操作系统原理与实训教程PDF电子书下载

第1章 操作系统概述 1

1.1 操作系统的概念 2

1.1.1 操作系统的地位 2

1.1.2 操作系统的作用 2

1.2 操作系统的发展与分类 3

1.2.1 无操作系统的计算机系统 3

1.2.2 批处理系统 5

1.2.3 分时系统 7

1.2.4 实时系统 8

1.2.5 网络操作系统 9

1.2.6 分布式操作系统 10

1.2.7 云计算 10

1.2.8 嵌入式操作系统 11

1.3 操作系统的特征 12

1.3.1 并发性 12

1.3.2 共享性 12

1.3.3 异步性 13

1.3.4 虚拟性 13

1.4 操作系统的功能 13

1.4.1 处理器管理 14

1.4.2 存储器管理 14

1.4.3 设备管理 15

1.4.4 文件管理 15

1.4.5 用户接口 16

1.5 操作系统结构设计 17

1.5.1 层次结构 17

1.5.2 微内核结构 18

1.6 现代主流操作系统简介 19

1.6.1 MS-DOS及Windows系列 19

1.6.2 UNIX大家族 23

1.6.3 自由软件Linux 24

本章小结 26

习题1 26

第2章 进程管理 28

2.1 进程的引入 29

2.1.1 程序的顺序执行 29

2.1.2 程序的并发执行 30

2.1.3 进程 31

2.1.4 进程的状态及转换 33

2.1.5 进程控制块 35

2.2 进程控制 37

2.2.1 原语 37

2.2.2 进程的创建与撤销 37

2.2.3 进程的阻塞与唤醒 38

2.2.4 进程的挂起与激活 39

2.3 进程同步与互斥 40

2.3.1 临界资源与临界区 40

2.3.2 信号量及P、V操作 41

2.3.3 经典的进程同步互斥问题 46

2.3.4 管程 50

2.4 进程通信 53

2.4.1 共享存储 53

2.4.2 消息传递 53

2.4.3 共享文件 56

2.5 进程调度 56

2.5.1 调度的层次 56

2.5.2 调度算法的评价标准 58

2.5.3 调度算法 59

2.6 死锁 61

2.6.1 死锁的概念 62

2.6.2 死锁的预防 63

2.6.3 死锁的避免 63

2.6.4 死锁的检测 68

2.6.5 死锁的解除 69

2.7 线程 69

2.7.1 线程的引入 69

2.7.2 进程与线程的关系 70

2.7.3 线程调度与通信 70

本章小结 71

实训 72

实训1 Windows Server 2003的任务与进程管理器 72

实训2 Linux的安装、启动、退出与系统设置 78

实训3 Linux中的进程管理 84

习题2 88

第3章 存储器管理 92

3.1 存储体系 93

3.1.1 存储管理的功能 94

3.1.2 存储分配方式 94

3.1.3 存储空间的管理 94

3.1.4 地址重定位 95

3.1.5 存储保护 97

3.2 连续分配存储管理 98

3.2.1 单一连续分配方式 98

3.2.2 分区分配方式 98

3.2.3 紧凑和对换技术 103

3.3 离散分配存储管理 104

3.3.1 分页存储管理 104

3.3.2 分段存储管理方式 109

3.3.3 段页式存储管理方式 112

3.4 虚拟存储器 114

3.4.1 程序局部性原理 114

3.4.2 虚拟存储器的概念 115

3.4.3 请求分页存储管理方式 116

3.4.4 页面置换算法 119

3.4.5 请求分段存储管理方式 121

本章小结 123

实训 123

实训1 Windows Server 2003的系统监视器 123

实训2 Windows Server 2003的存储管理 129

实训3 Linux中内存交换空间（swap）的构建 132

习题3 134

第4章 设备管理 137

4.1 设备管理概述 137

4.1.1 设备的分类 137

4.1.2 设备管理的目标与功能 138

4.2 I/O系统 139

4.2.1 I/O系统的硬件组织 139

4.2.2 I/O系统的软件组织 143

4.2.3 输入／输出控制方式 147

