操作系統原理LINUX篇

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linux操作系統原理介紹

操作系統原理及應用(Linux)介紹操作系統的基本原理及應用，并以Linux操作系統作為具體實例加以說明。全書共9章，主要內容包括操作系統的基本概念、功能、操作系統的發展史及Linux操作系統概述，進程的概念、進程描述、進程控制、進程的同步與互斥、進程通信及線程，作業調度及進程調度、死鎖的概念與產生原因以及解決死鎖的方法，各種內存管理及分配方法的思想、數據結構、重定位及實現原理，文件的邏輯結構、物理結構及文件系統的構成，操作系統對設備的控制、分配、緩沖區的管理等，Linux系統的網絡功能，現代流行的UNIX、Windows2000操作系統的特點、原理以及分布式操作系統的概況，操作系統的安全性。

操作系統原理LINUX篇內容

序

前言

第1章操作系統概述

本章學習目標

1.1操作系統的地位

1.2操作系統的功能

1.2.1提供人機接口

1.2.2管理計算機資源

1.3操作系統的發展過程

1.3.1推動操作系統發展的主要動力

1.3.2無操作系統的計算機系統

1.3.3單道批處理系統

1.3.4多道批處理系統

1.3.5分時系統

1.3.6實時系統

1.3.7微機操作系統

1.3.8網絡操作系統

1.3.9分布式操作系統

1.4操作系統的特性

1.5操作系統的體系結構

1.5.1層次結構

1.5.2微內核結構

1.6Linux介紹

1.6.1Linux簡介

1.6.2UNIX,GNU與Linux

1.6.3Linux的歷史

1.6.4Linux的內核特征

1.6.5Linux的發展及展望

本章小結

習題一

第2章進程管理

本章學習目標

2.1進程的基本概念

2.1.1程序的順序執行及特征

2.1.2程序的并發執行及特征

2.1.3進程的定義與特征

2.1.4進程的基本狀態及轉換

2.1.5Linux進程的狀態

2.2進程的描述

2.2.1進程控制塊PCB

2.2.2進程控制塊的組織方式

2.2.3Linux進程的PCB

2.3進程控制

2.3.1進程的創建與終止

2.3.2幾個相關的Linux系統調用

2.3.3進程的阻塞與喚醒

2.4進程的同步與互斥

2.4.1臨界資源的概念

2.4.2進程的同步與互斥

2.4.3鎖機制

2.4.4信號量機制

2.5進程同步問題舉例

2.5.1生產者——消費者問題

2.5.2讀者——寫者問題

2.5.3哲學家進餐問題

2.6進程通信

2.6.1共享存儲器系統

2.6.2消息傳遞系統

2.6.3管道通信系統

2.6.4信號通信機制

2.7線程

2.7.1線程的基本概念

2.7.2線程的狀態與轉換操作

2.7.3引入線程的好處

2.7.4多線程的實現

本章小結

習題二

第3章處理機調度與死鎖

本章學習目標

3.1分級調度

3.1.1調度的層次

3.1.2作業與進程的關系

3.2作業調度

3.2.1作業調度的功能

3.2.2調度算法的評價及準則

3.3進程調度

3.3.1進程調度的功能

3.3.2進程調度的時機

3.3.3進程上下文的切換

3.3.4Linux系統中進程調度發生的時機

3.4調度算法

3.4.1單道批處理系統的調度算法

3.4.2多道批處理系統的調度算法

3.4.3優先級調度算法

3.4.4輪轉調度算法

3.5Linux系統的調度算法

3.5.1Linux系統的進程調度策略

3.5.2Linux系統的優先級調度策略

3.5.3實時進程的調度策略

3.6死鎖問題

3.6.1死鎖的概念

3.6.2產生死鎖的原因及必要條件

3.6.3解決死鎖問題的基本方法

3.7死鎖的預防與避免

3.7.1死鎖的預防

3.7.2死鎖的避免

3.8利用銀行家算法避免死鎖

3.8.1銀行家算法中的數據結構

3.8.2銀行家算法的實現

3.8.3銀行家算法的應用

3.9死鎖的檢測與解除

3.9.1死鎖檢測的時機

3.9.2死鎖的檢測

3.9.3死鎖的解除

本章小結

習題三

第4章存儲器管理

本章學習目標

4.1存儲器管理的概述

4.1.1存儲器的層次

4.1.2用戶程序的處理過程

4.2連續分配存儲器管理方式

4.2.1單道程序的連續分配

4.2.2固定分區分配方式

4.2.3動態分區分配

4.2.4可重定位分區

4.3分頁存儲器方式

4.3.1頁式存儲器管理的系統應解決的問題

4.3.2分頁存儲器的基本方法

4.3.3兩級和多級頁表

4.4分段存儲器管理方式

4.4.1分段存儲器管理方式的基本概念

4.4.2信息共享

4.4.3段頁式存儲器管理方式

4.5虛擬存儲器的基本概念

4.5.1虛擬存儲器的引入

4.5.2虛擬存儲器的實現及其特征

4.6請求分頁

4.6.1請求分頁的實現

