本書是《計算機操作繫統》（第4版·微課視頻版）的配套實驗指導。本書從實驗和課程指導兩個方面對學生進行學習指導。實驗方面，本書設計了Windows和Linux兩個操作繫統、C和Java兩種計算機語言的實驗供讀者選擇和參考，提供一些編程實例，以此加深學生對操作繫統原理的領會和對操作繫統方法的理解，並且使學生在程序設計方面得到基本訓練。課程指導方面，本書對操作繫統課程所涉及的基本概念、基本理論等知識點進行學習指導，對重點知識點配有典型例題分析。
為便於教學，本書提供實驗指導、知識點學習指導、典型例題分析、自測題和實驗源碼等配套資源。

為了幫助學生更好地學好操作繫統，本書從實驗和課程兩方面對學生進行學習指導。 操作繫統課程的實驗環節一直是操作繫統教學的難點，本書設計了Windows和Linux兩個操作繫統、C和Java兩種計算機語言的實驗供讀者選擇和參考，並且提供一些編程實例，以加深學生對操作繫統原理的領會和對操作繫統方法的理解，使學生在程序設計方面得到基本訓練。 在課程指導方面，本書對操作繫統課程所涉及的基本概念、基本理論等知識點進行學習指導，對重點知識點配有典型例題分析。 本書可作為高等院校“操作繫統”課程的實驗指導書和復習參考資料，也可作為想進一步了解操作繫統內部編程的讀者的參考書。

