操作系統原理及應用（Linux）（第2版）-微課視頻版

王紅,濰坊學院計算機工程學院副教授,1988年畢業於山東工業大學計算數學專業,2007年獲山東科技大學計算機軟件與理論碩士學位。
主要講授課程：《Ｃ語言程序設計》、《操作系統》等；主要研究方向：計算機軟件架構與理論、操作系統、算法設計與分析。
主持國j級科研項目一項，省級科研項目2項，濰坊市科技發展計劃項目3項；作為主持人獲濰坊市科技進步二等獎兩項；近年公開出版高等院校規劃教材6部；發表Ei及以上論文10篇。

第1章操作系統概述
1.1操作系統的地位和目標
1.1.1操作系統的地位
1.1.2操作系統的目標
1.2操作系統的功能
1.2.1提供人機接口
1.2.2管理計算機系統資源
1.3操作系統的發展過程
1.3.1推動操作系統發展的主要動力
1.3.2無操作系統的計算機系統
1.4操作系統的類型
1.4.1批處理系統
1.4.2分時系統
1.4.3實時系統
1.4.4微機操作系統
1.4. 5網絡操作系統
1.4.6分佈式操作系統
1.4.7嵌入式操作系統
1.5操作系統的特徵
1.6操作系統的體系結構
1.6.1層次結構
1.6.2微內核結構
1.7Linux簡介
1.7.1Linux概述
1.7.2Linux的內核特徵
1.7.3Linux的發展及展望
本章小結
習題1

第2章進程管理
2.1進程的引入
2.1.1程序的順序執行
2.1.2程序的並發執行及其特徵
2.1.3進程的定義與特徵
2.1.4進程的基本狀態及轉換
2.1.5Linu程的狀態
2.2進程的描述
2.2.1PCB
2.2.2進程控制塊的組織方式
2.2.3Linu程的PCB
2.3進程控制
2.3.1進程的家族關係
2.3.2進程的創建與終止
2.3.3進程的阻塞與喚醒
2.3.4Linux系統調用
2.4進程的同步與互斥
2.4.1臨界資源的概念
2.4.2進程的互斥與同步
2.4.3實現進程同步的軟件方法
2.4.4實現進程同步的硬件機制
2.5信號量機制
2.5.1信號量的概念
2.5.2信號量的申請與釋放
2.5.3利用信號量實現進程的同步與互斥
2.6進程同步問題舉例
2.6.1簡單的例子
2.6.2生產者消費者問題
2.6.3讀者寫者問題
2.哲學家進餐問題
2.7管程
2.7.1管程的概念
2.7.2利用管程實現進程同步與互斥
2.7. 3管程應用
2.8進程的不錯通信
2.8.1共享存儲器系統
2.8.2消息傳遞系統
2.8.3管道通信系統
2.9信號通信機制
2.9.1信號通信與中斷的關係
2.9.2信號的基本概念
2.9.3信號的發送
2.9.4信號的處理方式
2.10線程
2.10.1線程的基本概念
2.10.2線程的狀態與轉換操作
2.10.3引入線程的好處
2.10.4多線程的實現
2.10.5Linux系統的線程
本章小結
習題2

第3章處理機調度與死鎖
3.1作業管理
3.1.1作業的概念及分類
3.1.2作業的狀態
3.1.3作業管理的功能
3.1.4作業與進程的關係
3.2分級調度
3.3作業調度
3.3.1作業調度的功能
3.3.2調度算法的目標
3.4進程調度
3.4.1進程調度的功能
3.4.2進程調度的時機
3.4.3進程上下文的切換
3.4.4Linux系統中進程調度發生的時機
3.5調度算法
3.5.1先來先服務調度算法
3.5.2短作業（進程）優先調度算法
3.5.3高響應比優先調度算法
3.5.4優先級調度算法
3.5.5時間片輪轉調度算法
3.5.6多級隊列調度算法
3.5.7多級反饋隊列調度算法
3.6Linux系統的調度算法
3.6.1Linux系統的進程調度策略
3.6.2Linux系統的優先級調度策略
3.6. 3實時進程的調度策略
3.7死鎖問題
3.7.1死鎖的概念
3.7.2解決死鎖問題的基本方法
3.7.3產生死鎖的原因及必要條件
3.8死鎖的預防
3.8.1摒棄佔有且申請條件
3.8.2摒棄不可搶占條件
3.8.3摒棄環路條件
3.9死鎖的避免
3.9.1系統的安全狀態
3.9.2由安全狀態向不安全狀態的轉化
3.9.3銀行家算法
3.10利用銀行家算法避免死鎖
3.10.1銀行家算法中的數據結構
3.10.2銀行家算法的實現
3.10.3銀行家算法的應用
3.11死鎖的檢測與解除
3.11.1死鎖檢測的時機
3.11.2死鎖的檢測
3.11.3死鎖的解除
本章小結
習題3