4.3 设备的分配与回收 151

4.3.1 设备分配中的数据结构 151

4.3.2 设备的分配与回收 152

4.4 虚拟技术和缓冲技术 155

4.4.1 SPOOLing技术 155

4.4.2 缓冲技术的引入 156

4.4.3 单缓冲 157

4.4.4 双缓冲 157

4.4.5 缓冲池 158

4.5 I/O磁盘调度 159

4.5.1 磁盘传输性能 159

4.5.2 磁盘调度算法 162

4.6 RAID技术 164

4.6.1 RAID基本原理 165

4.6.2 RAID配置等级 166

4.7 其他I/O技术简介 168

4.7.1 USB技术 168

4.7.2 即插即用技术 170

4.7.3 缓存 170

本章小结 174

实训 175

实训1 Windows Server 2003的设备管理 175

实训2 Windows Server 2003的注册表管理 180

实训3 Linux的设备管理 185

习题4 190

第5章 文件管理 192

5.1 文件系统概述 193

5.1.1 文件和文件系统 193

5.1.2 文件类型 195

5.2 文件的结构 196

5.2.1 文件的逻辑结构 196

5.2.2 顺序文件 197

5.2.3 索引文件 199

5.2.4 索引顺序文件 199

5.3 外存分配方式 200

5.3.1 连续分配 200

5.3.2 链接分配 202

5.3.3 索引分配 203

5.4 文件目录管理 206

5.4.1 文件目录的内容 206

5.4.2 目录结构 208

5.4.3 文件目录操作 211

5.4.4 目录查询技术 212

5.5 文件存储空间的管理 213

5.5.1 空闲表法和空闲链表法 213

5.5.2 位示图法 214

5.5.3 成组链接法 215

5.6 文件操作和文件的存取控制 216

5.6.1 文件操作 217

5.6.2 文件的存取控制 218

5.7 文件的共享与安全 220

5.7.1 文件的共享 221

5.7.2 文件系统的安全 224

5.8 文件系统性能的改善 225

本章小结 228

实训 228

实训1 Windows Server 2003磁盘文件系统的管理与维护 228

实训2 Linux的文件管理 237

习题5 243

第6章 Linux操作系统实例分析 246

6.1 Linux的基本结构 247

6.1.1 Linux的体系结构 247

6.1.2 Linux内核源代码组织结构 248

6.2 Linux的进程管理 248

6.2.1 Linux的进程和线程管理 249

6.2.2 Linux的进程调度 251

6.2.3 Linux进程间的通信 253

6.3 Linux的存储管理 256

6.3.1 Linux虚拟内存的抽象模型 256

6.3.2 Linux的高速缓存机构 258

6.3.3 管理内存空间的数据结构 259

6.3.4 内存区的分配和页面淘汰策略 260

6.4 Linux的文件管理 262

6.4.1 Linux文件系统的构成 262

6.4.2 EXT2对磁盘的组织 264

6.4.3 EXT2文件的物理结构 266

6.4.4 EXT3文件系统 267

6.4.5 虚拟文件系统VFS 269

6.5 Linux的设备管理 270

6.5.1 Linux设备管理概述 270

6.5.2 Linux中的设备驱动 272

6.5.3 设备管理实例 273

6.6 Linux的Shell 274

6.6.1 Shell的工作原理 275

6.6.2 Shell的种类 276

6.6.3 Bash Shell的命令 276

6.6.4 Bash Shell编程 281

6.7 Linux的安全机制 283

6.7.1 标识与鉴别 284

6.7.2 存取控制 284

6.7.3 审计与加密 285

6.7.4 网络安全 286

6.7.5 备份与恢复 287

本章小结 287

实训 288

实训1 Windows Server 2003的用户管理 288

实训2 Linux的用户管理 290

习题6 295

附录 各章习题参考答案 296

参考文献 298