本书全面、系统地阐述了现代操作系统的基本原理、主要功能及实现技术，重点论述多用户、多任务操作系统的运行机制，系统资源管理的策略和方法，操作系统提供的用户界面。本书给出了一个操作系统实验体系。该实验体系涉及操作系统的核心实现技术和一些重要的实际应用，包括进程控制、增加新的系统功能调用、增加新的设备驱动程序等操作系统功能模块的实现方法；还包括Linux文件系统、服务器配置与应用的范例。每个实验都是一个完整的小体系，包括：预备知识、实验指导、实验目的和内容以及实验中的程序范例。 本书既可作为高等院校计算机和信息类本科、专科各专业和其他相关专业的教材，亦可供从事计算机科学、工程和应用等方面工作的科技人员参考。

前言
教学建议
第一篇 操作系统原理
第1章 绪论 2
1.1 操作系统与计算机系统的关系 2
1.1.1 计算机系统的组成 2
1.1.2 操作系统在计算机系统中的位置 4
1.1.3 操作系统与计算机体系结构的关系 5
1.2 操作系统的发展历程 7
1.2.1 操作系统的发展阶段 7
1.2.2 多道程序设计技术与分时技术 8
1.3 操作系统的基本概念 10
1.3.1 操作系统的定义和特性 10
1.3.2 操作系统的资源管理功能 12
1.4 操作系统的基本类型 14
1.4.1 批量操作系统 14
1.4.2 分时操作系统 14
1.4.3 实时操作系统 15
1.4.4 个人计算机操作系统 16
1.4.5 网络操作系统 16
1.4.6 分布式操作系统 17
1.5 操作系统采用的关键技术 19
1.5.1 操作系统采用的并行处理技术 19
1.5.2 操作系统采用的虚拟技术 20
习题1 20
第2章 操作系统的运行基础与结构 22
2.1 操作系统的运行基础 22
2.1.1 处理机的态 22
2.1.2 特权指令 23
2.1.3 中断概念及类型 23
2.1.4 中断进入 24
2.1.5 软件中断处理过程 26
2.1.6 向量中断 27
2.2 操作系统虚拟机 28
2.3 操作系统的逻辑结构 29
2.3.1 操作系统的四种组织结构 29
2.3.2 Linux操作系统的逻辑结构 31
2.4 操作系统运行时的调用方式 32
习题2 33
第3章 操作系统的用户界面 34
3.1 操作系统提供的环境 34
3.1.1 操作系统的生成和系统引导 34
3.1.2 应用程序的处理 37
3.2 用户界面 39
3.2.1 用户界面概述 39
3.2.2 操作系统提供的用户界面 39
3.3 系统功能调用 41
3.3.1 系统功能调用的定义 41
3.3.2 系统功能调用的实现 42
3.3.3 应用编程接口 43
习题3 43
第4章 进程及进程管理 44
4.1 进程的引入 44
4.1.1 程序的顺序执行 44
4.1.2 程序的并发执行 45
4.2 进程的相关概念 48
4.2.1 进程的定义 48
4.2.2 进程的状态与变迁 49
4.2.3 进程描述 50
4.2.4 线程的定义与状态 52
4.3 进程控制 54
4.3.1 进程控制的概念 54
4.3.2 进程创建与撤销 54
4.3.3 进程等待与唤醒 55
4.4 进程协作与系统的支持 56
4.4.1 进程竞争与合作 57
4.4.2 进程互斥的概念 57
4.4.3 进程同步的概念 59
4.4.4 锁和上锁、开锁操作 60
4.4.5 信号灯和P、V操作 61
4.5 进程互斥与同步的实现 62
4.5.1 用锁机制实现进程互斥 62
4.5.2 用信号灯机制实现进程互斥 62
4.5.3 进程同步的实现 63
4.5.4 生产者(消费者问题 66
4.6 进程通信 67
4.6.1 进程通信的概念 67
4.6.2 进程通信方式 67
习题4 69
第5章 操作系统的资源管理 71
5.1 资源管理的机制与策略 71
5.1.1 资源管理任务 71
5.1.2 虚拟资源 72
5.1.3 资源分配机制 73
5.1.4 资源分配策略 74
5.2 死锁及其解决方法 76
5.2.1 死锁的定义与例子 76
5.2.2 产生死锁的原因和必要条件 77
5.2.3 解决死锁问题的策略 78
5.2.4 死锁的预防 79
5.2.5 死锁的避免 79
5.3 处理机管理 80
5.3.1 处理机的多级调度 80
5.3.2 作业调度 81
5.3.3 进程调度的功能 84
5.3.4 调度方式 84
5.3.5 进程调度算法 85
5.3.6 调度用的进程状态变迁图 86
5.4 主存管理 87
5.4.1 主存管理的功能 87
5.4.2 分区存储管理及其存在的问题 91
5.4.3 分页存储管理的基本概念 95
5.4.4 页式地址变换 97
5.4.5 请求页面的机制 98
5.4.6 淘汰机制与策略 100
5.4.7 段页式存储管理 104
5.5 设备管理 107
5.5.1 设备管理的功能 107