4.6.2頁面置換算法

4.7請求分段存儲器管理

4.7.1請求分段的實現

4.7.2段的共享與保護

4.8Linux系統的內存管理方法

4.8.1Linux的分頁管理機制

4.8.2虛擬段的組織與管理

4.8.3內存的共享和保護

4.8.4內存空間管理

4.8.5空閑內存管理

4.8.6內核態內存的申請與釋放

4.8.7用戶態內存的申請與釋放

4.8.8交換空間

4.8.9頁交換進程和頁面換出

4.8.10缺頁中斷和頁面換入

4.8.11存儲器管理系統的緩沖機制

本章小結

習題四

第5章文件管理

本章學習目標

5.1文件管理概述

5.1.1文件及其分類

5.1.2文件系統及其功能

5.2文件的結構

5.2.1文件的邏輯結構

5.2.2文件的物理結構

5.3文件目錄管理

5.3.1文件控制塊和索引節點

5.3.2文件目錄結構

5.3.3按名存取

5.3.4Linux文件目錄

5.4Linux文件系統

5.4.1Linux文件的物理結構

5.4.2Linux文件系統

5.5文件存儲空間的管理

5.5.1空閑空間表法

5.5.2空閑塊鏈法

5.5.3位示圖法

5.5.4空閑塊成組鏈接法

5.6文件共享與安全性

5.6.1文件的共享

5.6.2文件的安全性

5.7Linux系統的文件操作

5.7.1文件操作命令

5.7.2目錄操作命令

5.7.3存取控制命令

5.7.4磁盤存取命令

5.7.5磁盤操作

5.7.6常用系統調用

本章小結

習題五

第6章設備管理

本章學習目標

6.1I/O系統組成

6.1.1I/O設備

6.1.2設備控制器

6.1.3I/O通道

6.2數據傳輸控制方式

6.2.1程序直接控制方式

6.2.2中斷控制方式

6.2.3DMA方式

6.2.4通道控制方式

6.3中斷技術

6.3.1中斷的概念

6.3.2中斷源

6.3.3中斷響應

6.3.4中斷處理

6.4緩沖技術

6.4.1緩沖的引入

6.4.2單緩沖

6.4.3雙緩沖

6.4.4循環緩沖

6.4.5緩沖池

6.5設備分配

6.5.1與設備分配有關的因素

6.5.2虛擬設備技術

6.6SPOOLING系統

6.6.1SPOOLING系統的簡介

6.6.2SPOOLING系統的組成

6.7I/O控制過程

6.7.1用戶進程的I/O請求

6.7.2設備驅動

6.8磁盤I/O

6.8.1磁盤存儲格式

6.8.2磁盤I/O性能

6.8.3磁盤調度

6.8.4磁盤高速緩沖

6.9Linux系統的設備管理

6.9.1Linux系統設備管理的特點

6.9.2Linux設備驅動程序的接口

6.9.3Linux的磁盤高速緩存

6.9.4Linux的字符設備緩沖區管理

6.9.5Linux的設備驅動

本章小結

習題六

第7章Linux網絡基礎

本章小結

7.1TCP/IP協議簡介

7.1.1網絡概述

7.1.2TCP/IP協議

7.2配置Linux網絡

7.2.1網絡配置文件

7.2.2手工配置TCP/IP網絡

7.3基本網絡服務介紹

7.3.1域名服務器(DNS)

7.3.2Apache服務器

7.3.3郵件服務器

7.3.4samba服務器

7.4Linux網絡安全

7.4.1Linux系統的文件安全

7.4.2用戶口令安全

7.4.3防火墻技術

7.4.4Linux常用的網絡命令

本章小結

習題七

第8章現代操作系統實例

本章學習目標

8.1UNIX操作系統

8.1.1UNIX操作系統的發展

8.1.2UNIX操作系統的特點

8.1.3UNIX系統的內核結構

8.1.4UNIX系統的進程管理

8.1.5UNIX系統的內存管理

8.1.6UNIX系統的文件管理

8.1.7UNIX系統的設備管理

8.2Windows2000操作系統

8.2.1Windows2000概述

8.2.2Windows2000中的進程和線程

8.2.3Windows2000中的進程的實現

8.2.4Windows2000中的線程的實現

8.2.5Windows2000的調度算法

8.2.6Windows2000的內存管理

8.2.7Windows2000的文件系統

8.2.8Windows2000設備管理的特點

8.3分布式操作系統

8.3.1分布式操作系統的特性

8.3.2進程遷移

8.3.3分布式進程管理

本章小結

習題八

第9章操作系統的安全性

9.1操作系統安全性概述

9.1.1計算機系統安全性的內涵

9.1.2操作系統的安全性

9.1.3計算機系統安全性評價標準

9.2操作系統的安全機制

9.2.1內存保護機制

9.2.2用戶身份認證機制

9.2.3訪問控制技術

9.2.4加密技術

9.2.5病毒及其防治機制

9.2.6監控和審計日志

本章小結

習題九

參考文獻