操作系统原理与实训教程PDF电子书下载

原理篇 3

第1章　引言 3

1.1　操作系统的概念 3

1.1.1　操作系统的地位和作用 3

1.1.2　操作系统的管理目标和主要功能 4

1.1.3　操作系统的定义 5

1.2　操作系统的历史回顾 5

1.2.1　操作系统的产生 5

1.2.2　操作系统的完善 6

1.2.3　操作系统的发展 7

1.3　操作系统的类型 7

1.3.1　批处理操作系统 7

1.3.2　分时操作系统 8

1.3.3　实时操作系统 10

1.3.4　单用户操作系统 10

1.3.5　网络操作系统 11

1.3.6　分布式操作系统 11

1.4　操作系统的特征 12

1.4.1　并发性 12

1.4.2　共享性 13

1.4.3　虚拟性 14

1.4.4　异步性 14

1.5　操作系统的用户界面 14

1.5.1　命令界面 14

1.5.2　程序界面 14

1.6.1　整体式系统 15

1.6　操作系统的结构 15

1.5.3　图形用户界面 15

1.6.2　层次式系统 16

1.6.3　虚拟机系统 16

1.6.4　客户／服务器系统 16

1.7　操作系统的硬件环境 17

1.7.1　CPU与外设并行工作 17

1.7.2　I/O中断的作用 18

1.7.3　管态与目态 18

1.7.4　存储结构 18

1.7.5　存储保护 19

综合练习题一 19

2.1.1　程序的顺序执行 22

2.1　多道程序设计 22

第2章　处理机管理 22

2.1.2　程序的并发执行 23

2.1.3　并发程序执行的条件 24

2.2　进程的描述 26

2.2.1　进程的定义 26

2.2.2　进程的特性及其与程序的区别 26

2.2.3　进程的基本状态及其转换 27

2.2.4　PCB 29

2.2.5　进程的队列 31

2.3　进程的控制 32

2.3.1　进程控制机制 32

2.3.2　进程控制原语 32

2.4.1　互斥的定义 34

2.4　进程的互斥 34

2.4.3　用上锁和开锁原语实现进程的互斥 35

2.4.2　上锁和开锁原语 35

2.5　信号量机制 36

2.5.1　信号量的概念 36

2.5.2　P、V操作原语 37

2.5.3　用P、V操作原语实现进程的互斥 38

2.6　进程的同步 40

2.6.1 同步的定义 41

2.6.2　用P、V操作原语实现进程的同步 42

2.7.1　进程通信的定义 50

2.7.2　发送和接收原语 50

2.7　进程的通信 50

2.7.3　消息缓冲通信方式 51

2.7.4　信箱通信方式 53

2.8　死锁问题 54

2.8.1　死锁的定义 55

2.8.2 产生死锁的原因 57

2.8.3　产生死锁的必要条件 57

2.8.4　死锁的预防 58

2.8.5　死锁的避免 58

2.8.6　死锁的检测与解除 63

2.8.7　鸵鸟算法 64

2.9　处理机调度 64

2.9.1　调度算法 65

2.9.3　调度过程 67

2.9.2　调度时机 67

2.10　线程的概念 68

2.10.1　线程的定义 68

2.10.2　线程与进程的比较 69

综合练习题二 69

第3章　存储器管理 74

3.1　存储管理的概念 74

3.1.1　存储系统的分类 74

3.1.2　物理地址和逻辑地址 75

3.1.3　静态重定位和动态重定位 75

3.1.4　存储管理的功能 76

3.1.5　内存扩充技术 77

3.1.6　存储管理的分类 79

3.2　分区存储管理 80

3.2.1　固定分区存储管理 80

3.2.2　可变分区存储管理 82

3.2.3　伙伴系统 87

3.3　页式存储管理 88

3.3.1　实分页式存储管理 88

3.3.2　虚拟页式存储管理 95

3.4　段式存储管理 101

3.4.1　实分段式存储管理 101

3.4.2　虚拟段式存储管理 105

3.5　段页式存储管理 109

综合练习题三 109

4.1　设备管理概述 113

4.1.1　设备的分类 113

第4章　设备管理 113

4.1.2　设备管理的目标 114

4.1.3　设备管理的功能 114

4.1.4　设备管理结构 115

4.1.5　设备控制器和I/O通道 115

4.2　I/O控制方式 116

4.2.1　程序直接控制方式 116

4.2.2　中断控制方式 117

4.2.3　DMA控制方式 117

4.2.4　通道控制方式 119

