了得網研究生_操作繫統教程（第3版）

內容簡介

本書詳細闡述了操作繫統的基本原理、概念和應用，全書以傳統的UNIX為主線進行講解，而且還對 Windows 2000/XP/2008、*推出的Windows 7、嵌入式Linux繫統和操作繫統安全進行了分析和介紹。本書共分3篇：第1篇介紹操作繫統的基本原理及較常用的操作繫統實例，如UNIX、Linux、Solaris、Windows 2000/XP/2003/Vista/2008/7等；第2篇介紹在UNIX和嵌入式Linux繫統下的繫統程序設計、應用開發工具及開發技術；第3篇介紹了UNIX繫統管理和繫統網絡管理技術。

第1部分原理篇
第1章操作繫統概論
1.1 什麼是操作繫統
1.2 操作繫統的發展歷史
1.2.1 早期的計算機和人工操作方式
1.2.2 脫機輸入／輸出和批處理繫統
1.2.3 緩衝、中斷和DMA技術
1.2.4 SPOOLING
1.2.5 多道程序設計
1.3 現代操作繫統類型
1.3.1 分時繫統
1.3.2 實時操作繫統
1.3.3 微機操作繫統
1.3.4 多處理機、分布式和網絡操作繫統第1部分原理篇
第1章操作繫統概論
1.1 什麼是操作繫統
1.2 操作繫統的發展歷史
1.2.1 早期的計算機和人工操作方式
1.2.2 脫機輸入／輸出和批處理繫統
1.2.3 緩衝、中斷和DMA技術
1.2.4 SPOOLING
1.2.5 多道程序設計
1.3 現代操作繫統類型
1.3.1 分時繫統
1.3.2 實時操作繫統
1.3.3 微機操作繫統
1.3.4 多處理機、分布式和網絡操作繫統
1.3.5 嵌入式操作繫統和智能卡操作繫統
1.4 操作繫統的概念、特征和功能
1.4.1 作業和進程
1.4.2 操作繫統的特征
1.4.3 操作繫統的功能
1.5 UNIX操作繫統概述
1.5.1 UNIX繫統歷史
1.5.2 Solaris操作繫統
1.5.3 UNIX繫統特點
1.5.4 UNIX繫統基本結構
習題1
第2章存儲管理
2.1 存儲管理基礎
2.1.1 虛擬地址與物理地址
2.1.2 地址定位方式
2.2 基本存儲管理方法
2.2.1 單一連續區存儲管理
2.2.2 固定分區存儲管理
2.3 可變分區存儲管理
2.3.1 空閑存儲區表
2.3.2 首次適應法
2.3.3 循環首次適應法
2.3.4 適應算法
2.3.5 差適應法
2.3.6 多重分區
2.4 內存擴充技術
2.4.1 覆蓋
2.4.2 交換技術
2.4.3 虛擬存儲器
2.5 純分頁的存儲管理
2.5.1 分頁存儲管理的基本思想
2.5.2 地址變換
2.5.3 聯想存儲器和快表
2.5.4 空閑內存頁的管理
2.6 請求分頁繫統
2.6.1 請求分頁的基本原理
2.6.2 頁面淘汰
2.7 段式存儲管理
2.8 段頁式存儲管理
2.9 Linux存儲管理
2.9.1 Linux存儲管理的思想及特點
2.9.2 Linux中的頁表
2.9.3 頁面的分配和回收
2.9.4 存儲映射與請求分頁
2.9.5 頁交換進程與頁面的換入換出
2.10 Solaris存儲管理
2.10.1 Solaris存儲管理的體繫結構
2.10.2 Solaris存儲管理的新特性
2.10.3 Solaris存儲管理
2.10.4 頁面淘汰算法
習題2
第3章進程管理
3.1 進程概述
3.1.1 進程的概念
3.1.2 進程的組成
3.1.3 進程的狀態及其變化
3.2 進程控制塊
3.3 調度
3.3.1 調度概述
3.3.2 進程調度策略
3.3.3 進程調度算法
3.4 UNIX繫統的進程調度
3.4.1 進程的切換調度算法
3.4.2 切換調度程序
3.4.3 進程的對換調度
3.5 進程的控制
3.5.1 進程的阻塞
3.5.2 UNIX繫統中的進程睡眠和喚醒
3.5.3 進程的終止和等待終止
3.6 進程的創建和圖像改換
3.6.1 進程的創建
