本书分为两部分，上篇基础理论篇以操作系统对计算机系统资源的管理为线索，讲述操作系统的基本概念、基本原理、设计方法和实现技术，并以Linux操作系统为实例，剖析了Linux操作系统各个功能模块的实现机制，以加深读者对操作系统基本理论的理解。下篇实验指导篇围绕操作系统的用户接口、处理机管理、存储管理、文件管理和设备管理，在Linux系统环境下，设计选取10个实验，并给出了具体的课程设计题目和设计提示。

本书体系结构清晰，语言浅显易懂，案例经典实用。 全书从理论到实验、再到读者自行开发，脉络清晰，内容由浅入深，方便读者学习使用。

本书既可作为高等学校计算机专业及相关专业的“操作系统”课程教材，也可作为从事计算机科学、工程和应用等方面工作的科技人员的参考用书。

 

本书分为两部分：上篇基础理论篇，下篇实验指导篇，从基础理论部分所讲的知识点出发，精选10个实验项目。

上篇  基础理论篇

 

第1章  计算机操作系统概述

1.1  操作系统概念

1.2  操作系统的发展历程

1.2.1  穿孔卡片

1.2.2  晶体管和单道批处理系统

1.2.3  集成电路芯片和多道程序系统

1.2.4  个人计算机和现代操作系统

1.3  操作系统的分类

1.3.1  批处理操作系统

1.3.2  分时操作系统

1.3.3  实时操作系统

1.3.4  网络操作系统

1.3.5  分布式操作系统

1.3.6  嵌入式操作系统

1.3.7  云操作系统

1.4  现代操作系统的主要特性

1.4.1  并发性

1.4.2  共享性

1.4.3  虚拟性

1.4.4  异步性

1.5  操作系统的功能

1.5.1  处理机管理

1.5.2  存储管理

1.5.3  设备管理

1.5.4  文件管理

1.5.5  用户接口

1.6  Linux操作系统基础

1.6.1  Linux的起源与发展

1.6.2  Linux系统的特点

1.6.3  Linux基本结构

1.6.4  Linux版本

思考与练习

第2章  操作系统用户接口

2.1  用户接口简介

2.2  命令接口

2.2.1  作业

2.2.2  脱机用户接口

2.2.3  联机用户接口

2.2.4  Linux的命令控制接口

2.3  图形接口

2.4  系统调用

2.4.1  处理机的两种工作状态

2.4.2  系统调用的实现

2.4.3  系统调用实例

2.4.4  Linux系统调用

2.5  Linux编程基础

2.5.1  Linux的Shell

2.5.2  vi使用入门

2.5.3  GCC概述

2.5.4  Makefile

思考与练习

第3章  处理机管理

3.1  进程与线程

3.1.1  进程的引入

3.1.2  进程的概念

3.1.3  进程控制

3.1.4  进程调度

3.1.5  线程

3.2  进程间的制约关系

3.2.1  进程互斥和同步的概念

3.2.2  进程互斥的实现

3.2.3  进程同步的实现

3.2.4  用P、V原语解决经典的同步/互斥问题

3.2.5  结构化的同步/互斥机制——管程

3.3  进程通信

3.3.1  进程的通信方式

3.3.2  消息缓冲机制

3.3.3  信箱通信

3.4  死锁

3.4.1  死锁的概念

3.4.2  死锁产生的必要条件

3.4.3  死锁的预防

3.4.4  死锁的避免

3.4.5  死锁的检测和解除

3.5  处理机调度

3.5.1  调度的层次和分类

3.5.2  作业调度的功能和性能指标

3.5.3  作业调度算法

3.6  Linux系统的处理机管理

3.6.1  Linux系统进程与线程

3.6.2  Linux系统的进程控制块

3.6.3  Linux的进程状态及状态变迁

3.6.4  Linux的进程控制

3.6.5  Linux的进程调度

3.6.6  Linux的进程通信

思考与练习

第4章  主存管理

4.1  存储管理概述

4.1.1  基本概念

4.1.2  存储管理的功能

4.1.3  主存的虚拟存储中用到的几种技术

4.2  存储器的连续分配

4.2.1  单一连续分区存储管理

4.2.2  固定分区存储管理

4.2.3  可变分区存储管理

4.3  存储器的离散分配

4.3.1  分页式存储管理

4.3.2  分段式存储管理

4.3.3  段页式存储管理

4.3.4  虚拟存储管理

4.4  Linux系统的存储管理

4.4.1  Linux的内存管理概述

4.4.2  Linux存储空间的描述

4.4.3  Linux多级分页机制

4.4.4  空闲内存的管理

4.4.5  内存的分配与回收

4.4.6  页面的交换

思考与练习

第5章  文件管理

5.1  文件

5.1.1  文件的概念

5.1.2  文件的命名

5.1.3  文件的类型

5.1.4  文件的属性

5.1.5  文件的逻辑结构及存取方法

5.1.6  文件的物理结构

5.1.7  文件的使用

5.2  目录管理

5.2.1  文件控制块与目录项

5.2.2  目录的层次结构

5.2.3 “按名存取”的实现

5.3  文件系统

5.3.1  文件系统的概念

5.3.2  文件系统的实现

5.3.3  文件系统的功能

5.4  文件系统的安全性和保护机制

5.4.1  文件的共享与安全

5.4.2  文件的保护

5.5  Linux文件系统管理

5.5.1  Linux文件系统的概念

5.5.2  Linux文件系统的特点

5.5.3  Linux文件系统的结构

5.5.4  Ext2文件系统

思考与练习

第6章  设备管理

6.1  设备管理概述

6.1.1  设备管理的目标和功能

6.1.2  I/O系统的组织结构

6.1.3  I/O系统的分类

6.1.4  I/O系统的物理特性

6.2  设备使用界面的管理

6.2.1  设备独立性的概念

6.2.2  设备独立性软件

6.3  设备的分配

6.3.1  设备分配前应考虑的因素

6.3.2  设备分配原则

6.3.3  设备分配策略

6.3.4  设备分配中使用的数据结构

6.3.5  独享设备的分配

6.3.6  共享设备的分配

6.3.7  虚拟设备的分配

6.4  缓冲区的管理

6.4.1  缓冲的引入

6.4.2  缓冲的概念

6.4.3  缓冲的分类及实现

6.5  I/O的具体实现

6.5.1  I/O请求的提出

6.5.2  对I/O请求的管理

6.5.3  I/O请求的具体实现

6.5.4  数据传输方式

6.6  Linux的设备管理

6.6.1  Linux设备管理的特点

6.6.2  Linux系统的I/O软件结构

6.6.3  Linux的中断处理

思考与练习

下篇  实验指导篇

 

实验一  Linux的安装及应用

实验二  进程创建

实验三  进程控制

实验四  进程互斥

实验五  进程同步

实验六  进程通信

实验七  存储管理

实验八  文件管理

实验九  设备驱动程序安装

实验十  课程设计及设计提示

参考文献