了得網計算機/網絡_計算機操作繫統（Linux）教程

編輯推薦

本教材的每個抽像概念部分都配有相應的實驗，便於學生理解和實踐；本教材每章前均有“學習引導”一節，便於學生初步了解每章內容，清楚該如何學習每章內容；本教材每章後均有“本章小結”，從整體回顧課程的知識點，提出重點難點，便於學生更好地學習本章內容；每章的實驗以CDIO工程教育理念為指導思想，每一小節對應項組項目

內容簡介

本教材以Linux操作繫統內核為基礎，本著循序漸進的原則，采用通俗易懂的語言和豐富的實例，闡述操作繫統的基本概念、原理及方法。全教材共9章：第1章緒論；第2章操作繫統的導引；第3章存儲管理；第4章進程管理；第5章處理機管理；第6章操作繫統用戶接口；第7章設備管理；第8章文件管理；第9章Linux內核分析。本教材適用於計算機專業本、專科《計算機操作繫統》相關課程的教學。

第1章緒論
1.1學習引導
1.2操作繫統的概念
1.2.1什麼是操作繫統
1.2.2操作繫統的發展
1.3操作繫統的功能
1.3.1處理機管理
1.3.2存儲器管理
1.3.3設備管理
1.3.4文件管理
1.3.5用戶接口
1.4操作繫統的分類
1.4.1單用戶操作繫統
1.4.2多道批處理繫統第1章緒論

