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模块1 操作系统概述 1

1.1 操作系统的定义和作用 2

1.1.1 操作系统的定义 2

1.1.2 操作系统的作用 3

1.2 操作系统的发展历史 4

1.3 操作系统的种类 6

1.4 操作系统的基本特征 8

1.5 操作系统的主要功能 10

1.6 主流操作系统简介 12

1.6.1 Windows操作系统 12

1.6.2 UNIX和Linux操作系统 13

1.7 习题 15

模块2 处理机管理 16

2.1 进程的引入 17

2.1.1 程序的顺序执行 17

2.1.2 程序的并发执行 17

2.2 进程 19

2.2.1 进程的定义和特征 19

2.2.2 进程的基本状态 20

2.2.3 进程的挂起状态 21

2.2.4 进程控制块 22

2.3 进程的调度与管理 23

2.3.1 进程控制块队列 23

2.3.2 进程的调度 24

2.3.3 进程的管理 28

2.4 作业调度 29

2.4.1 作业与作业管理 29

2.4.2 作业的调度算法 31

2.5 Windows处理机管理与实验 33

2.5.1 Windows处理机管理 33

2.5.2 Windows处理机管理实验 40

2.6 Linux处理机管理与实验 43

2.6.1 Linux处理机管理 43

2.6.2 Linux处理机管理实验 46

2.7 习题 49

模块3 进程间的制约关系 51

3.1 进程同步与互斥 52

3.1.1 资源共享引起的制约 52

3.1.2 同步与互斥 52

3.2 信号量与P、V操作 53

3.2.1 信号量机制 54

3.2.2 经典的进程同步互斥问题 55

3.3 死锁 58

3.3.1 死锁的基本概念 58

3.3.2 死锁的预防和避免 59

3.3.3 死锁的检测与解除 62

3.4 高级进程通信 64

3.5 习题 66

模块4 存储器管理 68

4.1 存储器管理的基本知识 69

4.1.1 存储器管理的功能 69

4.1.2 程序的装入 69

4.1.3 程序的链接 71

4.2 连续分配方式 72

4.2.1 单一连续分配 72

4.2.2 固定分区分配 73

4.2.3 动态分区分配 75

4.2.4 动态重定位分区分配 79

4.2.5 覆盖和对换 80

4.3 基本分页存储管理方式 81

4.3.1 基本分页存储管理的基本思想 82

4.3.2 基本分页存储管理的地址转换机构 83

4.3.3 基本分页存储管理的共享和保护 85

4.4 基本分段存储管理方式 86

4.4.1 基本分段存储管理的基本思想 86

4.4.2 基本分段存储管理的地址转换机构 88

4.4.3 基本分段存储管理的共享和保护 89

4.5 段页式存储管理方式 90

4.5.1 分段和分页的区别 90

4.5.2 段页式存储管理方式介绍 90

4.6 虚拟存储器的基本知识 93

4.6.1 虚拟存储器的引入 93

4.6.2 虚拟存储器的实现方法 94

4.6.3 虚拟存储器的特征 94

4.7 请求分页存储管理方式 94

4.7.1 请求分页中的硬件支持 95

4.7.2 内存分配策略和分配算法 97

4.7.3 调页策略 98

4.7.4 请求分页式存储管理方式的特点 99

4.8 页面置换算法 99

4.8.1 最佳置换算法 99

4.8.2 先进先出置换算法 100

4.8.3 最近最久未使用置换算法 101

4.8.4 Clock置换算法 101

4.9 请求分段存储管理方式 103

4.9.1 请求分段中的硬件支持 103

4.9.2 分段的共享 105

4.9.3 请求分段存储管理的优缺点 106

4.10 Windows的存储管理及实验 107

4.10.1 Windows的存储管理 107

4.10.2 Windows的存储管理实验 110

4.11 Linux的存储管理及实验 111

4.11.1 Linux的存储管理 111

4.11.2 Linux的存储管理实验 116

4.12 习题 118

模块5 设备管理 120

5.1 输入／输出系统 121

5.1.1 输入／输出设备 121

5.1.2 设备控制器 122

5.1.3 输入／输出通道 124

5.2 输入／输出控制方式 126

5.2.1 程序直接控制方式 126

5.2.2 中断控制方式 127

5.2.3 直接存储器访问控制方式 128

5.2.4 通道控制方式 129

5.3 缓冲管理 130

5.3.1 缓冲的引入 130

5.3.2 单缓冲和双缓冲 131

5.3.3 循环缓冲 132

5.3.4 缓冲池 132

5.4 I/O软件 134

5.4.1 I/O软件的设计目标和原则 134

5.4.2 中断处理程序 135

5.4.3 设备驱动程序 135

5.4.4 设备独立性软件 136

5.4.5 用户层的I/O软件 137

5.5 设备分配 138

5.5.1 设备分配中的数据结构 138

5.5.2 设备分配时应考虑的因素 139

5.5.3 独占设备的分配程序 140

5.5.4 SPOOLing技术 141

5.6 磁盘存储器的管理 143

5.6.1 磁盘性能简述 143

5.6.2 磁盘调度 144

5.6.3 磁盘高速缓存 145

5.7 Windows的设备管理及实验 146

5.7.1 Windows的设备管理 146

5.7.2 Windows的设备管理实验 152

5.8 Linux的设备管理及实验 156

5.8.1 Linux的设备管理 156

5.8.2 Linux的设备管理实验 159

5.9 习题 163

模块6 文件管理 165

6.1 文件与文件系统 166

6.1.1 数据项和记录 166

6.1.2 文件 166

6.1.3 文件系统及其功能 168

6.2 文件的结构与组织 169

6.2.1 文件的逻辑结构 169

6.2.2 文件的物理结构 171

6.2.3 文件的存取方式 172

6.3 文件目录 173

6.3.1 文件控制块 173

6.3.2 单级目录结构 174

6.3.3 两级目录结构 175

6.3.4 树形目录结构 175

6.4 文件存储空间的管理 176

6.4.1 空闲表法 176

6.4.2 空闲链表法 177

6.4.3 位示图法 177

6.5 文件的使用 178

6.5.1 文件的操作 178

6.5.2 文件的共享 180

6.5.3 文件的保护 181

6.6 Windows的文件管理及实验 182

6.6.1 Windows的文件管理 182

6.6.2 Windows的文件管理实验 188

6.7 Linux的文件管理及实验 189

6.7.1 Linux的文件管理 189

6.7.2 Linux的文件管理实验 197

6.8 习题 199

模块7 操作系统安全性 201

7.1 计算机系统安全 202

7.1.1 计算机系统的脆弱性 202

7.1.2 计算机系统面临的威胁 202

7.1.3 计算机系统安全目标 203

7.2 操作系统安全 204

7.2.1 操作系统安全的基本概念 204

7.2.2 设计操作系统要考虑的安全机制 206

7.3 数据加密与认证技术 207

7.3.1 数据加密 207

7.3.2 数字签名 210

7.3.3 认证技术 212

7.4 职业道德教育与法制建设 216

7.5 习题 217

参考文献 218