操作系统教程

中国水利水电出版社

【作者】彭德林李德有主编

【I S B N 】978-7-5084-5084-1

【责任编辑】张玉玲

【适用读者群】高职高专

【出版时间】2008-08-01

【开本】16开本

【装帧信息】平装（光膜）

【版次】第1版

【页数】268

【千字数】

【印张】

【定价】￥26

【丛书】21世纪高职高专规划教材

【备注信息】

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操作系统是配置在计算机上最基本的系统软件，是对计算机硬件功能的首次扩充，是现代计算机系统中必备的系统软件，本教材在强调本学科的基本理论对高职高专学生够用的基础上，更加注重了知识的应用性和系统性的统一。本书主要内容包括：操作系统概述、进程管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理，最后对典型的操作系统进行了剖析，以加深对前面知识的理解；以“任务驱动式”教学模式组织教材内容，每章均有若干个任务提出，然后围绕这些任务进行阐述、剖析；以章为单位，理论内容叙述完毕后，都以Windows Server 2003为例进行应用性剖析；相关章节都配有实训内容和精练的习题，供读者实训和自测使用。

本书内容通俗易懂，实用性强，符合高职高专教学特点；理论知识透彻到位，应用环节突出前沿，既是高职高专计算机类专业的首选教材，也是大多数计算机爱好者的重要学习材料。

高等职业教育是我国高等教育的重要组成部分，更是我国职业教育的重要组成部分。高职高专的教育目标是培养技能型、应用型人才，注重学生的动手操作能力与综合实践能力的培养。高职高专教材要围绕职业教育的目标，在保证知识体系完整性的前提下，突出实用性、针对性，引导学生积极思考和实践，培养学生分析问题和解决问题的能力，把提高学生动手能力和培养学生综合素质放在首位。

本书正是以此为出发点编写的，参编人员均为主讲操作系统课程的骨干教师，具有多年的教学经验和丰富的教学实践经历。

本教材在创作思想、体例设计、结构内容等方面都体现了高职教育以能力为本位，以够用为尺度，以实用为目的的特色。且以“任务驱动式”教学模式组织教材内容，每章均有若干个任务提出，然后围绕这些任务进行阐述、剖析；以章为单位，理论内容叙述完毕后，都以Windows Server 2003为例进行应用性剖析；相关章节都配有实训内容和精炼的习题，供读者实训和自测使用。在编写过程中，编者认真研究了大量的教学案例，及时将新知识、新内容融入各章，保证了教材的前瞻性。

全书共分9章，主要内容包括：操作系统概述、进程管理、存储管理、设备管理、文件管理、作业管理、UNIX操作系统简介、Linux操作系统分析；每章后面都有实训用以提高锻炼学生的动手能力，配有练习与提高用以检验学生对知识的掌握程度，并在最后提供了全书练习与提高的参考答案。

本书内容安排合理，逻辑性强，讲解循序渐进，通俗易懂，既适合高职高专计算机及相关专业学生使用，也适合各种培训班学生使用。

本书由彭德林、李德有任主编，明丽宏、迟国栋、黎凤英任副主编，由彭德林、李德有审阅定稿。

第1章由彭德林、张继承编写，第2章由明丽宏、陆璐编写，第3章由李胜滨、赵锋编写，第4章由迟国栋编写，第5章由杨扬编写，第6章由李德有编写，第7章由张昊编写，第8章由刘明刚编写，第9章由张丽静编写。黎凤英对相关章节进行了审校工作。

