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1 操作系统概述1

1.1 操作系统的概念1

1.1.1　计算机系统的层次关系1

目录1

1.1.2　操作系统的形成与发展2

1.1.3　操作系统的定义5

1.1.4　操作系统的设计原则6

1.2　操作系统的功能6

1.3　操作系统的基本分类8

1.4　操作系统的特征11

1.5　操作系统实例12

练习与思考15

2.1.1 作业、作业步16

2.1.2　作业管理16

2.1　作业与作业管理的概念16

2　作业管理与用户界面16

2.2　Linux系统的联机作业管理21

2.2.1 Linux系统的文本界面21

2.2.2　几个Shell命令21

2.2.3 Linux系统的图形界面23

2.3　批处理系统的脱机作业管理25

2.3.1　作业的建立25

2.3.2　作业控制块25

2.3.3　作业的状态26

2.3.4　作业调度27

练习与思考31

3.1.1 文件系统32

3　文件管理32

3.1　文件系统概述32

3.1.2　文件与文件的分类34

3.1.3 文件系统的管理功能36

3.2　文件的组织结构和存取方式37

3.2.1 文件的逻辑结构37

3.2.2　文件的存取方式38

3.2.3　文件的物理结构38

3.3　文件的管理45

3.3.1　文件控制块45

3.3.2　文件的目录结构46

3.3.3 外存空闲存储块的管理49

3.4.2　文件的安全53

3.4.1　文件的共享53

3.4　文件的共享与安全53

3.5　文件的使用55

3.6　Linux系统的文件管理56

3.6.1 Linux的虚拟文件系统56

3.6.2　Linux系统的文件系统树57

3.6.3　Linux的文件类型59

3.6.4　Linux系统的文件使用59

3.6.5　Linux系统的文件共享与安全67

3.6.6　Linux系统的文件结构70

3.6.7　Linux的外存空闲空间管理75

练习与思考77

4.1.1　并发执行的概念78

4　进程与处理机管理78

4.1　在Linux中运行多个作业78

4.1.2　Linux键盘命令界面下的并发执行79

4.1.3　Linux图形界面下的并发执行79

4.2　进程80

4.2.1　进程概念的引入80

4.2.2　进程的定义及其特征83

4.2.3　进程的状态及其转换84

4.2.4　进程控制块86

4.3　进程调度87

4.3.1　进程调度的主要功能88

4.3.2　衡量进程调度性能的准则88

4.3.3　进程调度方式89

4.3.4　进程调度算法90

4.4　进程控制92

4.4.1　原语的定义92

4.4.2　进程控制原语92

4.5　进程互斥与同步95

4.5.1 临界资源与临界区95

4.5.2　信号量与P、V操作原语96

4.5.3 用P、V操作实现进程互斥98

4.5.4 用P、V操作实现进程同步100

4.5.5 “生产者-消费者”问题102

4.6　进程通信103

4.6.1　消息缓冲103

4.6.2　信箱通信104

4.6.3　管道通信105

4.7.1　死锁的定义106

4.7　死锁106

4.7.2　产生死锁的必要条件107

4.7.3　死锁的解决方案108

4.8　Linux进程管理110

4.8.1 Linux进程的组成110

4.8.2 Linux进程的状态及其转换111

4.8.3 Linux的进程调度112

4.8.4　Linux的进程控制原语113

4.8.5 Linux的进程通信机制115

4.9　有关Linux进程的操作117

4.9.1　在文本界面上的操作117

练习与思考122

4.9.2　在图形界面上的操作122

5　存储管理124

5.1　存储管理的基本概念124

5.1.1 存储管理的目的与功能125

5.1.2　地址空间126

5.1.3　地址重定位126

5.1.4　虚拟存储器128

5.1.5　存储保护129

5.2　分区存储管理130

5.2.1 单一连续分区130

5.2.2 固定式分区和可变式分区131

5.2.3　覆盖和交换技术136

5.3.1 分页存储管理的实现原理138

5.3　分页存储管理138

5.3.2 分页存储管理的内存分配与回收140

5.3.3 分页存储管理的优缺点146

5.4　分段与段页式存储管理147

