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第1章 操作系统概述1

1.1 操作系统的概念1

1.1.1 操作系统的地位1

1.1.2 操作系统的作用2

1.2 操作系统的发展和分类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 嵌入式操作系统10

1.3 现代主流操作系统简介11

1.3.1 MS-DOS及Windows系列11

1.3.2 UNIX大家族14

1.3.3 自由软件Linux16

1.4 操作系统的特征18

1.4.1 并发性18

1.4.2 共享性18

1.4.3 异步性19

1.4.4 虚拟性19

1.5 操作系统的功能19

1.5.1 处理机管理19

1.5.2 存储器管理20

1.5.3 设备管理21

1.5.4 文件管理22

1.5.5 用户接口22

1.6 本章小结23

习题124

第2章 进程管理26

2.1 进程的引入26

2.1.1 程序的顺序执行26

2.1.2 程序的并发执行27

2.1.3 进程29

2.1.4 进程的状态及其转换31

2.1.5 进程控制块32

2.2 进程控制35

2.2.1 原语35

2.2.2 进程的创建与撤销35

2.2.3 进程的阻塞与唤醒36

2.2.4 进程的挂起与激活37

2.3 进程同步与互斥37

2.3.1 临界资源与临界区38

2.3.2 信号量及P、V操作39

2.3.3 经典的进程同步互斥问题44

2.3.4 管程47

2.4 进程通信50

2.4.1 共享存储50

2.4.2 消息传递50

2.4.3 共享文件53

2.5 进程调度53

2.5.1 调度的层次53

2.5.2 调度算法的评价标准55

2.5.3 调度算法56

2.6 死锁59

2.6.1 死锁的概念59

2.6.2 死锁的预防60

2.6.3 死锁的避免61

2.6.4 死锁的检测66

2.6.5 死锁的解除67

2.7 线程67

2.7.1 线程的引入67

2.7.2 进程与线程的关系68

2.7.3 线程调度与通信68

2.8 本章小结69

实训69

实验1：Windows 2003的任务与进程管理器69

实验2：Linux的启动、退出与系统设置76

实验3：Linux中的进程管理83

习题288

第3章 存储器管理91

3.1 存储体系91

3.1.1 存储管理的功能92

3.1.2 存储分配方式92

3.1.3 存储空间的管理93

3.1.4 地址重定位93

3.1.5 存储保护96

3.2 连续分配存储管理97

3.2.1 单一连续分配方式97

3.2.2 分区分配方式97

3.2.3 紧凑和对换技术102

3.3 离散分配存储管理103

3.3.1 分页存储管理方式103

3.3.2 分段存储管理方式108

3.3.3 段页式存储管理方式111

3.4 虚拟存储器113

3.4.1 程序局部性原理113

3.4.2 虚拟存储器的概念114

3.4.3 请求分页存储管理方式115

3.4.4 页面置换算法118

3.4.5 请求分段存储管理方式121

3.5 本章小结123

实训123

实验1：Windows 2003 Server的系统监视器123

实验2：Windows 2003 Server的存储管理129

习题3133

第4章 设备管理136

4.1 设备管理概述136

4.1.1 设备的分类136

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142

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153

4.4 虚拟技术和缓冲技术156

4.4.1 SPOOLing技术156

4.4.2 缓冲技术的引入157

4.4.3 单缓冲158

4.4.4 双缓冲158

4.4.5 缓冲池159

4.5 其他I/O技术简介161

4.5.1 USB技术161

4.5.2 即插即用技术PnP（Plug and Play）162

4.5.3 缓存163

4.6 I/O磁盘调度167

4.6.1 磁盘传输性能167

4.6.2 磁盘调度算法169

4.7 RAID技术172

4.7.1 RAID基本原理172

4.7.2 RAID配置等级173

4.8 本章小结176

实训177

实验1：Windows 2003的设备管理177

实验2：Windows 2003 Server的注册表管理183

实验3：Linux的设备管理188

习题4194

第5章 文件管理196

5.1 文件系统概述196

5.1.1 文件和文件系统196

5.1.2 文件类型198

5.2 文件的逻辑结构200

5.2.1 文件的逻辑结构简介200

5.2.2 顺序文件201

5.2.3 索引文件202

5.2.4 索引顺序文件203

5.3 外存分配方式204

5.3.1 连续分配204

5.3.2 链接分配206

5.3.3 索引分配208

5.4 文件目录管理210

5.4.1 文件目录的内容211

5.4.2 目录结构212

5.4.3 文件目录操作216

5.4.4 目录查询技术217

5.5 文件存储空间的管理218

5.5.1 空闲表法和空闲链表法218

5.5.2 位示图法219

5.5.3 成组链接法220

5.6 文件操作和文件的存取控制222

5.6.1 文件操作222

5.6.2 文件的存取控制224

5.7 文件的共享与安全226

5.7.1 文件的共享226

5.7.2 文件系统的安全230

5.8 文件系统性能的改善232

5.9 本章小结235

实训235

实验1：Windows 2003 Server磁盘文件系统的管理与维护235

实验2：Linux的文件管理244

习题5251

第6章 Linux操作系统实例分析253

6.1 Linux的基本结构253

6.1.1 Linux的体系结构253

6.1.2 Linux内核源代码组织结构254

6.2 Linux的进程管理255

6.2.1 Linux的进程和线程管理256

6.2.2 Linux的进程调度257

6.2.3 Linux进程间的通信259

6.3 Linux的存储管理263

6.3.1 Linux虚拟内存的抽象模型263

6.3.2 Linux的高速缓存265

6.3.3 管理内存空间的数据结构266

6.3.4 内存区的分配和页面淘汰策略267

6.4 Linux的文件管理270

6.4.1 Linux文件系统的构成270

6.4.2 EXT2对磁盘的组织272

6.4.3 EXT2文件的物理结构275

6.4.4 EXT3文件系统275

6.4.5 虚拟文件系统277

6.5 Linux的设备管理279

6.5.1 Linux设备管理概述279

6.5.2 Linux中的设备驱动281

6.5.3 设备管理实例282

6.6 Linux的Shell283

6.6.1 Shell的工作原理284

6.6.2 Shell的种类285

6.6.3 Bash Shell的命令285

6.6.4 Bash Shell编程290

6.7 Linux的安全机制293

6.7.1 标识与鉴别294

6.7.2 存取控制294

6.7.3 审计与加密295

6.7.4 网络安全296

6.7.5 备份与恢复297

6.8 本章小结297

实训298

实验1：Windows 2003的用户管理298

实验2：Linux的用户管理301

习题6306

参考文献307