3.6.2 進程圖像的改換
3.7 線程
3.7.1 進程和線程
3.7.2 多線程
3.7.3 線程的狀態與功能
3.7.4 用戶級和核心級線程
3.8 Linux進程管理
3.8.1 Linux進程結構
3.8.2 進程調度
3.8.3 進程使用的虛擬內存
3.8.4 創建進程
3.8.5 Linux的線程
3.9 Solaris進程和進程管理
3.9.1 Solaris進程和線程
3.9.2 Solaris進程和線程模型的演變
3.9.3 進程數據結構
3.9.4 內核線程數據結構
3.9.5 Solaris的線程調度
3.9.6 Solaris的線程應用示例
習題3
第4章進程通信
4.1 進程的同步與互斥
4.1.1 同步與互斥的概念
4.1.2 臨界段問題
4.2 進程間互斥控制方法
4.2.1 鎖的表示和操作
4.2.2 鎖的安全控制
4.2.3 用純軟件實現進程的互斥
4.3 信號量和semWait、semSignal操作
4.4 信號量的應用
4.4.1 利用信號量實現互斥
4.4.2 阻塞∕喚醒協議
4.4.3 兩個進程間的同步
4.4.4 生產者和消費者問題
4.4.5 讀者∕寫者問題
4.4.6 管程
4.5 進程間的數據通信
4.5.1 消息通信
4.5.2 共享存儲區
4.5.3 管道通信
4.6 軟中斷和信號機構
4.6.1 信號的產生與類型
4.6.2 信號的處理方式及設置
4.6.3 信號的傳送
4.7 死鎖
4.7.1 產生死鎖的原因
4.7.2 產生死鎖的條件
4.7.3 死鎖的預防
4.7.4 死鎖的避免
4.7.5 死鎖的檢測
4.7.6 死鎖的解除
4.8 Linux進程間通信
4.8.1 信號
4.8.2 管道
4.8.3 IPC機制
4.9 Solaris的進程通信機制
4.9.1 Solaris的進程通信機制概述
4.9.2 Solairs信號機制
4.9.3 Solairs信號量
4.9.4 Solairs門
習題4
第5章設備管理
5.1 概述
5.1.1 設備的概念和分類
5.1.2 I/O設備控制與驅動
5.1.3 設備管理的設計要求和任務
5.2 操作繫統與中斷處理
5.2.1 中斷的基本概念
5.2.2 中斷的類型
5.2.3 中斷的響應和實現過程
5.2.4 中斷處理程序和驅動程序
5.2.5 中斷的返回與恢復
5.3 操作繫統與時鐘繫統
5.3.1 時鐘的概念
5.3.2 UNIX繫統中的時鐘管理
5.4 操作繫統對I/O操作的控制
5.4.1 I/O設備的資源分配
5.4.2 I/O通道技術
5.4.3 I/O緩衝技術
5.4.4 設備的驅動
5.5 設備管理的數據結構
5.5.1 設備控制表
5.5.2 設備開關表
5.6 磁盤調度
5.6.1 物理特性
5.6.2 磁盤調度算法
5.6.3 繫統設計應考慮的幾個問題
5.6.4 獨立磁盤冗餘陣列
5.7 UNIX繫統V的設備管理
5.7.1 塊設備管理的主要數據結構
5.7.2 緩衝區管理
5.7.3 塊設備管理
5.7.4 字符設備管理
5.8 設備分配
5.8.1 設備分配方式
5.8.2 設備分配的原則
5.9 Linux的設備管理
5.9.1 概述
5.9.2 設備驅動器與內核的接口
5.9.3 網絡設備的管理
5.10 Solaris的I/O子繫統
5.10.1 I/O子繫統與內核的關繫
5.10.2 設備文件與設備文件繫統
5.10.3 設備樹
習題5
第6章文件繫統
6.1 概述
6.1.1 文件的術語
6.1.2 文件的操作
6.1.3 文件的組織和存取
6.1.4 文件繫統結構
6.2 文件目錄
6.2.1 目錄的內容
6.2.2 目錄的結構
6.2.3 存取權限
6.2.4 並發存取控制
6.3 文件存儲資源分配
6.4 文件的繫統調用
6.4.1 文件的創建、打開、關閉和取消
6.4.2 文件的讀／寫
6.4.3 調整文件讀／寫位置lseek