5.4.1　分段管理147

5.4.2　段页式存储管理151

5.5　Linux系统的存储管理153

5.5.1　Linux的虚拟内存管理153

5.5.2　Linux系统中的虚存空间154

5.5.3　Linux的多级页表和地址映射155

5.5.4 内存的分配和回收156

5.5.5 内存交换160

5.6.1　free命令161

5.6　有关Linux查看内存的操作161

5.6.2　ps命令162

5.6.3　top命令162

练习与思考163

6　设备管理166

6.1　设备管理概述166

6.1.1　设备的分类167

6.1.2　设备管理的任务和功能168

6.2　输入／输出控制方式169

6.2.1　程序直接控制方式169

6.2.2　中断控制方式169

6.2.4　通道控制方式171

6.2.3 直接存储器访问（DMA）控制方式171

6.3　设备驱动173

6.3.1　物理设备与逻辑设备173

6.3.2　与设备无关的I/O软件174

6.3.3　设备控制器与设备驱动程序175

6.4　设备的分配177

6.4.1　设备分配中使用的数据结构177

6.4.2　设备分配流程179

6.4.3　设备分配算法180

6.4.4　不同属性设备的分配原则180

6.4.5　设备分配中的安全性问题181

6.5.1　缓冲技术182

6.5　设备管理常用的技术182

6.5.2 中断技术184

6.5.3　虚拟设备技术（SPOOLing技术）185

6.6　磁盘存储器的管理187

6.6.1　磁盘结构187

6.6.2　磁盘读写189

6.6.3　磁盘驱动调度算法190

6.7 Linux的设备管理191

6.7.1 Linux I/O子系统的组成191

6.7.2　设备驱动程序192

6.7.3　设备文件192

6.7.4 Linux系统中常用设备的使用194

练习与思考197

7.1.2 Linux用户的登录与运行级别199

7.1.1 Linux的用户分类199

7.1 用户管理199

7 Linux的网络服务应用199

7.1.3 Linux的用户管理200

7.1.4　Linux的用户组管理201

7.2 Linux网络参数的配置201

7.2.1 使用命令方式进行配置201

7.2.2　直接修改配置文件进行配置203

7.2.3　在图形界面下进行配置204

7.2.4 网络服务的运行与控制205

7.3 DHCP服务器205

7.3.1 BOOTP协议及DHCP的基本原理205

7.3.2 DHCP服务器的安装与配置206

7.4.1 Web服务器介绍208

7.4 Web服务器208

7.3.3 DHCP服务器的运行与控制208

7.4.2 Apache服务器的安装209

7.4.3 Apache服务器的运行与控制209

7.4.4 Apache服务器的配置209

7.5 FTP服务器217

7.5.1 FTP服务器介绍217

7.5.2 FTP服务器的安装217

7.5.3 FTP服务器配置218

7.5.4 FTP服务器的运行与控制221

7.6 DNS服务器221

7.6.1 DNS系统简介221

7.6.2 DNS服务器的分类222

7.6.5 DNS解析过程223

7.6.3 DNS服务器的安装223

7.6.4 hosts文件223

7.6.6 DNS服务器的配置224

7.6.7 DNS服务器的运行与控制227

7.7 Linux路由器228

7.7.1 路由器概述228

7.7.2 用Linux系统构建路由器228

7.7.3 Linux的nat功能介绍231

7.8 xinetd233

7.8.1　什么是inetd233

7.8.2　什么是xinetd234

7.8.3 xinetd服务的运行与控制235

练习与思考236

7.8.4　一个xinetd配置文件的实例236

8 Linux实验237

实验1 Linux系统的安装与用户界面237

实验2 Linux的文件管理240

实验3 Linux的进程、作业及存储管理243

实验4　几个常用命令的使用、设备管理245

实验5　用户管理、文本编辑器254

实验6 Linux的网络配置及构建DHCP服务器259

实验7　构建Web服务器265

实验8　构建FTP服务器268

实验9　构建DNS服务器272

附录　Linux常用命令279

参考文献283