操作系統(tǒng)與自由軟件Linux

前言

操作系統(tǒng)是計算機(jī)系統(tǒng)中最重要的系統(tǒng)軟件，是計算機(jī)的“管家”，是計算機(jī)與用戶之間的接口。同時，操作系統(tǒng)又是計算機(jī)及其相關(guān)專業(yè)的核心課程之一，它主要講述操作系統(tǒng)的基本原理和實現(xiàn)方法。操作系統(tǒng)課程的特點是概念多，內(nèi)容抽象，理論性強(qiáng)。長期以來，高校普遍反映這門課難講、難學(xué)和難實驗。除了課程本身的原因，事實上，教材的選用也是一個非常重要的因素。目前已出版的操作系統(tǒng)教材中，偏重理論的較多，而能結(jié)合教學(xué)實際、注重實踐性的教材很少。本教材就是作者根據(jù)多年教學(xué)研究經(jīng)驗，針對課程本身的特點，并充分結(jié)合目前的教學(xué)實際而編寫的。操作系統(tǒng)課程是計算機(jī)專業(yè)的核心課程。本書根據(jù)最新的操作系統(tǒng)課程教學(xué)大綱的要求，全面、系統(tǒng)地介紹了作業(yè)管理、進(jìn)程管理、內(nèi)存管理、設(shè)備管理、文件管理、操作系統(tǒng)的安全性、復(fù)雜計算環(huán)境下的操作系統(tǒng)，從實用的角度把理論與實踐緊密結(jié)合起來。另外，本書的最大特色是結(jié)合目前自由軟件——主流操作系統(tǒng)Linux的相關(guān)實現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行闡述，舉例生動形象；附錄A還提供了操作系統(tǒng)上機(jī)實驗，具有很強(qiáng)的可操作性。自由軟件Linux被國內(nèi)業(yè)界人士看作是開發(fā)自主操作系統(tǒng)的一個千載難逢的機(jī)遇。從國家主權(quán)和國家安全的角度考慮，中國從來沒有放棄過對自主操作系統(tǒng)的開發(fā)，多年來國家投入了大量資金，但仍然是個薄弱環(huán)節(jié)。完全采用別人的操作系統(tǒng)是危險的，何況中國每年還要為Windows操作系統(tǒng)支付幾百億的版權(quán)費(fèi)。國家有以Linux為契機(jī)開發(fā)自主操作系統(tǒng)的行動，業(yè)界對此呼聲強(qiáng)烈，媒體宣傳態(tài)度中肯，用戶也應(yīng)該有首選Linux的自覺性。本書既可作為高等院校本、?？朴嬎銠C(jī)及相關(guān)專業(yè)的教材或參考書，也可作為自考、考研或計算機(jī)等級（三級和四級）考試的輔導(dǎo)用書，同時也適合操作系統(tǒng)愛好者與軟件開發(fā)人員研習(xí)。鑒于普通高校計算機(jī)專業(yè)教育的特殊性，不可能照搬一流重點大學(xué)計算機(jī)專業(yè)的教學(xué)模式，又不能類同職業(yè)學(xué)校計算機(jī)專業(yè)的教學(xué)模式，必須根據(jù)普通高校計算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo)和普通高校計算機(jī)專業(yè)操作系統(tǒng)課程教學(xué)的目的，制定統(tǒng)一的教學(xué)計劃和大綱，并根據(jù)計劃和大綱編寫出適合一般高校操作系統(tǒng)課程的教材。為了配合本教材的教學(xué)，書中附有實驗指導(dǎo)，結(jié)合理論教學(xué)配有詳細(xì)的實驗安排，培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力，使理論與實踐能有機(jī)地結(jié)合在一起。本教材共分8章，參加本書編寫的有繆行外（第1章 和第4章 ）、蘇前敏（第2章 、第5章 和第7章 ）、吳敬仙（第6章 和附錄）和史志才（第3章 和第8章 ）。由于時間倉促，加之作者水平有限，書中不當(dāng)之處懇請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

