操作系統(tǒng)原理LINUX篇

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linux操作系統(tǒng)原理介紹

操作系統(tǒng)原理及應(yīng)用(Linux)介紹操作系統(tǒng)的基本原理及應(yīng)用，并以Linux操作系統(tǒng)作為具體實例加以說明。全書共9章，主要內(nèi)容包括操作系統(tǒng)的基本概念、功能、操作系統(tǒng)的發(fā)展史及Linux操作系統(tǒng)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(yè)調(diào)度及進程調(diào)度、死鎖的概念與產(chǎn)生原因以及解決死鎖的方法，各種內(nèi)存管理及分配方法的思想、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、重定位及實現(xiàn)原理，文件的邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)及文件系統(tǒng)的構(gòu)成，操作系統(tǒng)對設(shè)備的控制、分配、緩沖區(qū)的管理等，Linux系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能，現(xiàn)代流行的UNIX、Windows2000操作系統(tǒng)的特點、原理以及分布式操作系統(tǒng)的概況，操作系統(tǒng)的安全性。

操作系統(tǒng)原理LINUX篇內(nèi)容

序

前言

第1章操作系統(tǒng)概述

本章學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.1操作系統(tǒng)的地位

1.2操作系統(tǒng)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(tǒng)的發(fā)展過程

1.3.1推動操作系統(tǒng)發(fā)展的主要動力

1.3.2無操作系統(tǒng)的計算機系統(tǒng)

1.3.3單道批處理系統(tǒng)

1.3.4多道批處理系統(tǒng)

1.3.5分時系統(tǒng)

1.3.6實時系統(tǒng)

1.3.7微機操作系統(tǒng)

1.3.8網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

1.3.9分布式操作系統(tǒng)

1.4操作系統(tǒng)的特性

1.5操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

1.5.1層次結(jié)構(gòu)

1.5.2微內(nèi)核結(jié)構(gòu)

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(nèi)核特征

1.6.5Linux的發(fā)展及展望

本章小結(jié)

習(xí)題一

第2章進程管理

本章學(xué)習(xí)目標(biāo)

2.1進程的基本概念

2.1.1程序的順序執(zhí)行及特征

2.1.2程序的并發(fā)執(zhí)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(tài)及轉(zhuǎn)換

2.1.5Linux進程的狀態(tài)

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(chuàng)建與終止

2.3.2幾個相關(guān)的Linux系統(tǒng)調(diào)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(chǎn)者——消費者問題

2.5.2讀者——寫者問題

2.5.3哲學(xué)家進餐問題

2.6進程通信

2.6.1共享存儲器系統(tǒng)

2.6.2消息傳遞系統(tǒng)

2.6.3管道通信系統(tǒng)

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(tài)與轉(zhuǎn)換操作

2.7.3引入線程的好處

2.7.4多線程的實現(xiàn)

本章小結(jié)

習(xí)題二

第3章處理機調(diào)度與死鎖

本章學(xué)習(xí)目標(biāo)

3.1分級調(diào)度

3.1.1調(diào)度的層次

3.1.2作業(yè)與進程的關(guān)系

3.2作業(yè)調(diào)度

3.2.1作業(yè)調(diào)度的功能

3.2.2調(diào)度算法的評價及準(zhǔn)則

3.3進程調(diào)度

3.3.1進程調(diào)度的功能

3.3.2進程調(diào)度的時機

3.3.3進程上下文的切換

3.3.4Linux系統(tǒng)中進程調(diào)度發(fā)生的時機

3.4調(diào)度算法

3.4.1單道批處理系統(tǒng)的調(diào)度算法

3.4.2多道批處理系統(tǒng)的調(diào)度算法

3.4.3優(yōu)先級調(diào)度算法

3.4.4輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法

3.5Linux系統(tǒng)的調(diào)度算法

3.5.1Linux系統(tǒng)的進程調(diào)度策略

3.5.2Linux系統(tǒng)的優(yōu)先級調(diào)度策略

3.5.3實時進程的調(diào)度策略

3.6死鎖問題

3.6.1死鎖的概念

3.6.2產(chǎn)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(yù)防與避免

3.7.1死鎖的預(yù)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(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

3.8.2銀行家算法的實現(xiàn)

3.8.3銀行家算法的應(yīng)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(jié)

習(xí)題三

第4章存儲器管理

本章學(xué)習(xí)目標(biāo)

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(xù)分配存儲器管理方式

4.2.1單道程序的連續(xù)分配

4.2.2固定分區(qū)分配方式

4.2.3動態(tài)分區(qū)分配

4.2.4可重定位分區(qū)

4.3分頁存儲器方式

4.3.1頁式存儲器管理的系統(tǒng)應(yīng)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(xiàn)及其特征

4.6請求分頁

4.6.1請求分頁的實現(xiàn)

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(xiàn)

4.7.2段的共享與保護

4.8Linux系統(tǒng)的內(nèi)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(nèi)存的共享和保護

