第1章 概述 1
1.1 操作系統(tǒng)的定義 3
1.1.1 面向用戶的操作系統(tǒng) 3
1.1.2 面向系統(tǒng)資源的操作系統(tǒng) 4
1.2 操作系統(tǒng)的形成與發(fā)展歷程 4
1.2.1 推動操作系統(tǒng)發(fā)展的因素 4
1.2.2 計算機硬件發(fā)展概述 5
1.2.3 計算機操作系統(tǒng)的發(fā)展 6
1.3 計算機系統(tǒng)硬件簡介 14
1.3.1 中央處理器 15
1.3.2 存儲器 15
1.3.3 磁盤 15
1.3.4 I/O設(shè)備 15
1.3.5 總線 16
1.3.6 操作系統(tǒng)的工作過程 16
1.4 操作系統(tǒng)的功能 18
1.5 用戶接口 19
1.5.1 命令接口 19
1.5.2 程序接口 20
1.6 現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征 22
1.7 操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 24
1.8 Linux操作系統(tǒng)簡介 27
1.8.1 Linux的產(chǎn)生 27
1.8.2 Linux的特性 27
1.8.3 Linux與Windows操作系統(tǒng)之間的差別 28
1.8.4 Linux的用戶界面 28
1.9 國產(chǎn)操作系統(tǒng) 29
本章小結(jié) 30
習(xí)題 31
第2章 進(jìn)程管理 33
2.1 進(jìn)程的概念 35
2.1.1 程序的順序執(zhí)行 35
2.1.2 程序的并發(fā)執(zhí)行 36
2.1.3 進(jìn)程的引入原因 39
2.2 進(jìn)程的狀態(tài) 41
2.2.1 兩態(tài)模型 41
2.2.2 三態(tài)模型 42
2.2.3 進(jìn)程的創(chuàng)建和終止 42
2.2.4 五態(tài)模型 44
2.2.5 被掛起的進(jìn)程 46
2.3 進(jìn)程的描述 49
2.3.1 操作系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu) 49
2.3.2 進(jìn)程的控制結(jié)構(gòu) 50
2.4 進(jìn)程控制 52
2.4.1 進(jìn)程創(chuàng)建 52
2.4.2 進(jìn)程撤銷 54
2.4.3 進(jìn)程等待 55
2.4.4 進(jìn)程喚醒 55
2.5 操作系統(tǒng)的執(zhí)行 55
2.5.1 系統(tǒng)程序與用戶程序隔離運行 56
2.5.2 系統(tǒng)程序在用戶空間運行 56
2.5.3 系統(tǒng)程序以分離的進(jìn)程運行 57
2.6 線程 57
2.6.1 線程的引入及定義 57
2.6.2 線程與進(jìn)程的關(guān)系 58
2.6.3 線程的實現(xiàn)方法 58
2.7 進(jìn)程間通信 59
2.7.1 臨界區(qū)與臨界資源 60
2.7.2 忙等的互斥 60
2.7.3 用信號量機制實現(xiàn)互斥與同步 64
2.7.4 經(jīng)典的IPC問題 70
2.7.5 進(jìn)程通信 77
2.7.6 管程 77
2.8 Linux進(jìn)程與線程 79
2.8.1 Linux系統(tǒng)的啟動 79
2.8.2 Linux進(jìn)程/線程 82
2.8.3 Linux進(jìn)程/線程的狀態(tài) 83
2.8.4 Linux進(jìn)程創(chuàng)建 84
2.8.5 Linux線程管理 87
2.8.6 Linux IPC 90
2.9 小型案例實訓(xùn) 96
本章小結(jié) 97
習(xí)題 97
第3章 處理機調(diào)度與死鎖 101
3.1 作業(yè)的概念 102
3.2 作業(yè)與進(jìn)程的關(guān)系 103
3.3 多級調(diào)度的概念 104
3.3.1 高級調(diào)度 104
3.3.2 中級調(diào)度 105
3.3.3 低級調(diào)度 105
3.3.4 線程調(diào)度 105
3.4 調(diào)度算法 105
3.4.1 作業(yè)調(diào)度算法 106
3.4.2 進(jìn)程調(diào)度算法 108
3.5 進(jìn)程調(diào)度的時機 112
3.6 Linux進(jìn)程調(diào)度 113
3.6.1 Linux進(jìn)程調(diào)度的目標(biāo) 113
3.6.2 Linux進(jìn)程分類 113
3.6.3 Linux進(jìn)程優(yōu)先級 113
3.6.4 Linux進(jìn)程調(diào)度程序 115
3.6.5 進(jìn)程調(diào)度策略 115
3.6.6 可變優(yōu)先級 115
3.6.7 可變時間片 115
3.6.8 Linux進(jìn)程調(diào)度實現(xiàn) 116
3.7 死鎖 117
3.7.1 死鎖的定義和起因 117
3.7.2 規(guī)避死鎖的方法 117
3.8 小型案例實訓(xùn) 120
本章小結(jié) 128
習(xí)題 128
第4章 存儲管理 133
4.1 存儲管理概述 134
4.1.1 計算機系統(tǒng)的存儲體系 135
4.1.2 存儲器的組織方式 136
4.2 單一連續(xù)存儲管理 139
4.3 分區(qū)存儲管理 139
4.3.1 固定分區(qū)方式 139
4.3.2 可變分區(qū)方式 141
4.3.3 分區(qū)式存儲管理的特點 143
4.3.4 分區(qū)式存儲管理的內(nèi)存擴充技術(shù) 144
4.4 分頁存儲管理 146
4.4.1 分頁存儲管理的基本原理 146
4.4.2 分頁存儲管理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 147
4.4.3 頁式地址結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)換 149
4.4.4 相聯(lián)存儲器和快表 151
4.4.5 分頁存儲管理的內(nèi)存分配與回收 152
4.4.6 分頁存儲管理的內(nèi)存共享與保護(hù) 153
4.4.7 分頁存儲管理的特點 154
4.5 分段存儲管理 154
4.5.1 分段存儲管理的基本原理 154