由于编者水平有限，书中难免有错误和不足之处，敬请广大读者批评指正。

编者

2007年8月

前言
第1章操作系统概述 1
1.1 初识操作系统的概念及发展 1
1.1.1 操作系统的基本概念 1
1.1.2 操作系统的发展 2
1.2 操作系统的分类 4
1.2.1 批处理操作系统 4
1.2.2 分时操作系统 8
1.2.3 实时操作系统 10
1.2.4 网络操作系统 11
1.3 操作系统的特性和功能 13
1.3.1 操作系统的特性 13
1.3.2 操作系统的功能 14
1.4 典型操作系统简介 18
1.4.1 Windows 操作系统简介 18
1.4.2 UNIX操作系统简介 20
1.4.3 Linux操作系统 21
本章小结 24
实训一 24
练习与提高一 24
第2章进程管理 27
2.1 进程的基本概念 27
2.1.1 程序的执行与特征 27
2.1.2 进程的概念与特性 29
2.1.3 进程的状态及状态转换 29
2.1.4 进程控制块PCB 30
2.2 进程控制 32
2.2.1 操作系统内核简介 32
2.2.2 建立进程 32
2.2.3 进程的撤消 34
2.2.4 进程的阻塞 34
2.2.5 进程的唤醒 35
2.2.6 进程的挂起和激活 35
2.3 进程同步、互斥和通信 36
2.3.1 进程同步 36
2.3.2 进程互斥 38
2.3.3 信号量和P、V操作 41
2.3.4 进程通信 46
2.4 进程调度 53
2.4.1 进程调度的基本概念 53
2.4.2 进程调度的类型 53
2.4.3 进程调度算法 55
2.5 死锁 58
2.5.1 死锁的概述 58
2.5.2 死锁的处理 59
2.6 线程 61
2.6.1 线程的概念 61
2.6.2 线程与进程的比较 61
2.7 Windows Server 2003进程管理 65
2.7.1 Windows Server 2003的结构 65
2.7.2 Windows Server 2003的进程与线程 65
2.7.3 Windows Server 2003的线程调度 66
本章小结 67
实训二 67
练习与提高二 68
第3章存储管理 69
3.1 存储管理概述 69
3.1.1 存储管理的任务和功能 69
3.1.2 存储管理的方式 69
3.1.3 地址重定位 70
3.1.4 虚拟存储器 72
3.1.5 覆盖与交换 73
3.1.6 分区的存储保护 73
3.2 连续分配存储管理 74
3.2.1 单一连续分配存储管理 74
3.2.2 固定分区（静态分区）存储管理 75
3.2.3 可变分区（动态分区）存储管理 76
3.2.4 碎片与拼接技术 78
3.3 离散分配存储管理 79
3.3.1 页式存储管理 79
3.3.2 段式存储管理 82
3.3.3 段页式存储管理 85
3.4 虚拟存储管理 86
3.4.1 请求分页存储管理 87
3.4.2 请求分段存储管理 94
3.5 Windows Server 2003存储管理 95
3.5.1 简介 95
3.5.2 地址空间和地址变换 97
3.5.3 页面调度 98
3.5.4 物理内存管理 98
本章小结 98
实训三 99
练习与提高三 99
第4章设备管理 101
4.1 设备管理概述 101
4.1.1 设备分类 101
4.1.2 设备管理的目标与功能 102
4.1.3 设备标识和设备驱动程序 103
4.2 I/O控制方式 104
4.2.1 设备控制器 104
4.2.2 输入/输出控制方式 105
4.3 设备分配 112
4.3.1 设备分配的数据结构 112
4.3.2 独享设备的分配 114
4.3.3 共享磁盘的调度 115
4.4 虚拟设备和缓冲技术 119
4.4.1 虚拟设备技术 119
4.4.2 缓冲技术 120
4.5 Windows 2003的I/O系统 124
4.5.1 I/O系统的结构 124
4.5.2 I/O请求处理的过程 126
本章小结 127
实训四 127
练习与提高四 127
第5章文件管理 129
5.1 文件管理概述 129
5.1.1 文件和文件系统 129
5.1.2 文件的分类 133
5.1.3 文件系统的功能 134
5.2 文件的结构 135
5.2.1 文件的逻辑结构 135
5.2.2 文件的物理结构 137
5.3 文件存取方法和存储设备 140
5.3.1 文件的存取方法 140
5.3.2 文件的存储设备 140
5.3.3 文件存储空间的管理 142
5.4 目录管理 145
5.4.1 文件控制块与目录 145
5.4.2 目录结构 146
5.4.3 目录查询技术 147
5.5 文件的使用 148
5.5.1 文件的共享 148
5.5.2 文件的保护 149
5.5.3 文件的操作 150
5.6 Windows Server 2003的文件管理 151
5.6.1 Windows Server 2003 文件系统简介 151
5.6.2 磁盘管理 152
5.6.3 文件管理 153
本章小结 155
实训五 156
练习与提高五 157
第6章作业管理 158
6.1 作业管理概述 158
6.1.1 作业的基本概念 158
6.1.2 操作系统提供给用户的作业管理接口 161
6.2 作业调度 162
6.2.1 作业调度的含义 162
6.2.2 作业调度算法 164
本章小结 166
实训六 166
练习与提高六 167
第7章 UNIX操作系统简介 169
7.1 UNIX操作系统使用初步 169
7.1.1 UNIX常用命令 169
7.1.2 文本编辑器 177
7.1.3 Shell程序设计 179
7.1.4 UNIX系统管理 189
7.2 UNIX系统内核结构 193
7.2.1 UNIX系统概述 193
7.2.2 进程的描述和控制 194
7.2.3 进程的同步和通信 198
7.2.4 存储器管理 199
7.2.5 设备管理 201
7.2.6 文件管理 204
本章小结 208
实训七 208
练习与提高七 208
第8章 Linux操作系统分析 210
8.1 Linux的进程管理 210
8.1.1 Linux的进程 210
8.1.2 Linux的进程调度 212
8.1.3 Linux 进程间的通信——消息队列 213
8.2 Linux的存储管理 218
8.2.1 Linux虚拟内存的抽象模型 218
8.2.2 Linux的高速缓冲 221
8.2.3 管理内存空间的数据结构 222
8.2.4 内存区的分配和页面淘汰策略 223
8.3 Linux的文件管理 226
8.3.1 Linux文件系统的构成 226
8.3.2 EXT2对磁盘的组织 227
8.3.3 EXT2文件的物理结构 228
8.3.4 虚拟文件系统VFS的数据结构 230
8.4 Linux的设备管理 235
8.4.1 Linux设备管理概述 235
8.4.2 Linux中的设备驱动 237
8.5 Linux的Shell 238
本章小结 240
实训八 240
练习与提高八 241
第9章练习与提高参考答案 243
9.1 练习与提高一 243
9.2 练习与提高二 243
9.3 练习与提高三 244
9.4 练习与提高四 245
9.5 练习与提高五 246
9.6 练习与提高六 250
9.7 练习与提高七 251
9.8 练习与提高八 253
参考文献 255

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