6.4.4 創建任何類型文件mknod
6.4.5 其他的文件繫統調用
6.5 文件的標準子例程
6.5.1 標準I/O的概念
6.5.2 流文件的打開和關閉
6.5.3 流文件的讀寫
6.5.4 調整和獲取流文件的讀寫位置
6.5.5 格式輸入與輸出
6.5.6 流的單字符I/O操作
6.5.7 行的輸入與輸出
6.5.8 存儲區中的格式轉化
6.5.9 程序的執行
6.6 UNIX文件繫統的內部結構
6.6.1 索引節點
6.6.2 文件索引結構
6.6.3 目錄結構
6.6.4 打開文件結構
6.6.5 文件繫統存儲資源管理
6.7 管道文件和管道通信
6.7.1 管道通信概念
6.7.2 管道文件
6.7.3 管道的讀寫和關閉
6.7.4 有名管道
6.8 Linux文件繫統
6.8.1 虛擬文件繫統
6.8.2 Ext2文件繫統
6.8.3 Ext3文件繫統
6.9 Solaris文件繫統
6.9.1 Sun虛擬文件繫統模型
6.9.2 文件繫統可恢復性
6.9.3 文件繫統安全性
6.9.4 Solaris文件繫統框架
6.9.5 ZFS文件繫統的特點
習題6
第7章 Windows操作繫統
7.1 Windows操作繫統發展歷程
7.1.1 Windows的開發過程及歷史
7.1.2 Windows主要版本的特點
7.2 Windows 2000/XP
7.2.1 繫統體繫結構
7.2.2 存儲繫統
7.2.3 進程、線程及處理器管理
7.2.4 I/O繫統
7.2.5 文件繫統
7.2.6 網絡繫統
7.3 Windows Server 2008
7.3.1 繫統概述
7.3.2 繫統功能更新
7.4 下一代操作繫統產品Windows 7
7.4.1 繫統概述
7.4.2 繫統功能更新
7.5 操作繫統虛擬化技術
7.5.1 虛擬化技術概述
7.5.2 Xen虛擬化技術
7.5.3 其他虛擬化產品
7.6 小結
習題7
第8章分布式和網絡操作繫統
8.1 分布式操作繫統概述
8.2 網絡通信機制
8.3 網絡同步
8.4 網絡操作繫統
習題8
第9章操作繫統安全
9.1 操作繫統的安全性
9.1.1 操作繫統的安全需求
9.1.2 繫統安全的評估與標準
9.1.3 Linux操作繫統安全
9.1.4 Windows 2000操作繫統安全
9.2 操作繫統安全機制
9.2.1 標識與鋻別
9.2.2 可信路徑
9.2.3 小特權管理
9.2.4 訪問控制
9.2.5 隱蔽通道檢測與控制
9.2.6 安全審計
9.3 安全操作繫統設計與實現
9.3.1 操作繫統安全設計原理
9.3.2 安全策略
9.3.3 安全模型
9.3.4 安全體繫結構
9.3.5 典型安全操作繫統
習題9
第2部分應用和開發篇
第10章 UNIX使用基礎
10.1 登錄和退出繫統
10.2 Shell基礎
10.2.1 Shell的家族
10.2.2 簡單命令和命令表
10.2.3 標準輸入和標準輸出
10.2.4 輸入／輸出轉向
10.2.5 後臺命令與後臺進程
10.2.6 管道
10.2.7 特殊字符
10.3 文件繫統基本知識
10.3.1 文件的類型
10.3.2 目錄結構
10.3.3 文件存取控制模式
10.3.4 目錄存取方式
10.4 UNIX文件繫統結構
10.4.1 根文件繫統結構
10.4.2 /usr文件繫統
習題10
第11章 UNIX實用程序
11.1 目錄操作命令
11.1.1 顯示工作目錄（pwd命令）
11.1.2 改變工作目錄（cd命令）
11.1.3 列目錄內容（ls命令）
11.1.4 創建新目錄（mkdir命令）
11.1.5 刪除目錄項（rmdir命令）
11.2 文件操作命令
11.2.1 復制文件（cp命令）
11.2.2 移動或重新命名文件（mv命令）
11.2.3 刪除文件（rm命令）
11.2.4 文件的鏈接（ln命令）