源碼下載

第一篇Windows繫統下C實驗指導

第1章Visual C 開發環境介紹

1.1Visual C 概述

1.1.1Visual C 簡介

1.1.2Visual C 6.0的主要特性

1.1.3Visual C 6.0的窗口

1.2Visual C 6.0控制臺程序

1.2.1Visual C 6.0控制臺程序的建立

1.2.2Visual C 6.0工程的文件組成

1.3MSDN概述

1.3.1MSDN簡介

1.3.2MSDN使用

第2章Windows的進程管理

2.1實驗一： 線程的創建與撤銷

2.1.1實驗目的

2.1.2實驗準備知識： 相關API函數介紹

2.1.3實驗內容

2.1.4實驗要求

2.1.5實驗指導

2.1.6實驗總結

2.1.7源程序

2.1.8實驗展望

2.2實驗二： 線程的同步

2.2.1實驗目的

2.2.2實驗準備知識： 相關API函數介紹

2.2.3實驗內容

2.2.4實驗要求

2.2.5實驗指導

2.2.6實驗總結

2.2.7源程序

2.2.8實驗展望

2.3實驗三： 線程的互斥

2.3.1實驗目的

2.3.2實驗準備知識： 相關API函數介紹

2.3.3實驗內容

2.3.4實驗要求

2.3.5實驗指導

2.3.6實驗總結

2.3.7源程序

2.3.8實驗展望

2.4實驗四： 使用命名管道實現進程通信

2.4.1實驗目的

2.4.2實驗準備知識： 相關API函數介紹

2.4.3實驗內容

2.4.4實驗要求

2.4.5實驗指導

2.4.6實驗總結

2.4.7源程序

2.4.8實驗展望

第3章Windows的內存管理

3.1實驗一： 動態鏈接庫的建立與調用

3.1.1實驗目的

3.1.2實驗準備知識： 動態鏈接庫介紹

3.1.3實驗內容

3.1.4實驗要求

3.1.5實驗指導

3.1.6實驗總結

3.1.7源程序

3.1.8實驗展望

3.2實驗二： 繫統內存使用統計

3.2.1實驗目的

3.2.2實驗準備知識： 相關數據結構及API函數介紹 

3.2.3實驗內容

3.2.4實驗要求

3.2.5實驗指導

3.2.6實驗總結

3.2.7源程序

3.2.8實驗展望

第4章Windows的文件管理

4.1實驗一：  采用無緩衝方式實現文件讀/寫

4.1.1實驗目的

4.1.2實驗準備知識： 相關API函數介紹

4.1.3實驗內容

4.1.4實驗要求

4.1.5實驗指導

4.1.6實驗總結

4.1.7源程序

4.2實驗二：  采用高速緩存實現文件讀/寫

4.2.1實驗目的

4.2.2實驗準備知識： 高速緩存

4.2.3實驗內容

4.2.4實驗要求

4.2.5實驗指導

4.2.6實驗總結

4.2.7源程序

4.3實驗三： 采用異步方式實現文件讀/寫

4.3.1實驗目的

4.3.2實驗準備知識： 文件異步傳輸及相關API函數介紹

4.3.3實驗內容

4.3.4實驗要求

4.3.5實驗指導

4.3.6實驗總結

4.3.7源程序

4.4實驗四：  實現文件讀/寫的3種方式比較

4.4.1實驗目的

4.4.2實驗準備知識： 相關API函數介紹

4.4.3實驗內容

4.4.4實驗要求

4.4.5實驗指導

4.4.6實驗總結

4.4.7源程序

4.4.8實驗展望

第5章Windows的設備管理

5.1實驗一： 獲取磁盤基本信息

5.1.1實驗目的

5.1.2實驗準備知識： 相關數據結構及API函數介紹

5.1.3實驗內容

5.1.4實驗要求

5.1.5實驗指導

5.1.6實驗總結

5.1.7源程序

5.2實驗二： 讀/寫磁盤指定位置信息

5.2.1實驗目的

5.2.2實驗準備知識： 相關API函數介紹

5.2.3實驗內容

5.2.4實驗要求

5.2.5實驗指導

5.2.6實驗總結

5.2.7源程序

5.2.8實驗展望

第二篇Windows繫統下Java實驗指導

第6章Java語言概述

6.1Java的產生

6.2Java的特點

6.3Java的現狀與前景

6.4Java的體繫結構

6.5Java的運行環境及配置

第7章進程管理

7.1實驗一： 線程的創建與撤銷

7.1.1實驗目的

7.1.2實驗準備知識

7.1.3實驗內容

7.1.4實驗要求

7.1.5實驗指導

7.1.6實驗總結

7.1.7源程序

7.2實驗二： 線程的同步

7.2.1實驗目的

7.2.2實驗準備知識

7.2.3實驗內容

7.2.4實驗要求

7.2.5實驗指導

7.2.6實驗總結

7.2.7源程序

7.3實驗三： 線程的互斥

7.3.1實驗目的

7.3.2實驗準備知識

7.3.3實驗內容

7.3.4實驗要求

7.3.5實驗指導

7.3.6實驗總結

7.3.7源程序

第8章內存管理

8.1實驗一： 動態鏈接庫的建立與調用

8.1.1實驗目的

8.1.2實驗準備知識

8.1.3實驗內容

8.1.4實驗要求

8.1.5實驗指導

8.1.6實驗總結

8.1.7源程序

8.2實驗二： 繫統內存使用統計

8.2.1實驗目的

8.2.2實驗準備知識

8.2.3實驗內容

8.2.4實驗要求

8.2.5實驗指導

8.2.6實驗總結

8.2.7源程序

第9章文件管理

9.1實驗一： 文件管理與I/O流

9.1.1實驗目的

9.1.2實驗準備知識

9.1.3實驗內容

9.1.4實驗要求

9.1.5實驗指導

9.1.6實驗總結

9.1.7源程序

9.2實驗二： 文件管理模擬

9.2.1實驗目的

9.2.2實驗準備知識

9.2.3實驗內容

9.2.4實驗要求

9.2.5實驗指導

9.2.6實驗總結

9.2.7源程序

第三篇Linux繫統實驗指導

第10章Linux繫統的安裝和使用

10.1常見的Linux發行版

10.2選擇發行版需考慮的因素

10.3安裝CentOS 7

10.3.1實驗目的

10.3.2實驗內容和步驟

