理的重定位方法 109

段页式存储管理 110

4.5虚拟存储器 112

局部性原理 112

虚拟存储器 113

4.6请求分页 114

请求分页的实现 114

页面置换算法（写明belady现象） 115

4.7请求分段存储管理 117

请求分段的实现 117

段的共享与保护 120

段的共享与保护的实现 121

4.8 Linux系统的内存管理方法 122

Linux的分页管理机制 122

虚存段的组织与管理 124

内存的共享和保护 126

内存空间管理 126

空闲内存管理 127

内核态内存的申请与释放 128

用户态内存的申请和释放 129

交换空间 130

页交换进程和页面换出 130

缺页中断和页面换入 132

存储管理系统的缓冲机制 133

4.9存储管理实例 133

本章小结 135

习题四 136

第5章 文件管理 139

本章学习目标 139

5.1文件管理概述 139

文件及其分类 139

文件系统及其功能 141

文件的逻辑结构 141

5.2文件的物理结构 143

连续文件结构 144

链接文件结构（以DOS为例） 144

索引文件结构（以Linux为例） 146

5.3文件目录管理 149

文件控制块和索引节点 149

文件目录结构 151

按名存取 153

5.4文件存储空间的管理 154

空闲空间表法 154

位示图法 154

空闲块链法 155

空闲块成组链接法 156

5.5文件共享与安全性 157

文件的共享 157

文件的安全性 159

5.6 Linux文件系统 161

文件类型 161

Linux文件目录 161

虚拟文件系统VFS 164

EXT2 164

Linux常用系统调用 165

本章小结 167

习题五 168

第6章 设备管理 170

本章学习目标 170

6.1 I/O系统组成 170

I/O设备 170

设备控制器 171

I/O通道 173

6.2数据传输控制方式 174

程序直接控制方式 175

中断控制方式 175

DMA方式 175

通道控制方式 176

6.3中断技术 179

中断的概念 179

中断源 179

中断响应 179

中断处理 180

6.4缓冲技术 181

缓冲的引入 181

单缓冲 182

双缓冲 182

循环缓冲 182

缓冲池 183

6.5设备分配 184

与设备分配相关的因素 184

虚拟设备技术 186

6.6 SPOOLING系统 186

SPOOLING系统简介 186

SPOOLING系统的组成 187

6.7 I/O控制过程 188

用户进程的I/O请求 188

设备驱动 188

6.8磁盘I/O 189

磁盘存储格式 189

磁盘I/O性能 189

磁盘调度 189

磁盘高速缓存 191

6.9 Linux系统的设备管理 191

Linux系统设备管理的特点 191

Linux设备驱动程序的接口 192

Linux的磁盘高速缓存 193

Linux的字符设备缓冲区管理 195

Linux的设备驱动 196

本章小结 199

习题六 199

第7章 Linux网络基础 201

本章学习目标 201

7.1网络概述 201

7.2配置Linux网络 202

TCP/IP网络的相关概念 202

网络配置文件 204

手工配置TCP/IP网络 206

7.3基本网络服务介绍 208

域名服务器（DNS） 208

Apache服务器 209

邮件服务器 211

samba服务器 212

7.4 Linux网络安全 214

Linux系统的文件安全 214

用户口令安全 215

防火墙技术 215

Linux常用的网络命令 217

本章小结 220

习题七 221

第8章 现代操作系统实例 222

本章学习目标 222

8.1 UNIX操作系统 222

UNIX操作系统的发展 222

UNIX操作系统的特点 222

UNIX系统的内核结构 223

UNIX系统的进程管理 224

UNIX系统的内存管理 227

UNIX系统的文件管理 229

UNIX系统的设备管理 231

8.2 Windows操作系统 233

Windows系列概述 233

Windows 2000中的进程和线程的特点 233

Windows 2000中的进程 234

Windows 2000中的线程 235

Windows 2000的调度算法 236

Windows 2000的内存管理 237

Windows 2000的文件系统 238

Windows设备管理 240

8.3分布式操作系统 241

分布式操作系统的特性 241

进程迁移 242

分布式进程管理 242

本章小结 244

习题八 245

第9章 操作系统的安全性 246

本章学习目标 246

9.1操作系统安全性概述 246

计算机系统安全性的内涵 246

操作系统的安全性 247

计算机系统安全性评价标准 247

9.2操作系统的安全机制 250

内存保护机制 250

用户身份认证机制 251

访问控制技术 252

加密技术 255

病毒及其防御机制 255

监控和审计日志 256

本章小结 256

习题九 257

参考文献 258