　　《操作系統(tǒng)與自由軟件Linux》將傳統(tǒng)經(jīng)典理論與實際應(yīng)用相結(jié)合，一切從教學(xué)實際出發(fā)，以達(dá)到學(xué)以致用的目的。全書內(nèi)容共分8章，包括緒論、作業(yè)管理、進(jìn)程管理、內(nèi)存管理、設(shè)備管理、文件管理、操作系統(tǒng)的安全性、復(fù)雜計算環(huán)境下的操作系統(tǒng)。每章后配有習(xí)題。附錄中給出操作系統(tǒng)上機(jī)實驗和Linux基本命令。　　《操作系統(tǒng)與自由軟件Linux》可作為高等院校計算機(jī)專業(yè)或非計算機(jī)專業(yè)的教材和參考書，也可供從事軟件開發(fā)和維護(hù)的人員參考，同時為Linux系統(tǒng)研究和開發(fā)使用。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 什么是操作系統(tǒng)1.1.1 計算機(jī)系統(tǒng)1.1.2 操作系統(tǒng)定義1.1.3 引入操作系統(tǒng)的目的1.2 操作系統(tǒng)的基本特征1.2.1 操作系統(tǒng)的功能1.2.2 操作系統(tǒng)的特性1.3 操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史1.3.1 手工操作階段1.3.2 批處理系統(tǒng)1.3.3 多道程序系統(tǒng)1.3.4 分時操作系統(tǒng)1.3.5 實時操作系統(tǒng)1.3.6 通用操作系統(tǒng)1.3.7 操作系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展1.4 操作系統(tǒng)的類型1.4.1 批處理操作系統(tǒng)1.4.2 分時系統(tǒng)1.4.3 實時系統(tǒng)1.4.4 通用操作系統(tǒng)1.4.5 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)1.4.6 分布式操作系統(tǒng)1.5 實用操作系統(tǒng)介紹1.5.1 UNIX1.5.2 Linux1.5.3 MS-DOS1.5.4 Windows1.5.5 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)1.6 操作系統(tǒng)的安裝與引導(dǎo)1.6.1 基本硬件需求1.6.2 安裝準(zhǔn)備1.6.3 安裝過程1.7 操作系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境1.7.1 中央處理機(jī)1.7.2 存儲器1.8 自由軟件：Linux1.8.1 概述1.8.2 分類1.8.3 意義1.9 如何學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)1.9.1 操作系統(tǒng)是計算機(jī)資源的管理者1.9.2 用戶界面的觀點1.9.3 進(jìn)程管理觀點1.9.4 虛擬機(jī)觀點1.9.5 軟件的觀點1.10 小結(jié)習(xí)題第2章 作業(yè)管理2.1 概述2.1.1 作業(yè)的建立2.1.2 作業(yè)控制方式2.2 操作系統(tǒng)的用戶接口2.3 Linux的用戶接口2.3.1 Linux命令控制界面2.3.2 Linux的編程界面2.4 小結(jié)習(xí)題第3章 進(jìn)程管理3.1 進(jìn)程的基本概念3.1.1 程序的順序與并發(fā)執(zhí)行3.1.2 進(jìn)程的定義及特征3.1.3 進(jìn)程的狀態(tài)及轉(zhuǎn)換3.2 進(jìn)程描述3.2.1 進(jìn)程的組成3.2.2 進(jìn)程控制塊3.3 進(jìn)程控制3.3.1 進(jìn)程空間3.3.2 進(jìn)程控制原語3.3.3 進(jìn)程上下文3.4 線程：3.4.1 線程的基本概念及分類3.4.2 線程的狀態(tài)及轉(zhuǎn)換3.4.3 線程的應(yīng)用3.5 Linux的進(jìn)程模型3.5.1 Linux的進(jìn)程控制塊3.5.2 Linux進(jìn)程的創(chuàng)建和撤銷3.5.3 Linux進(jìn)程的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換3.6 Linux系統(tǒng)的線程機(jī)制3.7 作業(yè)和進(jìn)程調(diào)度3.7.1 作業(yè)和進(jìn)程的分級調(diào)度3.7.2 調(diào)度算法3.8 Linux的進(jìn)程調(diào)度3.8.1 調(diào)度的時機(jī)3.8.2 調(diào)度算法3.9 進(jìn)程互斥3.9.1 臨界區(qū)與進(jìn)程互斥3.9.2 互斥的加鎖實現(xiàn)3.9.3 信號量和P、V原語3.9.4 利用P、V原語實現(xiàn)進(jìn)程互斥3.10 進(jìn)程同步3.10.1 進(jìn)程同步的基本概念3.10.2 經(jīng)典的進(jìn)程同步問題3.11 進(jìn)程通信3.11.1 進(jìn)程通信的類型3.11.2 消息傳遞通信3.12 死鎖3.12.1 死鎖的基本概念3.12.2 進(jìn)程死鎖的解決方案3.12.3 典型的進(jìn)程死鎖解決方案——銀行家算法3.13 Linux中的線程同步3.14 Linux中的進(jìn)程通信機(jī)制3.14.1 管道3.14.2 SystemV的IPC通信機(jī)制3.15 小結(jié)習(xí)題第4章 內(nèi)存管理4.1 內(nèi)存管理功能4.1.1 地址重定位4.1.2 內(nèi)存分配與回收4.1.3 