10.4Linux繫統的基本操作

10.4.1實驗目的

10.4.2實驗內容和步驟

10.5常用的Linux命令

10.5.1實驗目的

10.5.2實驗準備知識

10.5.3實驗內容和步驟

10.6vi的使用

10.6.1實驗目的

10.6.2實驗準備知識

10.6.3實驗內容和步驟

10.7Linux的編輯器GCC

10.7.1實驗目的

10.7.2實驗準備知識

10.7.3實驗內容和步驟

10.8Shell程序設計

10.8.1實驗目的

10.8.2實驗準備知識

10.8.3實驗內容和步驟

第11章Linux的進程管理

11.1實驗目的

11.2實驗準備知識

11.2.1進程控制的API

11.2.2進程之間通信的API

11.3實驗內容

11.3.1編制實現軟中斷通信的程序

11.3.2編制實現管道通信的程序

11.4實驗指導

11.4.1軟中斷通信算法流程圖

11.4.2管道通信算法流程圖

11.5實驗總結

11.5.1軟中斷通信的運行

11.5.2管道通信的運行

11.6源程序

11.6.1軟中斷通信的源程序

11.6.2管道通信的源程序

第12章Linux的存儲器管理

12.1實驗目的

12.2實驗準備知識

12.2.1實時監控內存使用情況

12.2.2使用Linux命令回收內存

12.2.3虛擬內存實現的機制

12.3實驗內容

12.3.1內存的監控、檢查和回收

12.3.2模擬FIFO、LRU和OPT頁面置換算法

12.4實驗指導

12.4.1FIFO

12.4.2LRU

12.4.3OPT

12.5實驗總結

12.6源程序

第13章Linux的設備管理

13.1實驗目的

13.2實驗準備知識

13.2.1設備驅動程序簡介

13.2.2設備驅動程序與外部接口

13.2.3設備驅動程序的組織結構

13.3實驗內容

13.3.1字符類型設備的驅動程序

13.3.2塊類型設備的驅動程序

13.4實驗指導

13.4.1字符類型設備的驅動程序

13.4.2塊類型設備的驅動程序

13.5實驗總結

13.6源程序

13.6.1字符設備驅動程序

13.6.2塊設備驅動程序

第14章Linux的文件管理

14.1實驗目的

14.2實驗準備知識

14.2.1文件結構

14.2.2目錄管理

14.2.3Linux的EXT4文件繫統

14.2.4相關函數

14.3實驗內容

14.3.1設計並實現一個文件執行程序

14.3.2設計並實現一個一級文件繫統程序

14.4實驗指導

14.5實驗總結

14.6源程序

14.6.1設計並實現一個文件執行程序

14.6.2設計並實現一個一級文件繫統程序

第15章Linux內核編譯

15.1實驗目的

15.2實驗準備知識

15.2.1內核簡介

15.2.2內核編譯涉及的相關命令和術語

15.3實驗內容 

15.4實驗指導

15.5實驗總結

第四篇操作繫統課程學習指導和習題解析

第16章操作繫統概述

16.1知識點學習指導

16.1.1操作繫統的定義

16.1.2操作繫統的產生和發展

16.1.3操作繫統的特征

16.1.4操作繫統的功能

16.1.5操作繫統的類型

16.2典型例題分析

16.3作業

第17章進程與線程

17.1知識點學習指導

17.1.1進程的引入

17.1.2進程的狀態及其組成

17.1.3進程控制

17.1.4線程

17.2典型例題分析

17.3作業

第18章進程同步與通信

18.1知識點學習指導

18.1.1進程同步與互斥

18.1.2經典進程同步問題

18.1.3AND信號量

18.1.4管程

18.1.5進程通信

18.2典型例題分析

18.3作業

第19章調度與死鎖

19.1知識點學習指導

19.1.1調度類型與準則

19.1.2調度算法

19.1.3死鎖的基本概念

19.1.4死鎖的預防與避免

19.1.5死鎖的檢測與解除

19.2典型例題分析

19.3作業

第20章存儲管理

20.1知識點學習指導

20.1.1程序的裝入與鏈接

20.1.2連續分配存儲管理

20.1.3頁式存儲管理

20.1.4段式存儲管理

20.1.5段頁式存儲管理

20.2典型例題分析

20.3作業

第21章虛擬存儲管理

21.1知識點學習指導

21.1.1虛擬存儲器的引入

21.1.2請求頁式存儲管理

21.1.3請求段式存儲管理

21.1.4段式存儲管理與頁式存儲管理的比較

21.2典型例題分析

21.3作業

第22章設備管理

22.1知識點學習指導

22.1.1I/O管理概述

22.1.2I/O控制方式

22.1.3I/O繫統

22.1.4磁盤管理

22.1.5緩衝管理

22.2典型例題分析

22.3作業

第23章文件管理

23.1知識點學習指導

23.1.1文件和文件繫統

23.1.2文件的結構

23.1.3目錄

23.1.4文件存儲空間的管理

23.1.5文件存取控制

23.2典型例題分析

23.3作業

附錄AVisual Studio 2010、Visual Studio 2019下第2~5章實驗注意事項

A.1第2~5章實驗在Visual Studio 2010下使用注意事項

A.1.1新建項目、生成解決方案和運行程序

A.1.2程序中的字符串常量

A.2第2~5章程序在Visual Studio 2019下使用注意事項

A.2.1Visual Studio 2019的安裝及使用

A.2.2Visual Studio 2019動態鏈接庫的建立及調用

參考文獻

黨的二十大報告指出，教育、科技、人纔是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐。必須堅持科技是第一生產力、人纔是第一資源、創新是第一動力，深入實施科教興國戰略、人纔強國戰略、創新驅動發展戰略，開闢發展新領域新賽道，不斷塑造發展新動能新優勢。

