第1章  概述 1
1.1  操作繫統的定義 3
1.1.1  面向用戶的操作繫統 3
1.1.2  面向繫統資源的操作繫統 4
1.2  操作繫統的形成與發展歷程 4
1.2.1  推動操作繫統發展的因素 4
1.2.2  計算機硬件發展概述 5
1.2.3  計算機操作繫統的發展 6
1.3  計算機繫統硬件簡介 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設備 15
1.3.5  總線 16
1.3.6  操作繫統的工作過程 16
1.4  操作繫統的功能 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  現代操作繫統的特征 22
1.7  操作繫統的結構 24
1.8  Linux操作繫統簡介 27
1.8.1  Linux的產生 27
1.8.2  Linux的特性 27
1.8.3  Linux與Windows操作繫統之間的差別 28
1.8.4  Linux的用戶界面 28
1.9  國產操作繫統 29
本章小結 30
習題 31
第2章  進程管理 33
2.1  進程的概念 35
2.1.1  程序的順序執行 35
2.1.2  程序的並發執行 36
2.1.3  進程的引入原因 39
2.2  進程的狀態 41
2.2.1  兩態模型 41
2.2.2  三態模型 42
2.2.3  進程的創建和終止 42
2.2.4  五態模型 44
2.2.5  被掛起的進程 46
2.3  進程的描述 49
2.3.1  操作繫統的控制結構 49
2.3.2  進程的控制結構 50
2.4  進程控制 52
2.4.1  進程創建 52
2.4.2  進程撤銷 54
2.4.3  進程等待 55
2.4.4  進程喚醒 55
2.5  操作繫統的執行 55
2.5.1  繫統程序與用戶程序隔離運行 56
2.5.2  繫統程序在用戶空間運行 56
2.5.3  繫統程序以分離的進程運行 57
2.6  線程 57
2.6.1  線程的引入及定義 57
2.6.2  線程與進程的關繫 58
2.6.3  線程的實現方法 58
2.7  進程間通信 59
2.7.1  臨界區與臨界資源 60
2.7.2  忙等的互斥 60
2.7.3  用信號量機制實現互斥與同步 64
2.7.4  經典的IPC問題 70
2.7.5  進程通信 77
2.7.6  管程 77
2.8  Linux進程與線程 79
2.8.1  Linux繫統的啟動 79
2.8.2  Linux進程/線程 82
2.8.3  Linux進程/線程的狀態 83
2.8.4  Linux進程創建 84
2.8.5  Linux線程管理 87
2.8.6  Linux IPC 90
2.9  小型案例實訓 96
本章小結 97
習題 97
第3章  處理機調度與死鎖 101
3.1  作業的概念 102
3.2  作業與進程的關繫 103
3.3  多級調度的概念 104
3.3.1  高級調度 104
3.3.2  中級調度 105
3.3.3  低級調度 105
3.3.4  線程調度 105
3.4  調度算法 105
3.4.1  作業調度算法 106
3.4.2  進程調度算法 108
3.5  進程調度的時機 112
3.6  Linux進程調度 113
3.6.1  Linux進程調度的目標 113
3.6.2  Linux進程分類 113
3.6.3  Linux進程優先級 113
3.6.4  Linux進程調度程序 115
3.6.5  進程調度策略 115
3.6.6  可變優先級 115
3.6.7  可變時間片 115
3.6.8  Linux進程調度實現 116
3.7  死鎖 117
3.7.1  死鎖的定義和起因 117
3.7.2  規避死鎖的方法 117
3.8  小型案例實訓 120
本章小結 128
習題 128
第4章  存儲管理 133
4.1  存儲管理概述 134
4.1.1  計算機繫統的存儲體繫 135
4.1.2  存儲器的組織方式 136
4.2  單一連續存儲管理 139
4.3  分區存儲管理 139
4.3.1  固定分區方式 139
4.3.2  可變分區方式 141
4.3.3  分區式存儲管理的特點 143
4.3.4  分區式存儲管理的內存擴充技術 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  分頁存儲管理的數據結構 147
4.4.3  頁式地址結構及轉換 149
4.4.4  相聯存儲器和快表 151
4.4.5  分頁存儲管理的內存分配與回收 152
4.4.6  分頁存儲管理的內存共享與保護 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  分段存儲管理的數據結構 155
4.5.3  分段存儲管理的地址結構及轉換 155
4.5.4  內存分配與回收 156
4.5.5  段共享與保護 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別 158
4.6  段頁式存儲管理 158
4.7  虛擬存儲管理繫統 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體繫結構下的內存管理機制 166
4.8.2  Linux地址轉換機制 169
4.8.3  Linux內存分配和釋放 170
