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第1章 绪论1

1.1操作系统概述1

1.1.1操作系统定义1

1.1.2学习操作系统的目的2

1.2操作系统的作用2

1.2.1用户视角2

1.2.2资源管理者视角3

1.2.3虚拟机视角4

1.2.4作业组织视角4

1.3操作系统的发展历史4

1.3.1操作系统发展的动力4

1.3.2操作系统的发展历史5

1.4操作系统的类型7

1.4.1批处理操作系统7

1.4.2分时操作系统8

1.4.3实时操作系统10

1.4.4微机操作系统11

1.4.5多处理机操作系统12

1.4.6网络操作系统13

1.4.7分布式操作系统15

1.4.8嵌入式操作系统17

1.5操作系统的特征17

1.6操作系统的结构18

1.6.1传统的操作系统结构18

1.6.2现代操作系统结构20

1.7操作系统的用户界面20

1.7.1命令界面21

1.7.2程序界面21

1.7.3图形用户界面22

1.8操作系统的硬件环境23

1.8.1 CPU与外设并行工作23

1.8.2 I/O中断的作用23

1.8.3管态与目态24

1.8.4存储结构24

1.8.5存储保护25

1.9操作系统的安装与启动26

第2章 进程管理30

2.1多道程序设计30

2.1.1程序的顺序执行31

2.1.2程序的并发执行31

2.1.3并发程序执行的条件32

2.2进程的描述33

2.2.1进程的概念33

2.2.2进程的特征及其与程序的区别34

2.2.3进程的基本状态及其转换35

2.2.4进程控制结构41

2.2.5 PCB的组织方式42

2.3进程的控制43

2.3.1进程控制机制43

2.3.2进程控制原语43

2.4进程的互斥46

2.4.1互斥的定义46

2.4.2上锁和开锁原语47

2.4.3用上锁和开锁原语实现进程的互斥47

2.5信号量机制48

2.5.1信号量的概念48

2.5.2 P、V操作原语49

2.5.3用P、V操作原语实现进程的互斥50

2.6进程的同步51

2.6.1同步的定义51

2.6.2用P、V操作原语实现进程的同步52

2.6.3几个经典的进程同步问题53

2.7进程的通信58

2.7.1进程通信的定义58

2.7.2共享存储器系统59

2.7.3消息传递系统59

2.7.4管道通信系统62

2.8死锁问题64

2.8.1死锁的定义64

2.8.2产生死锁的原因64

2.8.3产生死锁的必要条件64

2.8.4死锁的预防65

2.8.5死锁的避免65

2.8.6死锁的检测与解除66

2.8.7鸵鸟算法67

2.9进程调度67

2.9.1进程调度算法70

2.9.2进程调度时机72

2.10线程73

2.10.1线程的定义73

2.10.2线程与进程的比较74

第3章 存储管理76

3.1存储管理的概念76

3.1.1存储系统的分类77

3.1.2物理地址和逻辑地址78

3.1.3静态重定位和动态重定位79

3.1.4存储管理的功能79

3.1.5内存扩充技术81

3.1.6存储管理的分类83

3.2程序的装入和链接85

3.3连续分配方式88

3.4基本分页存储管理方式91

3.5基本分段存储管理方式93

3.6段页式存储管理方式96

3.7虚拟存储器的基本概念97

3.8请求分页存储管理方式99

3.9请求分段存储管理方式104

3.10页面置换算法108

3.11抖动问题112

第4章 设备管理115

4.1设备管理概述115

4.1.1设备分类115

4.1.2设备管理的功能和任务116

4.1.3设备独立性117

4.1.4设备控制器118

4.1.5设备通道119

4.1.6 I/O系统结构120

4.2 I/O控制方式121

4.2.1程序直接控制方式121

4.2.2中断控制方式122

4.2.3 DMA方式124

4.2.4通道方式126

4.3中断技术128

4.3.1中断的基本概念128

4.3.2中断的分类与优先级128

4.3.3软中断129

4.3.4中断处理过程129

4.4缓冲技术130

4.4.1缓冲技术的引入130

4.4.2缓冲的种类131

4.5设备分配134

4.5.1设备分配所用的数据结构134

4.5.2设备分配原则138

4.5.3设备分配程序139

4.5.4 SPOOLing技术141

4.6磁盘设备管理142

4.6.1存储设备的物理结构143

4.6.2磁盘调度145

4.6.3磁盘高速缓存147

4.6.4提高磁盘I/O速度的其他方法148

4.6.5独立磁盘冗余阵列149

第5章 文件管理152

5.1文件系统概述152

5.1.1文件的概念152

5.1.2文件的访问方式156

5.1.3文件的逻辑结构158

5.1.4文件的物理结构160

5.1.5文件系统166

5.2文件目录167

5.2.1文件控制块167

5.2.2文件目录与目录文件168

5.2.3单级目录结构169

5.2.4二级目录结构170

5.2.5多级目录结构172

5.2.6文件目录操作173

5.3文件系统的实现175

5.3.1文件系统调用的实现175

5.3.2文件存储空间分配的实现176

5.3.3文件共享和保护的实现178

第6章 操作系统安全性180

6.1安全性概述180

6.1.1计算机系统安全概念180

6.1.2计算机系统安全核心181

6.1.3计算机资产及威胁182

6.1.4内部与外部攻击185

6.1.5恶意软件187

6.2操作系统安全机制190

6.2.1用户验证190

6.2.2反入侵策略192

6.2.3数字加密技术194

6.3安全性的设计原则195

6.3.1操作系统安全性原则的概念195

6.3.2系统保护策略与机制197

6.4职业道德教育与法制建设198

6.4.1计算机从业人员职业道德教育198

6.4.2计算机相关法律法规建设200

第7章 Ubuntu操作系统实验203

7.1 Ubuntu安装203

7.1.1实验目的203

7.1.2实验内容203

7.1.3实验报告209

7.1.4实验相关资料209

7.2熟悉Ubuntu环境211

7.2.1实验目的211

7.2.2实验内容211

7.2.3实验报告218

7.2.4实验相关资料218

7.3 Shell脚本221

7.3.1实验目的221

7.3.2实验内容221

7.3.3实验报告224

7.3.4实验相关资料225

7.4进程间通信226

7.4.1实验目的226

7.4.2实验内容226

7.4.3实验报告229

7.4.4实验相关资料229

7.5存储管理232

7.5.1实验目的232

7.5.2实验内容232

7.5.3实验报告238

7.5.4实验相关资料238

7.6文件操作238

7.6.1实验目的238

7.6.2实验内容238

7.6.3实验报告240

7.6.4实验相关资料240

附录 Linux操作系统常用命令243

参考文献247