11.2.5 符號鏈接（ln –s命令）
11.2.6 報告兩個文件的差別（diff命令）
11.2.7 推測文件的類型（file命令）
11.2.8 查找文件（find命令）
11.2.9 改變文件的屬主（chown命令）
11.2.10 改變文件的存取權限（chmod命令）
11.2.11 設置文件創建方式屏蔽碼（umask命令）
11.3 顯示和打印命令
11.3.1 回應命令行上的參數（echo命令）
11.3.2 連接並顯示文件（cat命令）
11.3.3 分頁顯示（more命令和pg命令）
11.3.4 顯示文件的頭部（head命令）和尾部（tail命令）
11.3.5 打印文件（lp命令）
11.3.6 查看打印作業狀態（lpstat命令）
11.3.7 取消一個打印作業（cancel命令）
11.3.8 格式化打印文件（pr命令）
11.3.9 卸出文件（od命令）
11.4 過濾器
11.4.1 正則表達式
11.4.2 排序或合並文件（sort命令）
11.4.3 抽取指定模式的行（grep命令）
11.4.4 流編輯程序（sed命令）
11.4.5 模式掃描和處理語言（awk）
11.4.6 裁剪指定的列（cut命令）
11.4.7 組合數據列（paste命令）
11.4.8 建立“三通”（tee命令）
11.5 設備操作
11.5.1 顯示或設置日期和時間（date命令）
11.5.2 顯示磁盤空間（df命令）
11.5.3 顯示磁盤使用情況（du命令）
11.5.4 顯示或設置終端參數（stty命令）
11.5.5 磁帶歸檔（tar命令）
11.6 用戶信息與進程控制
11.6.1 獲取用戶信息
11.6.2 顯示進程狀態（ps命令）
11.6.3 掛起一段時間（sleep命令）
11.6.4 統計一個作業的執行時間（time命令）
11.6.5 等待進程完成（wait命令）
11.6.6 殺死一個進程（kill命令）
11.6.7 忽略掛起和退出方法執行（nohup命令）
11.6.8 設置命令的執行環境（env命令）
11.7 壓縮和解壓縮
11.7.1 compress
11.7.2 zip
11.7.3 gzip
11.7.4 pack
11.8 其他命令
11.8.1 聯機手冊（man命令）
11.8.2 檢查拼寫錯誤（spell命令）
11.8.3 文件加密crypt命令和des命令
11.8.4 規範化C程序格式（cb命令）
習題11
第12章軟件開發工具
12.1 文本編輯器vi
12.1.1 vi概要
12.1.2 屏幕編輯命令
12.1.3 底行命令
12.1.4 在vi程序中執行Shell命令
12.2 C編譯繫統
12.2.1 C編譯基本過程
12.2.2 預處理程序
12.2.3 編譯程序
12.2.4 彙編程序
12.2.5 連接／裝入程序
12.2.6 一個使用cc的綜合例子
12.3 庫的維護
12.3.1 庫的概念
12.3.2 庫的維護
12.3.3 動態庫
12.4 維護程序的程序（Make）
12.4.1 Make使用初步
12.4.2 Make的內部規則
12.4.3 Make中的宏
12.4.4 用Make維護庫
12.4.5 一個綜合例子
12.4.6 Make命令選項和參數
12.5 調試程序
12.5.1 調用sdb
12.5.2 sdb的調試命令
12.5.3 刪除調試信息strip
12.6 源代碼控制繫統（SCCS）
12.6.1 創建SCCS的初始版本
12.6.2 提取一個版本
12.6.3 建立一個新版本
12.6.4 顯示SCCS文件的歷史
12.6.5 SCCS的版本號結構
12.6.6 ID關鍵字
12.6.7 其他的SCCS的命令
12.7 其他的軟件開發工具
12.7.1 C程序檢查器Lint
12.7.2 詞法分析器和語法分析器
習題12
第13章 UNIX通信與萬維網WWW
13.1 檢查計算機的連接情況