“操作繫統”是一門實踐性很強的技術課程，是計算機及其相關專業本科生的必修課。它強調理論與實踐的結合，注重實踐訓練。由於操作繫統涉及的原理和算法比較抽像，再有“操作繫統”課程的實驗難度比較大，很多學生難以理解和掌握，學習有困難。本書通過提供課程指導和實驗指導幫助學生解決以上問題。

本書是《計算機操作繫統》（第4版·微課視頻版）（郁紅英等編著，清華大學出版社出版，以下簡稱“主教材”）的配套實驗指導。本書提供的實驗內容豐富、涉及面全、講解繫統，配有經過測試的源程序代碼，並根據實驗環境版本的升級補充了高版本環境下編程需要做的調整。通過這些實驗使學生熟悉操作繫統接口的使用，並通過模擬操作繫統原理的實現，加深學生對操作繫統工作原理的領會和認識，加強對操作繫統實現方法的理解，同時也使學生在程序設計方面得到基本訓練。為了幫助學生學習和掌握操作繫統課程基礎知識，清楚地理解概念，掌握操作繫統實現技術中所涉及的算法思想、求解操作繫統問題的思路和方法，以提高學生分析問題和解決問題的能力，本書對操作繫統課程的重要知識點進行梳理，並配有典型例題分析，內容條理清楚、深入淺出、詳略得當。

   本書共分為四篇。前三篇是實驗指導，從操作繫統基本原理出發，提供了不同類型的實驗題目，對每個實驗題目都進行了較為詳細的實驗指導。通過Windows和Linux兩個操作繫統各自提供的編程接口，設計了一些操作繫統課程實驗。Windows環境下提供了C和Java兩種語言環境的實驗。進程管理實驗包括線程的創建與撤銷、線程的同步、線程的互斥、使用命名管道實現進程通信； 內存管理實驗包括動態鏈接庫的建立與調用、繫統內存使用統計兩個實驗； 文件管理實驗包括采用無緩衝方式實現文件讀/寫、采用高速緩存實現文件讀/寫、采用異步方式實現文件讀/寫及上述3種方式的比較； 設備管理實驗包括獲取磁盤基本信息、讀/寫磁盤指定位置信息兩個實驗。Linux環境下實驗指導中，Linux繫統的安裝和使用部分包括常用命令的使用、編輯器vi的使用、編譯器GCC的使用及Shell程序設計； 進程管理方面設計了編制實現軟中斷通信的程序和進程管道通信的程序； 存儲器管理方面設計了內存的監控、檢查和回收，模擬FIFO、LRU和OPT頁面置換算法； 設備管理方面設計了字符類型設備的驅動程序和塊類型設備的驅動程序實驗； 文件管理方面設計並實現一個一級文件繫統程序； 根據Linux的特點，還設計了Linux繫統內核的編譯實驗。

   針對操作繫統課程學習的困難，本書的第四篇操作繫統學習指導和習題解析對操作繫統課程所涉及的基本概念、基本理論進行知識點梳理及學習指導，與主教材的內容相呼應，並對主教材中的作業進行了詳細的解答。

由於Windows下的Visual Studio環境的不斷升級，為了保持老讀者的使用慣性，又便於新讀者與時俱進，在第4版附錄中增加了Visual Studio 2010和Visual Studio 2019使用注意事項，分別介紹了第一篇中Visual C 6.0環境下的實驗在升級到Visual Studio 2010和Visual Studio 2019後編程的不同之處及需要注意的事項。

本書可作為“操作繫統”課程的教學參考書，“操作繫統”課程設計及課程實習的實驗指導書； 還可作為計算機及相關專業的碩士生入學考試的復習參考書，以及有關專業技術人員學習計算機操作繫統的輔導教材。

本書第一篇由郁紅英編寫，第二篇由王寧寧編寫，第三篇由李春強、趙曉永、武磊、郁紅英編寫，第四篇由郁紅英、劉亞輝編寫。郁紅英負責全書的統稿。

由於作者水平有限，書中難免存在不足之處，懇請同行和廣大讀者，特別是使用本書的教師和學生多提寶貴意見。

作者
2023年6月