計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)

前言

　　操作系統(tǒng)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中必不可少的系統(tǒng)軟件，操作系統(tǒng)課程是計(jì)算機(jī)類專業(yè)學(xué)生的主干課程，操作系統(tǒng)的基本工作原理是計(jì)算機(jī)專業(yè)人員應(yīng)當(dāng)具備的基礎(chǔ)知識。　　近年來，LJnux操作系統(tǒng)的流行與普及，為我們學(xué)習(xí)、分析、掌握操作系統(tǒng)的基本原理提供了新的契機(jī)與挑戰(zhàn)。高職高專層次計(jì)算機(jī)教學(xué)的快速發(fā)展，對課程設(shè)置、教材建設(shè)提出了新的要求。為此，我們開展了“操作系統(tǒng)課程建設(shè)”的教學(xué)課題研究，其目標(biāo)之一，就是要編寫內(nèi)容簡明、貼近實(shí)踐的操作系統(tǒng)教材。本書可以說是這項(xiàng)研究的成果之一?！　【帉懕緯倪^程中，我們本著“必要、夠用”的原則，針對高職高專學(xué)生的特點(diǎn)，在力求概念正確的前提下，盡可能以通俗的語言闡述操作系統(tǒng)的基本理論。從資源管理的角度出發(fā)，結(jié)合Linux操作系統(tǒng)的實(shí)例，介紹了處理機(jī)管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、文件管理的重點(diǎn)內(nèi)容和實(shí)現(xiàn)技術(shù)。為了適應(yīng)高職類計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)多的特點(diǎn)，書后安排了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)通過命令操作、功能調(diào)用、模擬程序演示等方法，加深學(xué)生對操作系統(tǒng)基本原理的理解，也為學(xué)生掌握基于Linux操作系統(tǒng)環(huán)境的各種應(yīng)用和操作奠定基礎(chǔ)?！　”緯梢宰鳛楦黝惛呗殹⒏邔ｎ悓W(xué)生學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)的教材，也可作為有關(guān)人員學(xué)習(xí)IAnux操作系統(tǒng)的入門參考書。本教材參考學(xué)時(shí)為60學(xué)時(shí)，其中課堂教學(xué)40學(xué)時(shí)，上機(jī)操作20學(xué)時(shí)?！　”緯申惽е骶帲渲械?章、第2章由陳千編寫，第3章、第4章由劉葵編寫，第5章由鄭笑嫣編寫，實(shí)驗(yàn)部分由徐志明編寫。全書的統(tǒng)稿工作由陳千完成?！　”緯筛逯暗闹v義已在校內(nèi)試用了兩輪，雖然我們在試用過程中對發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤做了一些必要的修訂，但由于我們水平有限，不妥之處難免，歡迎廣大讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書針對高職、高專學(xué)生的實(shí)際，本著“必要、夠用”的原則，用通俗的語言闡述做作系統(tǒng)的基本理論。全書從資源管理的角度出發(fā)，結(jié)合Linux操作系統(tǒng)，分別介紹了處理機(jī)管理、存儲(chǔ)管理、設(shè)備管理、文件管理等內(nèi)容。各章均安排有豐富的習(xí)題，便于檢查學(xué)習(xí)效果。    本書內(nèi)容的覆蓋及難度適度，討論深入淺出，實(shí)例豐富。圖文并茂。為配合高職高專加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的要求，各章均安排有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，通過命令操作、功能調(diào)用、模擬程序演示等方法，加深學(xué)生對操作系統(tǒng)基本原理的理解、提高動(dòng)手能力。   本書可供高職高專計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生作為教材使用，也可用為有關(guān)人員學(xué)習(xí)Linux操作的入門參考書。