13.2 獲取遠程用戶信息
13.2.1 顯示誰在本地計算機登錄（rwho）
13.2.2 顯示遠程用戶的信息（finger）
13.3 用戶間通話
13.3.1 給用戶發信息（write）
13.3.2 廣播式的消息傳送工具（Wall）
13.3.3 遠程用戶對話（talk）
13.4 遠程登錄和執行
13.4.1 基於UNIX繫統的遠程登錄（RLogin）
13.4.2 通用的遠程登錄（telnet）
13.4.3 遠程Shell（RSH）
13.5 遠程文件復制和傳輸
13.5.1 遠程文件復制（RCP）
13.5.2 文件傳輸（FTP）
13.6 萬維網WWW和瀏覽器
13.6.1 超文本和超媒體
13.6.2 超文本傳輸協議HTTP
13.6.3 統一資源定位器URL
13.6.4 超文本標記語言HTML
13.6.5 Form與CGI
13.6.6 網站設計語言
13.6.7 WWW的瀏覽程序
習題13
第14章 UNIX繫統和網絡程序設計
14.1 文件繫統程序設計
14.1.1 獲取文件的狀態
14.1.2 搜索目錄樹
14.2 用文件的繫統調用實現進程通信
14.2.1 利用文件的繫統調用實現信號量
14.2.2 利用管道實現進程間通信
14.3 高級進程間通信
14.3.1 消息通信
14.3.2 共享內存
14.3.3 信號量
14.4 遠程進程間通信Socket
14.4.1 Socket通信概述
14.4.2 Socket繫統調用
14.4.3 TCP套接字編程
14.5 UDP套接字編程
14.5.1 UDP 套接字的基本概念
14.5.2 UDP套接字基本函數
14.5.3 UDP數據報的編程示例
14.6 Solaris門通信
14.6.1 Solaris門的應用編程接口
14.6.2 Solaris門的基本通信示例
14.7 遠程過程調用RPC
14.7.1 RPC概述
14.7.2 RPC服務地址獲取
14.7.3 rpcgen編程指南
14.7.4 客戶端身份驗證
14.8 一個繫統程序綜合設計的例子
習題14
第15章 Shell程序設計
15.1 Shell程序和參數
15.1.1 Shell程序
15.1.2 Shell程序的位置參數
15.2 Shell變量
15.2.1 用戶定義變量
15.2.2 繫統定義變量
15.2.3 Shell定義變量
15.2.4 參數替換
15.2.5 引號機制
15.3 測試和求值
15.3.1 測試
15.3.2 求值
15.4 控制結構
15.4.1 順序控制結構
15.4.2 if語句
15.4.3 case語句
15.4.4 for語句
15.4.5 while和until語句
15.4.6 break、continue、exit和return語句
15.5 遞歸和Shell函數
15.5.1 遞歸
15.5.2 Shell函數
15.6 Shell內部命令
15.7 Shell環境
15.8 Linux的BASH Shell
15.8.1 命令編輯和歷史
15.8.2 別名和特征變量
15.8.3 BASH Shell的環境文件
習題15
第16章嵌入式Linux操作繫統
16.1 Linux與嵌入式操作繫統
16.1.1 嵌入式繫統的定義
16.1.2 嵌入式操作繫統的特點
16.1.3 嵌入式Linux發展與應用
16.1.4 嵌入式Linux操作繫統實現方法
16.2 嵌入式Linux操作繫統構建
16.2.1 Linux繫統的軟件層次
16.2.2 裁剪編譯內核
16.2.3 準備Root文件繫統
16.2.4 Root文件繫統裁剪
16.2.5 制作root文件繫統映像
16.3 嵌入式Linux操作繫統安裝
16.3.1 嵌入式繫統的啟動
16.3.2 安裝嵌入式繫統引導程序
16.3.3 x86繫統上嵌入式Linux映像安裝
16.4 嵌入式Linux軟件開發與調試
