计算机操作系统

《计算机操作系统》主要讲述计算机操作系统的基本概念、原理和实际应用方法。全书共6章，在第1章扼要介绍操作系统基本功能特点的基础上，第2章至第5章结合常见的典型操作系统DOS、Windows、UNIX和Linux等介绍了操作系统的基本概念、原理和构成，第6章较详细地介绍了Linux。在附录中给出了具有实用特色的实验。
《计算机操作系统》内容简练，通俗易懂，注重将理论与应用实践相结合，可作为普通高等院校计算机科学和工程类专业教材，也可作为各类计算机成人教育、培训教材，对从事计算机开发和应用的工程技术人员也具有参考价值。
本书主要讲述计算机操作系统的基本概念、原理和实际应用方法。全书共6章，在第1章扼要介绍操作系统基本功能特点的基础上，第2章至第5章结合常见的典型操作系统DOS、Windows、UNIX和Linux等介绍了操作系统的基本概念、原理和构成，第6章较详细地介绍了Linux。在附录中给出了具有实用特色的实验。
　　本书内容简练，通俗易懂，注重将理论与应用实践相结合，可作为普通高等院校计算机科学和工程类专业教材，也可作为各类计算机成人教育、培训教材，对从事计算机开发和应用的工程技术人员也具有参考价值。

1 操作系统引论
1.1 操作系统的形成
1.1.1 手工操作方式
1.1.2 脱机输入输出（Off-LineI／O）技术
1.1.3 批处理技术
1.1.4 多道程序设计技术
1.2 操作系统的基本类型
1.2.1 批处理系统
1.2.2 分时系统（Time-SharingSystem）
1.2.3 实时系统（Real-TimeSystem）
1.2.4 网络操作系统
1.2.5 分布式操作系统
1.2.6 嵌入式操作系统
1.3 操作系统的特征
1.4 操作系统的任务和功能
1.4.1 处理机管理的任务和功能
1.4.2 存储器管理的任务和功能
1.4.3 设备管理的任务和功能
1.4.4 文件管理的任务和功能
1.4.5 用户接口
1.5 典型微机操作系统简介
1.5.1 MS-DOS操作系统
1.5.2 OS／2操作系统
1.5.3 Windows操作系统
1.5.4 UNIX操作系统
思考题和习题

2 处理机管理
2.1 进程的概念
2.1.1 进程的引入
2.1.2 进程的定义
2.2 进程的状态和进程控制块
2.2.1 进程的状态及其转换
2.2.2 进程控制块
2.2.3 进程控制块队列
2.3 进程的控制
2.3.1 原语
2.3.2 进程控制原语
2.4 处理机调度
2.4.1 处理机调度的基本概念
2.4.2 进程调度
2.4.3 作业调度
2.5 互斥与同步
2.5.1 临界资源与临界区
2.5.2 进程的互斥
2.5.3 进程的同步
2.5.4 经典进程的互斥与同步问题
2.5.5 管程
2.6 高级进程通信
2.6.1 直接通信
2.6.2 间接通信
2.7 死锁
2.7.1 死锁的概念
2.7.2 死锁的预防
2.7.3 死锁的避免
2.7.4 死锁的检测并恢复
2.8 线程
2.8.1 线程的引入
2.8.2 线程与进程
2.8.3 用户级线程和内核级线程
2.8.4 windaws2000中的进程与线程
2.8.5 Linux的进程和线程
思考题和习题

3 存储器管理
3.1 存储器的物理组织
3.2 存储管理的基本任务
3.2.1 内存分配
3.2.2 共享存储区
3.2.3 存储区信息的保护
3.2.4 内存扩充
3.2.5 地址重定位
3.3 程序的装人和连接
3.3.1 用户程序的主要处理阶段
3.3.2 绝对装入方式（AbsoluteLoadingMode）
3.3.3 可重定位装入方式（RelocationLoadingMode）
3.3.4 程序的连接
3.4 分区存储管理
3.4.1 单一连续分区
3.4.2 固定分区
3.4.3 可变分区
3.4.4 空闲区的分配和回收
3.4.5 分区的保护
3.5 离散分配方式
3.5.1 基本分页存储管理方式
3.5.2 基本分段存储管理方式
3.5.3 基本段页式存储管理方式
3.6 覆盖和交换技术
3.6.1 覆盖技术
3.6.2 交换技术
3.7 虚拟存储管理技术
3.7.1 局部性原理
3.7.2 虚拟存储器
3.7.3 虚拟页式存储管理技术
3.7.4 虚拟段式存储管理技术
3.8 80286和80386的存储器管理
3.8.1 80286的存储管理
3.8.2 80386的存储管理
思考题和习题