4.5.2 分段存儲管理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 155
4.5.3 分段存儲管理的地址結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)換 155
4.5.4 內(nèi)存分配與回收 156
4.5.5 段共享與保護(hù) 157
4.5.6 分段存儲管理的特點 158
4.5.7 分頁存儲管理和分段存儲管理的區(qū)別 158
4.6 段頁式存儲管理 158
4.7 虛擬存儲管理系統(tǒng) 158
4.7.1 虛擬存儲概述 158
4.7.2 請求分頁虛擬存儲管理 160
4.7.3 請求分段虛擬存儲管理 165
4.7.4 段頁式虛擬存儲管理 165
4.8 Linux的存儲管理 166
4.8.1 Intel 80386體系結(jié)構(gòu)下的內(nèi)存管理機制 166
4.8.2 Linux地址轉(zhuǎn)換機制 169
4.8.3 Linux內(nèi)存分配和釋放 170
4.8.4 Linux進(jìn)程虛擬內(nèi)存地址 172
4.8.5 Linux頁面操作 174
4.9 小型案例實訓(xùn) 176
本章小結(jié) 179
習(xí)題 180
第5章 設(shè)備管理 183
5.1 概述 184
5.1.1 設(shè)備的分類 184
5.1.2 設(shè)備管理的功能 185
5.2 設(shè)備控制器 186
5.2.1 設(shè)備控制器的基本功能 186
5.2.2 設(shè)備控制器的組成 187
5.3 數(shù)據(jù)傳送控制方式 187
5.3.1 程序直接控制方式 188
5.3.2 中斷控制方式 188
5.3.3 直接存取方式 189
5.3.4 通道控制方式 191
5.4 中斷技術(shù) 192
5.4.1 中斷的基本概念 192
5.4.2 中斷類型 195
5.4.3 中斷的優(yōu)先級 195
5.4.4 軟件中斷 196
5.5 緩沖技術(shù) 196
5.5.1 緩沖技術(shù)的引入 196
5.5.2 緩沖的分類與管理 197
5.6 設(shè)備獨立性 197
5.7 設(shè)備分配 198
5.7.1 設(shè)備分配中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 198
5.7.2 設(shè)備分配時應(yīng)考慮的因素 199
5.8 SPOOLing系統(tǒng) 201
5.9 Linux設(shè)備管理 201
5.9.1 設(shè)備管理概述 202
5.9.2 Linux的I/O控制 203
5.9.3 字符設(shè)備與塊設(shè)備管理 205
5.10 小型案例實訓(xùn) 207
本章小結(jié) 210
習(xí)題 211
第6章 文件系統(tǒng) 213
6.1 文件 215
6.1.1 文件管理的幾個基本概念 215
6.1.2 文件分類 216
6.2 文件組織形式 216
6.2.1 文件的邏輯結(jié)構(gòu) 216
6.2.2 文件的物理結(jié)構(gòu) 217
6.3 文件存儲空間的管理 219
6.3.1 空閑文件目錄法 220
6.3.2 空閑塊鏈法 220
6.4 文件目錄管理 221
6.4.1 文件目錄管理的基本要求 221
6.4.2 文件控制塊和索引節(jié)點 221
6.4.3 文件目錄結(jié)構(gòu) 222
6.4.4 文件共享 223
6.4.5 文件保護(hù) 224
6.5 文件操作 224
6.6 文件系統(tǒng)的層次模型 225
6.7 Linux文件系統(tǒng)概述 226
6.7.1 Linux文件系統(tǒng)特點 226
6.7.2 Linux的文件類型 227
6.7.3 Linux的虛擬文件系統(tǒng) 227
6.7.4 掛載、卸載文件系統(tǒng) 229
6.7.5 ext2文件系統(tǒng) 230
6.8 小型案例實訓(xùn) 231
本章小結(jié) 236
習(xí)題 237
第7章 Linux網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)器配置實例 239
7.1 Linux網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 240
7.1.1 Linux網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)概念 240
7.1.2 Linux的網(wǎng)絡(luò)端口 240
7.1.3 Linux網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)配置文件 241
7.2 配置網(wǎng)卡 244
7.2.1 配置TCP/IP 網(wǎng)絡(luò) 244
7.2.2 網(wǎng)絡(luò)相關(guān)命令 245
7.2.3 桌面環(huán)境下配置網(wǎng)卡 246
7.2.4 配置網(wǎng)絡(luò)的shell命令 248
7.3 Linux網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 250
7.3.1 服務(wù)器軟件與網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 250
7.3.2 管理服務(wù) 251
7.4 Samba服務(wù)器 251
7.4.1 Samba概述 251
7.4.2 Samba的安裝 253
7.4.3 Samba的配置文件 254
7.4.4 Samba的文件共享 254
7.4.5 Samba的打印共享 256
7.4.6 啟動和停止Samba服務(wù) 256
7.4.7 編輯文件配置Samba服務(wù)器實例 257
7.5 DNS服務(wù)器 259
7.5.1 配置主DNS服務(wù)器 259
7.5.2 配置輔助DNS服務(wù)器 260
7.5.3 測試DNS服務(wù)器 261
7.6 FTP服務(wù)器 263
7.6.1 FTP服務(wù)器簡介 263
7.6.2 vsftpd服務(wù)器配置基礎(chǔ) 264
7.6.3 配置vsftpd服務(wù)器 265
本章小結(jié) 267
習(xí)題 267
附錄 實驗指導(dǎo) 269
參考文獻(xiàn) 286