16.4.1 開發繫統與目標繫統
16.4.2 交叉編譯環境
16.4.3 嵌入式Linux軟件調試方法
16.5 嵌入式Linux操作繫統實時性
16.5.1 嵌入式操作繫統的實時性要求
16.5.2 Linux內核與實時性
16.5.3 嵌入式Linux實時化
技術
習題16
第3部分繫統和網絡管理篇
第17章 UNIX繫統管理
17.1 繫統的啟動和關閉
17.1.1 繫統自舉
17.1.2 繫統的運行級
17.1.3 初始化程序執行的腳本（inittab）
17.1.4 繫統初始化過程
17.1.5 繫統的關閉
17.2 用戶管理
17.2.1 用戶管理涉及的文件
17.2.2 加入新用戶的過程
17.2.3 添加用戶命令（useradd）
17.2.4 刪除用戶的注冊（userdel）
17.3 謄清（更新）繫統緩衝區
17.4 檢查和修復文件繫統
17.5 構造、安裝和拆卸文件繫統
17.5.1 建立特別文件（mknod）
17.5.2 構造文件繫統（mkfs）
17.5.3 安裝文件繫統（mount）
17.5.4 拆卸一個文件繫統（umount）
17.6 定時運行程序
17.6.1 在指定時刻運行Shell程序（at）
17.6.2 時鐘精靈（cron）
習題17
第18章 UNIX繫統網絡管理
18.1 配置TCP/IP
18.1.1 網絡軟件的安裝
18.1.2 設置TCP/IP文件
18.1.3 設置監聽程序
18.2 網絡服務監控進程
18.3 域名服務繫統
18.3.1 域名服務
18.3.2 域名繫統
18.3.3 域名解析
18.3.4 逆向域名解析
18.3.5 DNS數據庫
18.3.6 域名服務器的配置
18.4 網絡文件繫統NFS
18.4.1 NFS的概念和原理
18.4.2 NFS服務器的設置
18.4.3 NFS客戶機的設置
18.5 電子郵政繫統
18.5.1 郵件信箱
18.5.2 電子郵政設置文件
18.5.3 sendmail的設置文件
18.5.4 sendmail命令的參數
18.6 WWW服務器的配置
18.6.1 WWW服務
18.6.2 虛擬主機服務
18.6.3 代理服務器
習題18
附錄A：參考文獻

在線試讀

第1部分原理篇
第1章操作繫統概論
計算機繫統由硬件和軟件兩部分組成。硬件是指人所看得見、摸得著的各種計算機部件，包括存儲器、處理器、輸入／輸出設備及電源、機箱等。軟件是指存在於計算機繫統中或外存儲器中的程序及數據的集合。僅有硬件而沒有配備軟件的計算機就如同一堆廢物，隻有在配備了軟件後，計算機纔能“活”起來，為用戶解決各種各樣的控制、處理和計算問題。
計算機軟件分為繫統軟件和應用軟件。繫統軟件是計算機廠商為了便於用戶使用計算機而駐存在計算機硬件(如硬盤和軟盤)內的繫統支持程序，一般是連同計算機硬件一起出售的。主要的繫統軟件有操作繫統、編譯和解釋程序、彙編程序、連接裝入程序、編輯程序和設備驅動程序等。應用軟件是用戶為了專門的應用目的，向計算機廠商或其他軟件商購買的或自己開發的解決某一類問題的軟件，典型的有數據庫管理軟件、圖像處理軟件及各種CAD、CAl、辦公軟件和殺毒軟件等。
在所有的繫統軟件中，操作繫統是一種首要的、基本的、重要的繫統，也是龐大、復雜的繫統軟件。幾十年來，軟件界花費了大量的時間和金錢來研究、開發、擴展和完善計算機操作繫統，使其獲得了飛速的發展。
1.1什麼是操作繫統
盡管“操作繫統”(Operating Systems，OS)這個名稱誕生至今已有了幾十年的時間，計算機使用人員一般都知道它，但要對其下一個精確的定義並非輕而易舉。很多論述操作繫統的書籍從不同的角度對操作繫統下了不同的定義，綜合起來，通常把操作繫統定義為用以控制和管理計算機繫統資源，方便用戶使用的程序和數據結構的集合。
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