4.8.4  Linux進程虛擬內存地址 172
4.8.5  Linux頁面操作 174
4.9  小型案例實訓 176
本章小結 179
習題 180
第5章  設備管理 183
5.1  概述 184
5.1.1  設備的分類 184
5.1.2  設備管理的功能 185
5.2  設備控制器 186
5.2.1  設備控制器的基本功能 186
5.2.2  設備控制器的組成 187
5.3  數據傳送控制方式 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 192
5.4.1  中斷的基本概念 192
5.4.2  中斷類型 195
5.4.3  中斷的優先級 195
5.4.4  軟件中斷 196
5.5  緩衝技術 196
5.5.1  緩衝技術的引入 196
5.5.2  緩衝的分類與管理 197
5.6  設備獨立性 197
5.7  設備分配 198
5.7.1  設備分配中的數據結構 198
5.7.2  設備分配時應考慮的因素 199
5.8  SPOOLing繫統 201
5.9  Linux設備管理 201
5.9.1  設備管理概述 202
5.9.2  Linux的I/O控制 203
5.9.3  字符設備與塊設備管理 205
5.10  小型案例實訓 207
本章小結 210
習題 211
第6章  文件繫統 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  文件的邏輯結構 216
6.2.2  文件的物理結構 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點 221
6.4.3  文件目錄結構 222
6.4.4  文件共享 223
6.4.5  文件保護 224
6.5  文件操作 224
6.6  文件繫統的層次模型 225
6.7  Linux文件繫統概述 226
6.7.1  Linux文件繫統特點 226
6.7.2  Linux的文件類型 227
6.7.3  Linux的虛擬文件繫統 227
6.7.4  掛載、卸載文件繫統 229
6.7.5  ext2文件繫統 230
6.8  小型案例實訓 231
本章小結 236
習題 237
第7章  Linux網絡及服務器配置實例 239
7.1  Linux網絡基礎 240
7.1.1  Linux網絡的相關概念 240
7.1.2  Linux的網絡端口 240
7.1.3  Linux網絡的相關配置文件 241
7.2  配置網卡 244
7.2.1  配置TCP/IP 網絡 244
7.2.2  網絡相關命令 245
7.2.3  桌面環境下配置網卡 246
7.2.4  配置網絡的shell命令 248
7.3  Linux網絡服務 250
7.3.1  服務器軟件與網絡服務 250
7.3.2  管理服務 251
7.4  Samba服務器 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 256
7.4.7  編輯文件配置Samba服務器實例 257
7.5  DNS服務器 259
7.5.1  配置主DNS服務器 259
7.5.2  配置輔助DNS服務器 260
7.5.3  測試DNS服務器 261
7.6  FTP服務器 263
7.6.1  FTP服務器簡介 263
7.6.2  vsftpd服務器配置基礎 264
7.6.3  配置vsftpd服務器 265
本章小結 267
習題 267
附錄  實驗指導 269
參考文獻 286

操作繫統是計算機繫統中較為重要的繫統軟件，在計算機學科的課程體繫中占有重要的地位，是計算機及相關專業的一門基礎必修課，也是計算機專業從業者必須掌握的知識。一本適用的教材對於操作繫統的學習尤為重要。因此，作者在多年教學工作的基礎上，結合Linux 2.4內核相關內容編寫了本書。
考慮到課程學習的有限課時數，我們對內容進行了精選。本書著重於操作繫統基本概念、基本原理、實現策略、基本算法原理的闡述，力圖從兩個主線——操作繫統的資源管理角度和面向用戶的角度，將操作繫統內容組織成一個邏輯清晰的整體。
本書共分7章。從操作繫統的資源管理角度分別介紹了相關軟、硬件資源管理的內容，並在其中引入Linux 2.4相關的內容進行實例說明。
本書自第1版出版以來，計算機繫統有了一些新的發展。為將這些新技術和操作繫統的發展融入相關知識點中，本書第2版(微課版)特修訂了部分章節，具體內容如下。
(1) 第1章對操作繫統的發展歷程進行了繫統描述，補充了操作繫統功能、操作繫統結構等部分內容。
(2) 鋻於國產操作繫統日益推陳出新，不斷擴大的生態繫統，在第1章加入了國產操作繫統的簡述。
(3) 為了完整體現操作繫統的相關發展，增補了進程狀態從兩態模型到七態模型的變遷，還增加了操作繫統程序的執行方式說明。
(4) 為了給讀者更多的參照，第2章增補了一些經典的IPC問題，第3章增加了多道批處理下多級調度的計算實例。
本書由福建工程學院陳敏任主編，福建工程學院許雪林、湯龍梅、王璇、楊海燕任副主編。本書在編寫過程中參考了大量的相關技術資料及經典案例，汲取了許多寶貴經驗，在此向相關作者表示感謝！
在本書的修訂過程中，聽取了許多授課教師與讀者的意見和建議，在此謹致謝意！
因作者水平有限，書中難免存在疏漏和不妥之處，懇請同行和廣大讀者，特別是希望使用本書的教師和學生多提寶貴意見。



                          編  者