4.8.4內(nèi)存空間管理

4.8.5空閑內(nèi)存管理

4.8.6內(nèi)核態(tài)內(nèi)存的申請與釋放

4.8.7用戶態(tài)內(nèi)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(tǒng)的緩沖機制

本章小結(jié)

習(xí)題四

第5章文件管理

本章學(xué)習(xí)目標(biāo)

5.1文件管理概述

5.1.1文件及其分類

5.1.2文件系統(tǒng)及其功能

5.2文件的結(jié)構(gòu)

5.2.1文件的邏輯結(jié)構(gòu)

5.2.2文件的物理結(jié)構(gòu)

5.3文件目錄管理

5.3.1文件控制塊和索引節(jié)點

5.3.2文件目錄結(jié)構(gòu)

5.3.3按名存取

5.3.4Linux文件目錄

5.4Linux文件系統(tǒng)

5.4.1Linux文件的物理結(jié)構(gòu)

5.4.2Linux文件系統(tǒng)

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(tǒng)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(tǒng)調(diào)用

本章小結(jié)

習(xí)題五

第6章設(shè)備管理

本章學(xué)習(xí)目標(biāo)

6.1I/O系統(tǒng)組成

6.1.1I/O設(shè)備

6.1.2設(shè)備控制器

6.1.3I/O通道

6.2數(shù)據(jù)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(shù)

6.3.1中斷的概念

6.3.2中斷源

6.3.3中斷響應(yīng)

6.3.4中斷處理

6.4緩沖技術(shù)

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(huán)緩沖

6.4.5緩沖池

6.5設(shè)備分配

6.5.1與設(shè)備分配有關(guān)的因素

6.5.2虛擬設(shè)備技術(shù)

6.6SPOOLING系統(tǒng)

6.6.1SPOOLING系統(tǒng)的簡介

6.6.2SPOOLING系統(tǒng)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(shè)備驅(qū)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(diào)度

6.8.4磁盤高速緩沖

6.9Linux系統(tǒng)的設(shè)備管理

6.9.1Linux系統(tǒng)設(shè)備管理的特點

6.9.2Linux設(shè)備驅(qū)動程序的接口

6.9.3Linux的磁盤高速緩存

6.9.4Linux的字符設(shè)備緩沖區(qū)管理

6.9.5Linux的設(shè)備驅(qū)動

本章小結(jié)

習(xí)題六

第7章Linux網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

本章小結(jié)

7.1TCP/IP協(xié)議簡介

7.1.1網(wǎng)絡(luò)概述

7.1.2TCP/IP協(xié)議

7.2配置Linux網(wǎng)絡(luò)

7.2.1網(wǎng)絡(luò)配置文件

7.2.2手工配置TCP/IP網(wǎng)絡(luò)

7.3基本網(wǎng)絡(luò)服務(wù)介紹

7.3.1域名服務(wù)器(DNS)

7.3.2Apache服務(wù)器

7.3.3郵件服務(wù)器

7.3.4samba服務(wù)器

7.4Linux網(wǎng)絡(luò)安全

7.4.1Linux系統(tǒng)的文件安全

7.4.2用戶口令安全

7.4.3防火墻技術(shù)

7.4.4Linux常用的網(wǎng)絡(luò)命令

本章小結(jié)

習(xí)題七

第8章現(xiàn)代操作系統(tǒng)實例

本章學(xué)習(xí)目標(biāo)

8.1UNIX操作系統(tǒng)

8.1.1UNIX操作系統(tǒng)的發(fā)展

8.1.2UNIX操作系統(tǒng)的特點

8.1.3UNIX系統(tǒng)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)

8.1.4UNIX系統(tǒng)的進程管理

8.1.5UNIX系統(tǒng)的內(nèi)存管理

8.1.6UNIX系統(tǒng)的文件管理

8.1.7UNIX系統(tǒng)的設(shè)備管理

8.2Windows2000操作系統(tǒng)

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(xiàn)

8.2.4Windows2000中的線程的實現(xiàn)

8.2.5Windows2000的調(diào)度算法

8.2.6Windows2000的內(nèi)存管理

8.2.7Windows2000的文件系統(tǒng)

8.2.8Windows2000設(shè)備管理的特點

8.3分布式操作系統(tǒng)

8.3.1分布式操作系統(tǒng)的特性

8.3.2進程遷移

8.3.3分布式進程管理

本章小結(jié)

習(xí)題八

第9章操作系統(tǒng)的安全性

9.1操作系統(tǒng)安全性概述

9.1.1計算機系統(tǒng)安全性的內(nèi)涵

9.1.2操作系統(tǒng)的安全性

9.1.3計算機系統(tǒng)安全性評價標(biāo)準(zhǔn)

9.2操作系統(tǒng)的安全機制

9.2.1內(nèi)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(shù)

9.2.4加密技術(shù)

9.2.5病毒及其防治機制

9.2.6監(jiān)控和審計日志

本章小結(jié)

習(xí)題九

參考文獻