內(nèi)存共享與保護(hù)4.1.4 虛擬存儲4.2 分區(qū)管理4.2.1 單一分區(qū)分配法4.2.2 多重固定分區(qū)分配方法4.2.3 多重動態(tài)分區(qū)分配方法4.2.4 伙伴系統(tǒng)4.3 頁式管理4.3.1 基本概念4.3.2 靜態(tài)分頁管理4.3.3 請求分頁管理4.4 段式管理4.4.1 基本概念4.4.2 簡單分段4.4.3 請求分段4.5 段頁式管理4.5.1 實現(xiàn)原理4.5.2 地址轉(zhuǎn)換4.6 Linux存儲管理4.7 小結(jié)習(xí)題第5章 設(shè)備管理5.1 設(shè)備管理概述5.2 I／O系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)5.2.1 基本概念5.2.2 I／O設(shè)備類型5.2.3 I／O設(shè)備的物理特性5.2.4 I／O系統(tǒng)的硬件組織5.3 I／O控制方式5.3.1 程序直接控制方式5.3.2 中斷控制方式5.3.3 DMA方式……5.4 I／O系統(tǒng)的軟件組織 5.5 緩沖技術(shù) 5.6 設(shè)備分配 5.7 SPOOling技術(shù) 5.8 設(shè)備處理 5.9 磁盤調(diào)度 5.10 Linux設(shè)備管理 5.11 小結(jié) 習(xí)題 第6章 文件管理 6.1 概述 6.2 文件結(jié)構(gòu)與存取方式 6.3 文件目錄 6.4 磁盤存儲空間的管理 6.5 文件系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)與文件系統(tǒng)的界面 6.6 文件的共享 6.7 文件的保護(hù)、保密和安全 6.8 Linux文件系統(tǒng) 6.9 小結(jié) 習(xí)題 第7章 操作系統(tǒng)的安全性 7.1 安全性概述 7.2 安全操作系統(tǒng)的概念及發(fā)展 7.3 安全操作系統(tǒng)的一般模型及開發(fā)方法 7.4 Linux系統(tǒng)的安全 7.5 小結(jié) 習(xí)題 第8章 復(fù)雜計算環(huán)境下的操作系統(tǒng) 8.1 計算機(jī)系統(tǒng)的分類 8.2 并行計算機(jī)操作系統(tǒng) 8.3 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 8.4 分布式操作系統(tǒng) 8.5 集群操作系統(tǒng) 8.6 網(wǎng)格操作系統(tǒng) 8.7 小結(jié) 習(xí)題 附錄A 操作系統(tǒng)上機(jī)實驗 實驗一 熟悉Linux基本操作 實驗二 進(jìn)程創(chuàng)建，父子進(jìn)程同步 實驗三 Linux進(jìn)程控制 實驗四 Linux進(jìn)程通信(1) 實驗五 Linux進(jìn)程通信(2) 實驗六 Linux內(nèi)存管理 實驗七 設(shè)備管理 附錄B Linux基本命令 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1．3操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史眾所周知，自第一臺電子計算機(jī)于1946年問世以來，計算機(jī)在其運(yùn)算速度、存儲容量等方面急劇上升，而價格、體積和功耗卻不斷下降，計算機(jī)硬件的換代是以其結(jié)構(gòu)的巨大進(jìn)展為標(biāo)志的。從電子管到晶體管，再到集成電路以至大規(guī)模集成電路。操作系統(tǒng)是隨著科技發(fā)展的需要而產(chǎn)生的，它伴隨著計算機(jī)技術(shù)及其應(yīng)用的日益發(fā)展而逐漸發(fā)展和完善，而且與運(yùn)行其上的計算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)休戚相關(guān)，同樣也經(jīng)歷了一個發(fā)展過程。早期的計算機(jī)系統(tǒng)沒有操作系統(tǒng)，用戶對機(jī)器語言有全部使用權(quán)。第一代時間約在20世紀(jì)50年代，主要是批處理系統(tǒng)，在這樣的系統(tǒng)中作業(yè)是成組或成批組合的。第二代時間約在20世紀(jì)60年代初期，這時期的操作系統(tǒng)是以多道程序設(shè)計共享系統(tǒng)的開發(fā)，分時系統(tǒng)和實時系統(tǒng)也相應(yīng)問世。第三代時間約在20世紀(jì)60年代中期到70年代中期，這一代的計算機(jī)是為通用系統(tǒng)設(shè)計的，設(shè)計意圖是想為任何人做任何工作。因此，第三代操作系統(tǒng)是多模式系統(tǒng)，某些系統(tǒng)同時支持批處理、分時、實時和多重處理，進(jìn)入了通用操作系統(tǒng)的時代。第四代時間約在70年代中期至今，隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與聯(lián)機(jī)處理的廣泛應(yīng)用，用戶可以通過多種多樣的終端，位置分散的計算機(jī)所組成的網(wǎng)絡(luò)，相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和分布式操作系統(tǒng)也隨之產(chǎn)生。

編輯推薦

《操作系統(tǒng)與自由軟件Linux》由清華大學(xué)出版社出版。

圖書封面

圖書標(biāo)簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    操作系統(tǒng)與自由軟件Linux PDF格式下載

---