5.5.2 设备独立性与设备控制块 108
5.5.3 缓冲技术 110
5.5.4 设备分配技术 112
5.5.5 输入/输出控制 114
5.6 文件系统 118
5.6.1 文件与文件系统 118
5.6.2 文件的逻辑结构和存取方法 120
5.6.3 文件的物理结构 121
5.6.4 文件目录 125
5.6.5 文件共享与安全 127
5.6.6 文件操作与文件备份 130
习题5 132
第6章 Linux系统简介 136
6.1 Linux的发展历程 136
6.2 Linux的基本特性 137
6.3 Linux的发行版本 138
6.4 Linux内核版本 141
6.5 学习Linux的几点建议 142
第二篇 Linux系统实验
实验一 Linux系统的使用 144
<一> 预备知识 144
（一）Linux系统的安装 144
（二）Linux系统的组成 148
（三）Linux系统的用户界面 148
<二> 实验指导 150
（一）屏幕编辑程序vi 150
（二）Shell脚本编程 152
（三）编译器gcc 155
<三> 实验目的、内容和范例 156
（一）实验目的 156
（二）实验内容 156
（三）实验范例 156
实验二 Linux文件系统 158
<一> 预备知识 158
（一）Linux文件系统简介 158
（二）Linux系统的目录结构 159
（三）Linux文件属性 161
<二> 实验指导 163
（一）文件系统的生成和加载 163
（二）文件系统操作命令 165
（三）文件操作函数 166
<三> 实验目的、内容和范例 169
（一）实验目的 169
（二）实验内容 169
（三）实验范例 169
实验三 服务器的配置与应用 170
<一> 预备知识 170
（一）Linux配置文件 170
（二）Linux网络配置 171
（三）Linux远程控制 174
<二> 实验指导 175
（一）架设Web服务器 175
（二）架设FTP服务器 178
（三）架设Email服务器 178
<三> 实验目的和内容 181
（一）实验目的 181
（二）实验内容 181
实验四 proc文件系统 182
<一> 预备知识 182
（一）proc文件系统功能 182
（二）proc文件描述 183
（三）proc进程目录结构 184
<二> 实验指导 185
（一）proc信息获取 185
（二）终端图形编程curses库 186
（三）图形界面编程GTK和Qt工
具包 188
<三> 实验目的、内容和范例 190
（一）实验目的 190
（二）实验内容 190
（三）实验范例 190
实验五 进程（线程）控制 192
<一> 预备知识 192
（一）Linux进程及其属性 192
（二）Linux进程派生关系 193
（三）Linux线程 194
<二> 实验指导 196
（一）Linux进程管理命令 196
（二）Linux进程控制函数 198
（三）Linux守护进程 199
<三> 实验目的、内容和范例 200
（一）实验目的 200
（二）实验内容 200
（三）实验范例 201
实验六 进程间通信 202
<一> 预备知识 202
（一）Linux进程间通信 202
（二）进程软中断通信 204
（三）管道和消息队列 205
<二> 实验指导 208
（一）软中断通信函数 208
（二）管道通信的使用 210
（三）消息队列的应用 211
<三> 实验目的、内容和范例 213
（一）实验目的 213
（二）实验内容 213
（三）实验范例 213
实验七 增加新的系统调用 216
<一> 预备知识 216
（一）Linux内核结构 216
（二）Linux内核源代码 218
（三）Linux系统调用 219
<二> 实验指导 220
（一）系统调用的添加 220
（二）Linux内核编译 221
<三> 实验目的和内容 222
（一）实验目的 222
（二）实验内容 222
实验八 增加新的设备驱动程序 223
<一> 预备知识 223
（一）Linux设备分类 223
（二）Linux设备文件 224
（三）Linux设备驱动 225
<二> 实验指导 226
（一）设备驱动函数 226
（二）模块方式动态加载 227
（三）编译时静态加载 228
<三> 实验目的、内容和范例 229
（一）实验目的 229
（二）实验内容 229
（三）实验范例 230
实验九 Linux主存管理 235
<一> 预备知识 235
（一）Linux主存管理简介 235
（二）Linux主存分配 236
（三）Linux主存回收 238
<二> 实验指导 239
（一）主存信息的监视 239
（二）主存的申请和释放 241
<三> 实验目的、内容和范例 242
（一）实验目的 242
（二）实验内容 242
（三）实验范例 242
参考文献 243