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第一篇 原理篇3

第1章 操作系统概述3

1.1 计算机系统3

1.1.1 计算机系统构成3

1.1.2 实用操作系统3

1.2 操作系统定义及功能4

1.2.1 操作系统的定义4

1.2.2 操作系统的功能4

1.2.3 操作系统设计原则5

1.2.4 操作系统的发展5

1.3 操作系统的分类6

1.3.1 多道批处理系统6

1.3.2 分时系统7

1.3.3 实时系统8

1.3.4 几种操作系统的比较8

1.3.5 操作系统体系结构9

1.4 操作系统的观点10

1.4.1 资源管理观点10

1.4.2 用户管理观点11

1.4.3 进程管理观点11

第2章 处理机管理12

2.1 概述12

2.1.1 多用户12

2.1.2 程序12

2.1.3 并发程序12

2.2 进程及其状态13

2.2.1 进程的定义13

2.2.2 进程的状态及其转换13

2.2.3 进程描述机构和进程实体15

2.3 进程控制16

2.3.1 原语16

2.3.2 进程控制原语16

2.3.3 Linux中的进程控制18

2.3.4 Windows中的进程控制19

2.4 进程同步19

2.4.1 互斥关系20

2.4.2 同步关系20

2.4.3 临界区的实现21

2.4.4 用P、V操作实现互斥与同步21

2.5 进程通信27

2.5.1 消息通信27

2.5.2 管道文件28

2.5.3 Windows中的进程通信29

2.5.4 Linux中的进程通信29

2.6 死锁29

2.6.1 死锁的定义29

2.6.2 死锁发生的必要条件30

2.6.3 对抗死锁30

第3章 存储管理31

3.1 存储管理功能31

3.1.1 用户实体与存储空间31

3.1.2 分配、释放及分配原则31

3.1.3 地址映射32

3.1.4 虚拟存储器33

3.1.5 存储保护与共享33

3.1.6 存储区整理33

3.2 分区管理34

3.2.1 单一分区34

3.2.2 多重固定分区35

3.2.3 多重动态分区35

3.3 分页管理37

3.3.1 静态分页管理37

3.3.2 动态分页管理38

3.4 分段与段页式管理42

3.4.1 分段管理42

3.4.2 段页式管理45

3.5 常用系统的存储管理方案47

3.5.1 DOS系统存储管理47

3.5.2 Windows XP的存储管理47

3.5.3 Linux系统的存储管理48

第4章 作业管理49

4.1 用户界面49

4.1.1 作业控制语言49

4.1.2 作业控制命令49

4.1.3 菜单控制50

4.1.4 窗口和图标50

4.1.5 系统调用50

4.2 作业51

4.2.1 作业的状态51

4.2.2 作业控制块51

4.2.3 作业调度程序51

4.3 作业与资源52

4.3.1 资源管理的目的52

4.3.2 资源分配策略52

4.4 进程调度与作业调度53

4.4.1 调度算法设计原则53

4.4.2 作业调度算法54

4.4.3 进程调度算法55

4.4.4 实用系统中的调度算法56

4.5 作业与任务、进程、程序58

第5章 文件系统59

5.1 文件和文件系统的基本概念59

5.1.1 文件59

5.1.2 文件系统60

5.1.3 文件的逻辑结构和存取方法61

5.1.4 文件的物理结构和存储设备61

5.1.5 Linux系统的文件物理结构64

5.2 文件目录管理65

5.2.1 文件控制块65

5.2.2 Linux的索引结点65

5.2.3 一级目录结构66

5.2.4 二级文件目录66

5.2.5 树状目录结构67

5.2.6 基本文件目录和符号文件目录68

5.2.7 Linux系统目录结构的特点69

5.2.8 Windows XP文件系统的结构69

5.3 文件存储空间管理69

5.3.1 文件系统常用的存储空间管理方法69

5.3.2 FAT磁盘格式71

5.3.3 FAT32磁盘格式特点72

5.4 文件的操作72

5.5 文件的共享与安全74

5.5.1 文件的共享74

5.5.2 文件的安全74

5.5.3 安全控制手段75

第6章 设备管理77

6.1 概述77

6.1.1 外设的分类77

6.1.2 设备管理的功能77

6.2 设备标识与设备驱动程序78

6.2.1 逻辑设备与物理设备78

6.2.2 设备驱动程序79

6.3 输入输出控制方式79

6.3.1 程序控制输入输出方式79

6.3.2 中断输入输出方式80

6.3.3 直接存储器访问方式80

6.3.4 通道方式81

6.3.5 Windows中的数据传输控制方式82

6.4 设备分配83

6.4.1 设备分配中的数据结构83

6.4.2 设备分配思想84

6.4.3 Spooling技术86

6.5 设备管理涉及的常用技术86

6.5.1 中断技术86

6.5.2 缓冲技术87

6.6 Windows和Linux中的设备管理90

6.6.1 Windows的设备管理90

6.6.2 Linux的设备管理91

第7章 操作系统的整体设计92

7.1 操作系统的各种模型92

7.1.1 网状结构与层次结构92

7.1.2 面向过程与面向对象93

7.2 分布式操作系统93

7.2.1 分布式系统定义93

7.2.2 分布式操作系统的设计目标93

7.3 网络操作系统94

7.3.1 什么是网络94

7.3.2 网络的结构95

7.3.3 网络操作系统95

7.4 Windows网络操作系统96

7.4.1 网络构成96

7.4.2 Windows的管理职能97