第4章內存管理
4.1存儲器管理概述
4.1.1存儲層次結構
4.1.2存儲層次結構部分
4.1.3用戶程序的處理過程
4.1.4存儲空間及重定位
4.2分區存儲管理
4.2.1單道程序的連續分配
4.2.2固定分區分配方式
4.2.3動態分區分配
4.2 .4可重定位分區
4.3頁式存儲管理
4.3.1頁式存儲管理的思想
4.3.2頁式存儲管理的數據結構
4.3.3頁式存儲管理的重定位
4.3.4快表
4.3.5兩級和多級頁表
4.4段式存儲管理
4.4.1段式存儲管理的思想
4.4.2段頁式存儲管理
4.5虛擬存儲器
4.5.1局部性原理
4.5.2對換
4.5.3覆蓋
4.5.4虛擬存儲器
4.6請求分頁內存管理
4.6.1請求分頁的實現
4.6.2內存分配策略
4.7頁面置換算法
4.7.1先進先出頁面置換算法
4.7.2近久未使用頁面置換算法
4.7.3佳置換算法
4.7.4時鐘置換算法
4.7.5抖動與工作集
4.8請求分段存儲管理
4.8.1請求分段的原理和硬件支持
4.8.2段的共享與保護
4.8.3段的共享與保護的實現
4.9Linux系統的內存管理方法
4.9.1Linux的分頁管理機制
4.9.2虛存段的組織與管理
4.9.3內存的共享和保護
4.9.4內存空間管理
4.9.5空閒內存管理
4.9.6內核態內存的申請與釋放
4.9.7用戶態內存的申請和釋放
4.9.8交換空間
4.9.9頁交換進程和頁面換出
4.9.10缺頁中斷和頁面換入
本章小結
習題4

第5章文件管理
5.1文件管理概述
5.1.1文件的概念
5.1.2文件系統
5.1.3文件的分類
5.1.4文件存取方式
5.2文件的邏輯結構
5.2 .1流式文件
5.2.2記錄文件
5.3外存分配方式
5.3.1連續分配方式
5.3.2鏈接分配方式
5.3.3索引分配方式
5.4文件目錄管理
5.4.1文件控制塊和索引節點
5.4.2文件目錄結構
5.4.3按名存取
5.5文件存儲空間的管理
5.5.1空閒空間表法
5.5.2位示圖法
5.5.3空閒塊鏈法
5.5.4空閒塊成組鏈接法
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文件系統
5.7.1文件類型
5.7.2Linux文件目錄
5.7.3虛擬文件系統
5.7.4EXT2
5.7.5Linux常用系統調用
本章小結
習題5

第6章設備管理
6.1I/O系統組成
6.1.1I/O設備
6.1.2設備控制器
6.1. 3I/O通道
6.1.4I/O軟件的層次結構
6.2數據傳輸控制方式
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
6.3.1中斷的概念
6.3.2中斷源
6.3.3中斷響應
6.3.4中斷處理
緩衝技術
6.1緩衝的引入
6.2利用緩衝技術進行I/O操作
6.3緩衝區的設置
6.4緩衝池
6.5設備分配
6.5.1與設備分配相關的因素
6.5.2虛擬設備技術
6.6SPOOLING系統
6.6.1SPOOLING系統簡介
6.6.2SPOOLING系統的組成
6.7I/O控製過程
6.7.1用戶進程的I/O請求
6.7.2設備驅動程序
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磁盤調度
6.8.4磁盤高速緩存
6.9Linux系統的設備管理
6.9.1Linux系統設備管理概述
6.9.2Linux設備驅動程序的接口
6.9.3Linux的磁盤高速緩存
本章小結
習題6

第7章現代操作系統
7.1UNIX操作系統
7.1.1UNIX操作系統的發展
7.1.2UNIX操作系統的特點
7.1.3UNIX系統的內核結構
7.1.4UNIX系統的進程管理
7.1.5UNIX系統的內存管理
7.1.6UNIX系統的文件管理
7.1.7UNIX系統的設備管理
7.2分佈式操作系統
7.2.1分佈式操作系統的特性
7.2.2進程遷移
7.2.3分佈式進程管理
7.3多處理機操作系統
7.3.1多處理機系統的基本概念
7.3.2多處理機系統的功能與分類
7.3.3集群系統
本章小結
習題7

第8章操作系統的安全性
8.1操作系統安全性概述
8.1.1計算機系統安全性的
8.1.2計算機系統安全性評價基礎
8.1.3計算機系統安全性評價準則
8.2操作系統的安全機制
8.2.1硬件安全機制
8.2.2用戶身份認證機制
8.2.3訪問控制
8.2.4加密技術
8.2.5病毒及其防禦機制
8.2.6監控和審計日誌
本章小結
習題8
參考文獻