4 文件管理
4.1 文件的概念
4.1.1 文件系统的概念
4.1.2 文件的逻辑结构与存取方式
4.1.3 文件的物理结构与存储设备
4.2 文件存储空间的管理
4.2.1 空闲文件目录
4.2.2 空闲块链
4.2.3 位图法
4.3 文件的目录管理和存取控制
4.3.1 文件目录组成
4.3.2 文件目录的分类
4.3.3 文件目录的共享
4.3.4 文件的存取控制
4.4 文件的使用
4.5 UNIX文件系统简介
4.5.1 IJNIX目录项与磁盘组织
4.5.2 UNIX文件操作内存数据结构
4.5.3 UNIX文件操作流程
思考题和习题

5 设备管理
5.1 概述
5.1.1 设备管理的任务和功能
5.1.2 设备的分类
5.1.3 逻辑设备与物理设备
5.1.4 设备驱动程序
5.2 数据传送控制方式
5.2.1 程序控制输入／输出方式
5.2.2 中断输入／输出方式
5.2.3 直接存储器访问（DMA）方式
5.2.4 通道方式
5.3 缓冲技术
5.3.1 缓冲技术的引入
5.3.2 缓冲的实现方法
5.3.3 缓冲的种类
5.3.4 缓冲池的管理
5.4 设备分配与管理
5.4.1 设备分配中的数据结构
5.4.2 设备分配原则
5.4.3 分配程序的实现
5.4.4 SPOOLing技术和虚拟设备
5.5 磁盘I／O与INT13H
5.5.1 磁盘I／O
5.5.2 磁盘操作接口INT13H
5.6 常见操作系统的设备管理
5.6.1 DOS的设备管理
5.6.2 Windows98的设备管理
5.6.3 Linux的设备管理
思考题和习题

6 Linux操作系统
6.1 Linux简介
6.1.1 Linux的起源
6.1.2 Linux软件的开发模式
6.1.3 Linux的特点
6.1.4 Linux的版本
6.2 Linux的安装和使用
6.2.1 Linux的安装
6.2.2 Linux的常用命令
6.2.3 文本编辑器vim
6.2.4 Shell编程
6.2.5 图形化桌面环境
6.3 Linux系统内核分析
6.3.1 Linux系统内核的体系结构
6.3.2 进程管理
6.3.3 内存管理
6.3.4 设备管理
6.3.5 文件系统
思考题和习题

附录 实验
实验1 进程管理
实验2 进程间通信
实验3 DOS的磁盘文件管理
实验4 文件系统基本操作
实验5 中断的截获及应用
实验6 主引导记录MBR和硬盘分区表PT
实验7 RedHatLinux8.0系统的安装使用
实验8 编写并调试Linux Shell脚本程序
参考文献

（1）实时系统的应用需求
随着计算机应用领域的日益扩大，某些应用领域的需要要求计算机系统能够及时地对外部事件做出响应和处理。归纳起来主要有以下两类：
①实时控制系统（过程控制系统）
当把计算机用于生产过程的控制，以形成以计算机为中心的控制系统时，要求能实时采集现场数据，并把测量系统测得的数据进行及时加工并及时输出结果，进而自动地控制相应的执行机构，使某些参数（如温度、压力、方法等）能按预定的规律变化，以保证产品的质量和提高产量。在军事领域，把计算机用于对武器，如飞行器、导弹等的控制时，对计算机系统响应的及时性、可靠性和准确性有着更高的要求。随着大规模集成电路的发展，已制作出各种类型的芯片，并可将这些芯片嵌入到各种仪器和设备中，用来对设备的工作进行实时控制，这就构成了所谓的智能仪器和设备。在这些设备中也需要配置某种类型的、能进行实时控制的系统。通常把用于进行实时控制的系统称为实时控制系统，也叫过程控制系统，其基本特点是：具有比被控过程的变化速度更快的反应速度；工作安全可靠；操作简便。
②实时处理系统
把计算机用于对信息进行实时处理的系统称为实时处理系统。典型的实时处理系统有：飞机或火车票的订票系统、股票交易系统、情报检索系统等。用于实时通讯处理的系统也属于实时处理系统。一般，实时处理系统由多个远程终端通过通信线路连接到一台或多台主机上，主机接收从远程终端上发来的服务请求，根据用户提出来的请求，对信息进行检索和处理，并在很短的时间内为用户做出正确的回答或完成相应的操作。
（2）对实时系统的特殊要求
实时系统具有专用性强、种类多的特点。任何实时系统都具有的一个基本特征就是事件驱动设计，即当接收了某些外部信息后，能做出反应或控制相应的外部设备，能够选择某一事先设定的程序去执行，完成相应的实时任务。一般来说，对实时系统具有以下一些特殊的要求：
①实时时钟的管理：通常实时任务可分为两类：一类是定时任务，在这类任务中外部设备周期性地发出激励信号给计算机，要求它按指定周期重复循环执行任务；另一类是延迟任务，属于非周期性实时任务，要求系统在一定的截止时间之内或之前完成任务。不论哪一类任务，都要求实时系统能够提供足够准确可靠的实时时钟。沩此，实时系统需要设置一个作为外围设备的实时时钟和时钟管理程序。
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