7.4.3 Windows Server的安全与监视98

7.5 Linux操作系统99

7.5.1 Linux体系结构99

7.5.2 核心数据结构99

7.5.3 设备驱动100

7.5.4 文件系统101

7.5.5 Linux特性102

第二篇 实验篇107

第8章 基本操作系统环境107

8.1 实验1：vi编辑器使用107

8.2 实验2：Linux系统基本操作命令112

8.3 实验3：Windows控制台命令（系统管理）119

第9章 处理机和存储器管理129

9.1 实验4：Linux进程基本管理129

9.2 实验5：Linux进程控制134

9.3 实验6：Linux进程通信138

9.4 实验7：Windows基本进程管理143

9.5 实验8：Windows进程的控制149

9.6 实验9：Linux内存基本管理156

9.7 实验10：Linux环境下几种内存调度算法模拟159

9.8 实验11：Windows内存的基本信息167

9.9 实验12：Windows虚拟内存实验169

第10章 文件系统和设备管理178

10.1 实验13：Windows文件操作命令178

10.2 实验14：Windows的文件管理187

10.3 实验15：Linux设备管理191

10.4 实验16：Windows磁盘管理194

10.5 实验17：Windows设备管理实验197

第11章 Windows综合资源管理204

11.1 实验18：Windows注册表的使用和修改204

11.2 实验19：Windows系统监视器的使用215

11.3 实验20：Windows控制台命令（网络管理）221

第三篇 课程设计篇231

第12章 课程设计范例231

12.1 课程设计一：进程调度231

12.1.1 设计目的231

12.1.2 设计要求231

12.1.3 环境232

12.1.4 步骤232

12.1.5 运行结果分析232

12.1.6 参考源代码234

12.1.7 选做内容237

12.2 课程设计二：模拟文件管理238

12.2.1 设计目的238

12.2.2 设计要求238

12.2.3 环境239

12.2.4 步骤239

12.2.5 运行结果分析239

12.2.6 参考源代码240

12.2.7 选做内容249

12.3 课程设计三：银行家算法249

12.3.1 设计目的249

12.3.2 设计要求249

12.3.3 算法描述249

12.3.4 环境250

12.3.5 功能模块说明250

12.3.6 参考源代码251

12.4 课程设计四：主存空间的回收与分配256

12.4.1 设计目的256

12.4.2 设计要求256

12.4.3 环境257

12.4.4 步骤257

12.4.5 运行结果分析257

12.4.6 参考源代码258

12.4.7 选做内容263

12.5 课程设计五：读者写者问题263

12.5.1 设计目的263

12.5.2 设计要求264

12.5.3 环境264

12.5.4 步骤264

12.5.5 运行结果分析265

12.5.6 参考源代码266

12.5.7 相关函数说明269

12.6 课程设计六：磁盘调度272

12.6.1 设计目的272

12.6.2 实验原理272

12.6.3 设计要求272

12.6.4 环境272

12.6.5 步骤273

12.6.6 运行结果分析273

12.6.7 参考源代码273

12.7 课程设计七：SPOOLING技术278

12.7.1 设计目的278

12.7.2 设计要求278

12.7.3 环境279

12.7.4 步骤279

12.7.5 参考源代码279

12.7.6 运行结果282

第13章 课程设计任务书283

13.1 课程设计八：模拟DOS文件的建立和使用283

13.1.1 设计目的283

13.1.2 设计要求283

13.2 课程设计九：生产者-消费者问题285

13.2.1 设计目的285

13.2.2 设计要求285

13.2.3 实验环境286

13.3 课程设计十：Windows 2000内存管理286

13.3.1 设计目的286

13.3.2 设计要求287

13.4 课程设计十一：进程管理器设计287

13.4.1 设计目的287

13.4.2 设计要求287

13.4.3 功能描述287

第四篇 习题篇291

第14章 操作系统概述习题及答案291

14.1 基础题291

14.2 扩展题291

14.3 基础题答案295

14.4 扩展题答案300

第15章 处理机管理习题及答案306

15.1 基础题306

15.2 扩展题307

15.3 基础题答案314

15.4 扩展题答案326

第16章 存储管理习题及答案332

16.1 基础题332

16.2 扩展题333

16.3 基础题答案339

16.4 扩展题答案347

第17章 作业管理习题及答案352

17.1 基础题352

17.2 扩展题353

17.3 基础题答案357

17.4 扩展题答案364

第18章 文件管理习题及答案369

18.1 基础题369

18.2 扩展题370

18.3 基础题答案374

18.4 扩展题答案382

第19章 设备管理习题及答案386

19.1 基础题386

19.2 扩展题387

19.3 基础题答案390

19.4 扩展题答案398

附录A 操作系统试卷及答案401

模拟试卷Ⅰ401

模拟试卷Ⅰ答案404

模拟试卷Ⅱ407

模拟试卷Ⅱ答案409

模拟试卷Ⅲ411

模拟试卷Ⅲ答案414

模拟试卷Ⅳ416

模拟试卷Ⅳ答案418

附录B RedHat Linux安装421

参考文献436