4.3　中断技术 121

4.3.1 中断的基本概念 121

4.3.2　中断分类与优先级 122

4.3.3　中断处理过程 123

4.4　缓冲技术 123

4.4.1　缓冲技术的基本思想 123

4.4.2　缓冲的分类 124

4.4.3　缓冲的使用 126

4.5　设备分配及设备处理 127

4.5.1　设备分配的数据结构 127

4.5.2　设备分配策略 128

4.5.3　设备处理 129

4.6　SPOOLing系统 131

4.6.1 SPOOLing系统的概念 131

4.6.2 SPOOLing系统的组成 132

4.7　磁盘设备管理 133

4.6.3 SPOOLing系统的优点及应用举例 133

4.7.1　磁盘结构 134

4.7.2　磁盘的访问时间 136

4.7.3　磁盘调度算法 137

4.7.4　磁盘缓存置换算法 141

4.7.5　提高磁盘输入／输出速度的方法 142

综合练习题四 143

第5章　文件管理 146

5.1　文件系统概述 146

5.1.1　基本概念 147

5.1.2　文件分类 149

5.1.3　文件结构 150

5.1.4　文件存取方式 152

5.1.6　文件操作 154

5.1.5　文件结构与文件存取方式的联系 154

5.2　文件目录 156

5.2.1 目录内容 156

5.2.2　目录结构 157

5.2.3　目录检索技术 161

5.2.4　目录操作 162

5.3　文件系统的实现 163

5.3.1　文件的实现 163

5.3.2 目录的实现 168

5.3.3　文件共享的实现 169

5.3.4　磁盘空间管理 171

5.3.5　文件系统的一致性 177

综合练习题五 180

6.1　安全性概述 184

第6章　操作系统安全性 184

6.2　影响系统安全性的因素 185

6.3　实现系统安全性的基本技术 187

6.3.1　鉴别机制 187

6.3.2　授权机制 193

6.3.3　备份、转储与恢复机制 197

6.3.4　加密机制 199

6.3.5　审计机制 205

6.3.6　防火墙机制 205

6.3.7　反病毒机制 211

6.4　安全性的设计原则 212

6.5　职业道德教育与法制建设 212

综合练习题六 213

7.1　Linux操作系统概述 219

7.1.1 Linux的起源和历史 219

实训篇 219

第7章　实训基础 219

7.1.2 Linux的特点 220

7.1.3 Linux的基本结构 221

7.1.4 Linux的源代码分布 222

7.1.5 Linux的用户接口 223

7.1.6 Linux基本操作简介 226

7.2 Windows 2000/XP操作系统概述 229

7.2.1 Windows 2000/XP的由来和特点 229

7.2.2 Windows 2000/XP体系结构简介 231

7.2.3 Windows 2000/XP的用户接口 238

7.2.4 Windows 2000/XP的注册表 243

7.2.5 Windows 2000/XP的任务管理器 246

第8章　实训内容 247

8.1　应用级 247

8.1.1　安装Linux 247

8.1.2　安装Windows 2000 248

8.1.3 Linux系统用户接口和编程界面 248

8.1.4 Windows操作系统界面认识 250

8.2　系统管理级 250

8.2.1　在Linux中使用优盘 250

8.2.2　屏蔽Windows 2000桌面上的“回收站” 251

8.2.3　停止Windows 2000“自动升级”服务 251

8.3　系统行为观察级 252

8.3.1　观察Linux进程的异步并发执行 252

8.3.2 Linux进程间的通信 253

8.3.3　在Linux中共享文件 254

8.3.4　观察Linux内存分配结果 254

8.3.5　观察Windows 2000内存使用情况 254

8.3.6　观察Windows 2000注册表的内容 255

8.4　实现级 255

8.4.1　进程调度模拟程序设计 256

8.4.2　页面置换模拟程序设计 256

8.4.3　文件系统模拟设计 257

8.5　源代码阅读级 258

8.5.1 Linux源代码专题分析——进程调度程序 258

8.5.2　跟踪系统查找文件过程 258

附录 习题参考答案与提示 260

参考文献 274