1.1學習引導

1.2操作繫統的概念

1.2.1什麼是操作繫統

1.2.2操作繫統的發展

1.3操作繫統的功能

1.3.1處理機管理

1.3.2存儲器管理

1.3.3設備管理

1.3.4文件管理

1.3.5用戶接口

1.4操作繫統的分類

1.4.1單用戶操作繫統

1.4.2多道批處理繫統

1.4.3分時繫統

1.4.4實時繫統

1.4.5網絡操作繫統

1.4.6分布式操作繫統

1.4.7嵌入式操作繫統

1.5操作繫統的特征和性能指標

1.5.1操作繫統的特征

1.5.2操作繫統性能指標

1.6Linux繫統概述

1.6.1Linux繫統形成和發展的基礎

1.6.2Linux繫統的特點

1項目：Linux內核結構

1.8擴展閱讀

1.9本章小結

1.10習題

第2章操作繫統的引導

2.1學習引導

2.2繫統啟動硬件基礎

2.2.1主板與內存映射

2.2.2加電自檢（POST）過程

2.3根文件繫統

2.3.1根文件繫統

2.3.2Busybox文件繫統簡介

2.4操作繫統啟動過程

2.4.1引導程序BootLoader的加載

2.4.2操作繫統內核的加載

2.4.3計算機啟動過程

2.5GDB調試

2.5.1GDB簡介

2.5.2GDB命令

2項目

2.6.1Linux內核的編譯

2.6.2制作帶根文件繫統的磁盤映像

2.6.3制作帶引導功能的啟動磁盤

2.6.4Linux內核調試

2.7本章小結

2.8習題

第3章存儲管理

3.1學習引導

3.2存儲管理的基本概念

3.2.1存儲管理的目的和功能

3.2.2存儲管理的方式

3.3連續分配方式

3.3.1單一連續分配

3.3.2固定分區存儲管理

3.3.3動態分區存儲管理

3.3.4交換技術

3.4離散分配方式

3.4.1基本分頁存儲管理

3.4.2基本分段存儲管理方式

3.4.3段頁式存儲管理方式

3.5虛擬存儲器

3.5.1虛擬存儲器的引入

3.5.2虛擬存儲器的實現

3.5.3虛擬存儲器的特征

3.6請求分頁存儲管理

3.6.1請求分頁中的硬件支持

3.6.2內存的分配

3.6.3頁面置換算法

3.6.4頁面抖動現像

3.7請求分段存儲管理

3.7.1段表機制

3.7.2缺段中斷機構

3.7.3地址變換機構

3.8Linux內存管理

3.8.1Linux存儲管理的重要數據結構

3.8.2頁表的管理

3.8.3頁面分配和回收

3.8.4Linux頁面置換

3項目

3.9.1動態分區分配模擬項目

3.9.2頁面置換算法模擬項目

3.10本章小結

3.11習題

第4章進程管理

4.1學習引導

4.2進程管理

4.2.1程序、程序的順序執行及其特征

4.2.2程序的並發執行及其特征

4.2.3進程的定義及其特征

4.2.4進程的基本狀態及其轉換

4.2.5進程切換

4.2.6進程控制塊PCB

4.2.7進程控制塊的組織方式

4.2.8進程控制

4.3進程互斥與同步及信號量機制

4.3.1臨界資源和臨界區

4.3.2進程互斥與同步的概念

4.3.3信號量機制

4.3.4信號量集機制

4.4進程間通信

4.4.1進程間通信的方式

4.4.2進程地址空間

4.4.3Linux進程間通信

4.4.4System V共享內存實現

4.4.5System V共享內存編程接口

4.4.6System V信號量機制

4.5死鎖

4.5.1死鎖產生的原因和必要條件

4.5.2解決死鎖的基本方法

4.6Linux進程的實現

4.6.1Linux進程描述符

4.6.2Linux進程的狀態

4.6.3Linux進程的虛擬內存布局

4.6.4Linux進程的內核堆棧

4.6.5Linux的init進程

4.6.7Linux用戶進程的創建

4.7線程

4.7.1線程的基本概念

4.7.2用戶級線程與內核級線程

4.7.3多線程模型

4.7.4Linux線程技術

4.7.5Glibc中的NTPL庫編程接口

4.7.6POSIX信號量

4項目

4.8.1進程管理的模擬實現

4.8.2生產者-消費者問題

4.8.3利用共享內存實現讀者寫者問題

4.8.4哲學家就餐問題

4.8.5司機與售票員問題

4.9本章小結

4.10習題

第5章處理機管理

5.1學習引導

5.2基本知識

5.2.1調度程序

5.2.2分派程序

5.2.3調度算法的若干準則

5.2.4進程優先級

5.2.5調度策略

5.2.6進程調度層次

5.2.7進程調度的功能

5.2.8進程調度時機

5.2.9作業的狀態及其轉換

5.3常用的調度隊列模型

5.3.1隻有進程調度的調度隊列模型

5.3.2具有高級和低級調度的調度隊列模型

5.3.3同時具有三級調度的調度隊列模型

5.4常用調度算法

5.4.1先來先服務調度算法

5.4.2短作業調度算法（SJF）或短進程調度算法（SPF）

5.4.3高響應比優先調度算法（HRN）

5.4.4優先級（FPF）優先調度算法

5.4.5基於時間片輪轉的調度算法

5.5Linux進程調度框架

5.5.1Linux進程的分類

5.5.2時間片的選擇

5.5.3Linux2.6.26的兩種主流調度器

5項目

5.6.1作業調度算法模擬

5.6.2進程調度算法模擬

5.6.3CFS算法在Linux上的實現分析

5.7本章小結

5.8習題

第6章操作繫統用戶接口

6.1學習引導

6.2操作繫統的接口

6.2.1程序接口

6.2.2命令接口

6.2.3作業控制級接口

6.3Linux的用戶接口

6.3.1常用Shell命令

6.3.2Shell編程

6項目

6.4.1“Hello world”項目

6.4.2Shell變量項目

6.4.3Shell程序設計的流程控制項目

6.5擴展閱讀

6.6本章小結

6.7習題

第7章設備管理

7.1學習引導

7.2設備管理概述

7.2.1設備管理的目的和功能

7.2.2設備的分類

7.3I/O繫統

7.3.1設備控制器

7.3.2I/O通道

7.3.3總線繫統

7.4I/O數據傳輸方式

7.4.1程序循環測試方式

7.4.2中斷驅動I/O控制方式

7.4.3直接存儲器存取（DMA）方式

7.4.4I/O通道方式

7.5緩衝技術

7.5.1緩衝的引入

7.5.2緩衝的類型

7.6設備分配

7.6.1設備分配中的數據結構

7.6.2設備的獨立性

7.6.3分配中應考慮的因素

7.6.4獨占設備的分配程序

7.7I/O處理

7.7.1中斷處理程序

7.7.2設備驅動程序

7.8虛擬設備

7.8.1Spooling技術

7.8.2共享打印機

7.9磁盤管理

7.9.1磁盤概述

7.9.2磁盤調度

7.9.3廉價磁盤冗餘陣列

7.10Linux設備管理

7.10.1Linux中的設備文件

7.10.2Linux的設備驅動程序

7.10.3Linux的中斷處理

7.項目：磁盤調度算法模擬實驗

7.12本章小結

7.13習題

第8章文件管理

8.1學習引導

8.2文件的基本概念

8.2.1文件屬性

8.2.2文件操作

8.2.3文件格式

8.2.4文件結構

8.3文件存取方法

8.3.1順序存取

8.3.2直接存取（隨機存取）

8.3.3按鍵存取

8.4文件目錄

8.4.1文件目錄結構

8.4.2文件目錄的實現

8.5文件繫統

8.5.1文件繫統的功能

8.5.2文件繫統的層次結構

8.6空閑存儲空間的管理

8.6.1空閑空間表法

8.6.2空閑塊鏈法

8.6.3位示圖法

8.6.4成組鏈接法

8.7磁盤空間分配方式

8.7.1連續分配方式

8.7.2鏈接分配方式

8.7.3索引分配方式

8.8文件共享

8.8.1早期文件共享的方法

8.8.2基於索引結點的共享方式（硬鏈接）

8.8.3利用符號鏈實現文件共享（軟鏈接）

8.9文件保護

8.9.1保護域

8.9.2訪問矩陣

8.9.3訪問矩陣的修改

8.9.4訪問矩陣的實現

8.9.5分級安全管理

8.10Linux文件繫統分析

8.10.1Linux文件繫統體繫結構

8.10.2VFS文件繫統

8.10.3ext2文件繫統

8.10.4文件繫統的掛載

8.項目

8.11.1Linux文件繫統模擬

8.11.2給Linux繫統添加新硬盤

8.12本章小結

8.13習題

第9章Linux內核分析

9.1學習引導

9.2Linux內核代碼組織

9.2.1微內核與單內核

9.2.2Linux內核源代碼結構

9.3Linux內核分析方法

9項目

9.4.1Linux中的時鐘和定時測量的初始化

9.4.2Linux內核編譯過程分析

9.4.3Linux操作繫統啟動過程分析

9.5本章小結

9.6習題

參考文獻

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