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第1章 计算机操作系统概述1

教学要求1

思考题1

1.1 什么是操作系统1

1.1.1 操作系统在软件层次中的地位2

1.1.2 操作系统的设计观点4

1.2 操作系统的形成和五大类型5

1.2.1 计算机操作系统的形成7

1.2.2 操作系统的五大类型10

1.3 操作系统的五大功能15

1.3.1 作业管理15

1.3.2 文件管理15

1.3.3 存储管理16

1.3.4 设备管理16

1.3.5 进程管理16

1.4 操作系统版本历史简介17

1.4.1 DOS操作系统简史17

1.4.2 Windows操作系统简史18

1.4.3 UNIX操作系统版本简史18

1.4.4 Linux操作系统简史19

1.5 表征操作系统的属性20

1.6 操作系统的“生成”、设置和配置概念22

1.6.1 “生成”、配置和设置22

1.6.2 操作系统引导23

1.6.3 系统管理员26

1.7 重点小结27

自测题28

研究题29

第2章 作业管理30

教学要求30

思考题30

2.1 作业管理的任务和功能30

2.1.1 概念和术语30

2.1.2 作业管理的任务32

2.1.3 作业管理的功能34

2.1.4 操作系统是用户和计算机之间的接口34

2.2 用户界面的任务和功能35

2.2.1 用户界面的发展35

2.2.2 界面管理的任务36

2.2.3 界面管理的功能37

2.2.4 用户界面研究37

2.3 用户界面的设计特点39

2.4 作业调度40

2.4.1 作业调度功能40

2.4.2 作业说明书内容举例40

2.4.3 作业调度算法40

2.5 操作系统常用命令分类简介42

2.5.1 操作系统是人机交互的接口42

2.5.2 常用命令对比44

2.5.3 UNIX，Linux联机命令手册索引46

2.6 Shell命令解释和控制语言46

2.6.1 DOS操作系统Shell语言46

2.6.2 作业管理和进程管理的类比说明48

2.7 重点小结48

自测题48

研究题49

第3章 文件管理50

教学要求50

思考题50

3.1 文件管理的任务和功能50

3.1.1 文件管理的任务50

3.1.2 文件管理的功能52

3.1.3 文件的组织机构53

3.2 文件分类55

3.3 文件的物理结构和逻辑结构59

3.3.1 文件的物理结构59

3.3.2 文件的逻辑结构62

3.4 文件目录63

3.4.1 一级文件目录63

3.4.2 二级文件目录63

3.4.3 多级文件目录64

3.4.4 文件目录的管理64

3.5 文件存取控制65

3.5.1 存取控制矩阵65

3.5.2 用户权限表65

3.5.3 使用口令66

3.5.4 使用密码66

3.5.5 UNIX/Linux操作系统的安全性66

3.5.6 计算机病毒简介70

3.6 文件系统的数据结构和表示71

3.6.1 UNIX/Linux文件系统71

3.6.2 磁盘文件系统结构72

3.6.3 文件系统的数据结构73

3.7 文件系统的系统调用75

3.8 重点小结75

自测题76

研究题76

第4章 存储管理77

教学要求77

思考题77

4.1 存储管理的任务和功能77

4.1.1 存储管理的任务77

4.1.2 存储管理的功能77

4.2.3 内存类型及寻址77

4.2 分区分配存储管理83

4.2.1 固定分区分配83

4.2.2 可变式动态分区分配84

4.2.3 可重定位分区分配86

4.2.4 多重分区分配86

4.2.5 内存“扩充”技术86

4.2.6 内存保护技术87

4.3 请求页式存储管理87

4.3.1 实现原理87

4.3.2 UNIX请求调页管理88

4.3.3 页表的设计89

4.3.4 请求淘汰换页算法90

4.4.5 页式存储管理优缺点91

4.4 段式存储管理92

4.5 段页式存储管理92

4.5.1 特点92

4.5.2 实现原理92

4.6 重点小结93

自测题93

研究题94

第5章 输入输出设备管理95

教学要求95

思考题95

5.1 概述95

5.1.1 设备管理的任务与功能95

5.1.2 发展历史96

5.1.3 外部设备分类96

5.1.4 设备I/O方式98

5.1.5 未来展望99

5.2 外部设备的安装99

5.2.1 系统配置99

5.2.2 用户外接设备99

5.2.3 用户外接特殊设备100

5.2.4 外部设备的即插即用100

5.2.5 设备驱动程序的编制100

5.2.6 CPU与外部信息的交换101

5.2.7 总线和接口101

5.3 输入输出设备分配算法104

5.4 设备管理技术104

5.4.1 磁盘管理技术104

5.4.2 缓冲技术106

5.4.3 虚拟设备的技术(SPOOLing)108

5.4.4 共享打印机109

5.5 设备处理程序编制内容110

5.5.1 设备处理程序110

5.5.2 设备驱动程序的功能110

5.5.3 设备驱动程序的特点110

5.5.4 设备处理方式111

5.5.5 设备驱动程序举例112

5.6 重点小结115

自测题115

研究题116

第6章 进程及处理机管理117

教学要求117

思考题117

6.1 概述117

6.1.1 操作系统核心的功能和特点117

6.1.2 为什么要引入“进程”概念118

6.1.3 顺序执行与并发执行119

6.2 进程的定义和特征119

6.2.1 程序与进程119

6.2.2 进程的五个基本特征120

6.2.3 进程与线程120

6.3 进程调度121

6.3.1 进程的描述121

6.3.2 进程的状态及转换123

6.3.3 进程的调度算法举例124

6.3.4 进程的控制块126

6.4 进程通信126

6.4.1 同步与互斥126

6.4.2 临界区132

6.4.3 原语132

6.5 死锁135

6.5.1 什么是死锁？135

6.5.2 死锁的四个必要条件135

6.5.3 死锁的表示136

6.5.4 解决死锁问题的基本方法136

6.6 重点小结139

自测题139

研究题140

第7章 操作系统结构和程序设计141

教学要求141

思考题141

7.1 操作系统的编程概念141

7.2 结构设计的目标142

7.2.1 设计目标143

7.2.2 分层原则143

7.2.3 分块原则145

7.2.4 模块接口法的设计步骤146

7.2.5 模块接口法的优缺点146

7.3 层次结构设计147

7.3.1 层次模块化结构设计的必要性147

7.3.2 操作系统的结构模型149

7.3.3 操作系统的结构设计150

7.4 DOS模块结构152

7.5 Windows的编程模式简介153

7.6 微内核结构简介153

7.7 Linux的安装与程序模块举例155

7.8 重点小结157

自测题158

研究题158

附录1 课程总复习指南159

附录2 计算机操作系统实验指示书(学生用)160

附录3 Linux简要使用说明(配合实验用)167

参考文献174