書籍目錄

第一章 操作系統(tǒng)概述  1.1 操作系統(tǒng)的概念    1.1.1 從不同角度看待操作系統(tǒng)    1.1.2 操作系統(tǒng)的的定義  1.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史  1.3 操作系統(tǒng)的功能和特征    1.3.1 操作系統(tǒng)的功能    1.3.2 操作系統(tǒng)的特征  1.4 操作系統(tǒng)的類型    1.4.1 多道批處理操系統(tǒng)    1.4.2 分時(shí)操作系統(tǒng)    1.4.3 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)    1.4.4 個(gè)人計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)    1.4.5 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)    1.4.6 分布式操?系統(tǒng)  小結(jié)  習(xí)題第2章 處理管理  2.1 進(jìn)程概念    2.1.1 程序的順序執(zhí)行    2.1.2 程序的并發(fā)執(zhí)行    2.1.3 進(jìn)程的定義  2.2 進(jìn)程的狀態(tài)和組成    2.2.1 進(jìn)程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換    2.2.2 進(jìn)程的組成  2.3 進(jìn)程控制  2.4 線程的基本概念    2.4.1 線程的引入    2.4.2 線程的概念    2.4.3 線程的分類  2.5 進(jìn)程調(diào)度    2.5.1 進(jìn)程調(diào)度的功能    2.5.2 進(jìn)程調(diào)度的時(shí)機(jī)    2.5.3 進(jìn)程調(diào)度的性能評價(jià)準(zhǔn)則    2.5.4 常用的進(jìn)程調(diào)度算法  2.6 進(jìn)程的同步與互?    2.6.1 進(jìn)程同步與互斥的概念    2.6.2 信號與P、V 操作原語    2.6.3 用P、V操作原語實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的互斥    2.6.4 用P、V操作原語實(shí)現(xiàn)進(jìn)程的同步    2.6.5 生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題  2.7 進(jìn)程通信  2.8 死鎖    2.8.1 死鎖簡介    2.8.2 預(yù)防死鎖    2.8.3 避免死鎖    2.8.4 死鎖的檢測與解除  2.9 Linux 系統(tǒng)的進(jìn)程管理    2.9.1 Linux的進(jìn)程結(jié)構(gòu)    2.9.2 Linux的進(jìn)程狀態(tài)及轉(zhuǎn)換    2.9.3 Linux的進(jìn)程控制    2.9.4 Linux進(jìn)程調(diào)度    2.9.5 Linux進(jìn)程通信  2.10 作業(yè)?理    2.10.1 作業(yè)的概念    2.10.2 作業(yè)管理    2.10.3 作業(yè)調(diào)度  小結(jié)  習(xí)題第3章 存儲(chǔ)管理  3.1 存儲(chǔ)管理的功能    3.1.1 基本概念    3.1.2 存儲(chǔ)管理功能  3.2 實(shí)存管理    3.2.1 單一連續(xù)分配    3.2.2 分區(qū)分配方式    3.2.3 存儲(chǔ)器的離散分配方式  3.3 虛擬存儲(chǔ)器管理    3.3.1 虛擬存儲(chǔ)器    3.3.2 請求分頁存儲(chǔ)管理    3.3.3 請求分段存儲(chǔ)管理方式  3.4 碎片與抖動(dòng)問題    3.4.1 碎片問題    3.4.2 抖動(dòng)問題  3.5 Linux系統(tǒng)的存儲(chǔ)管理  ?結(jié)  習(xí)題第4章 設(shè)備管理  4.1 設(shè)備管理概述  4.2 數(shù)據(jù)傳送控制方式  4.3 緩沖技術(shù)  4.4 設(shè)備分配技術(shù)  4.5 輸入輸出進(jìn)程控制   4.6 Linux系統(tǒng)中的設(shè)備管理  小結(jié)  習(xí)題第5章 文件系統(tǒng)  5.1 文件與文件系統(tǒng)  5.2 文件邏輯結(jié)構(gòu)  5.3 文件物理結(jié)構(gòu)  5.4 文件目錄  5.5 文件的操作  5.6 文件的共享與保護(hù)  5.7 文件的完整性   5.8 外存空間的管理   5.9 Linux的文件系統(tǒng)  小結(jié)   習(xí)題第6章 實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)1 Linux安裝與啟動(dòng)  實(shí)驗(yàn)2 Linux系統(tǒng)?基本環(huán)境  實(shí)驗(yàn)3 進(jìn)程管理  實(shí)驗(yàn)4 進(jìn)程創(chuàng)建及通信  實(shí)驗(yàn)5 存儲(chǔ)管理  實(shí)驗(yàn)6 存儲(chǔ)管理模擬程序  實(shí)驗(yàn)7 設(shè)備管理  實(shí)驗(yàn)8 獲取軟盤的有關(guān)信息  實(shí)驗(yàn)9 文件和目錄管理  實(shí)驗(yàn)10 文件系統(tǒng)管理參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章 操作系統(tǒng)概述　　1.1 操作系統(tǒng)的概念　　一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分構(gòu)成。硬件系統(tǒng)指計(jì)算機(jī)物理裝置本身，如處理器、內(nèi)存、各種設(shè)備，它們是計(jì)算機(jī)完成工作任務(wù)的物理基礎(chǔ)。而軟件系統(tǒng)是相對于硬件而言的，它是計(jì)算機(jī)中所有與數(shù)據(jù)處理有關(guān)的程序、數(shù)據(jù)、文檔資料的總稱，如Windows98、Windows 2000、UNIX、Linux、Word等就屬于軟件，可以簡單地認(rèn)為軟件就是計(jì)算機(jī)執(zhí)行的程序，它們是計(jì)算機(jī)的重要組成部分。在所有軟件中，操作系統(tǒng)（Operating System）占有特殊的重要地位，它是其他軟件的運(yùn)行基礎(chǔ)，是配置在計(jì)算機(jī)硬件之上的第一層軟件。操作系統(tǒng)控制硬件的工作，管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種資源，并為系統(tǒng)中各個(gè)程序的運(yùn)行提供服務(wù)?！　?.1.1 從不同角度看待操作系統(tǒng)　　現(xiàn)代操作系統(tǒng)是一種并發(fā)程序，是一個(gè)非常復(fù)雜的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件。為了系統(tǒng)地研究、分析操作系統(tǒng)的功能、組成、工作過程和體系結(jié)構(gòu)，人們常常從不同的角度，采用不同的觀點(diǎn)來刻畫、分析操作系統(tǒng)?！　?.用戶界面觀點(diǎn)　　從用戶界面的角度來看操作系統(tǒng)，它是用戶和計(jì)算機(jī)之間的接口。用戶既不關(guān)心計(jì)算機(jī)的細(xì)節(jié)問題，也不關(guān)心操作系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方案，他們只是希望得到功能更強(qiáng)、服務(wù)質(zhì)量更高的系統(tǒng)。從用戶的角度來觀察操作系統(tǒng)，它是一個(gè)黑盒子，它提供了用戶使用計(jì)算機(jī)的手段。如果一臺(tái)計(jì)算機(jī)沒有配置操作系統(tǒng)，用戶就很難使用，甚至沒有辦法使用。當(dāng)在計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)上增加了一層操作系統(tǒng)之后，用戶所看到的計(jì)算機(jī)和原來就不同了，變得很容易使用，功能更強(qiáng)大，這種擴(kuò)充后的計(jì)算機(jī)只是概念上的計(jì)算機(jī)，而不是真實(shí)的物理計(jì)算機(jī)，所以稱之為虛擬計(jì)算機(jī)。

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