《计算机操作系统实验教程》包括原理篇、实验篇(20个实验)、课程设计篇(11个课程设计范例和指导书)和习题篇(大量习题与答案),原理篇提取了操作系统的理论框架; 实验篇涵盖了认知型、设计型和综合型各种不同程度的实验; 课程设计篇引导完成基本课题设计并留下一定的完善空间; 习题篇提供了大量练习题,所有习题都配有参考答案。书后附录4个模拟试卷并介绍Red Hat Linux安装。
《计算机操作系统实验教程》可作为计算机专业的实验教材,可作为学习操作系统的参考书,可为考研究生的同学提供大量的习题练习,还可作为工程技术人员的计算机参考书。

1.1.2实用操作系统
经过不断发展,有许多曾经或正在产生影响的操作系统构建了操作系统的主框架,它们是:
1964年IBM推出的IBM System/360操作系统,一个巨大的志在解决所有问题的通用操作系统。完善如此困难,导致了单一精简系统的思想。
1965年MIT、贝尔实验室和通用电气公司开始共同研究的,*终MIT坚持下来,使之成功运行,成为商业产品的MULTICS系统,该系统2000年寿终正寝。
1969年由美国电报电话公司的贝尔实验室开发成功的UNIX操作系统,UNIX是目前**可以安装和运行在从微型机、工作站直到大型机和巨型机上的操作系统,经过不断的发展,它成为了用C语言编写的、通用的、多用户、多任务、分时的**操作系统。其运行时的**性、可靠性以及强大的计算能力赢得广大用户的信赖。在其基础上产生了许多**的衍生系统。
1981年伴随IBM个人计算推出的MS DOS操作系统,它采用命令接口,系统开销小,运行效率高,*后一个版本6.22在1994年推出后便不再后续。
1984由美国Apple公司推出的MAC OS,它是全图形化界面和操作方式的鼻祖,拥有全新的窗口系统、强有力的多媒体开发工具和操作简便的网络结构。
1985年微软公司推出的Windows操作系统,该系统发展至今,已成为普及*广的多任务操作系统,即插即用和电源管理,新的图形界面,更加**的多媒体支持,不断更新的版本和功能,预示着强大的发展后劲。
1991年由芬兰籍科学家Linus Torvalds编写完成的Linux操作系统,Linux符合UNIX的POSIX标准,由于其开放的源代码,有利于发展各种操作系统,各种应用可方便地移植。
1.2操作系统定义及功能
1.2.1操作系统的定义
操作系统可定义为: 对计算机系统资源进行直接控制和管理,协调计算机的各种动作,为用户提供便于操作的人机界面,存在于计算机软件系统*底层核心位置的程序的集合。
根据该定义,操作系统有如下几个特点:
(1) 操作系统是程序的集合。
(2) 操作系统管理和控制系统资源。
(3) 操作系统提供了方便用户使用计算机的用户界面。
(4) 操作系统优化系统功能。
(5) 操作系统协调计算机的各种动作。
1.2.2操作系统的功能
按操作系统所要管理的资源来划分,可分为以下几个部分。
(1) 处理机管理。实现对处理机的时间进行分配,对不同程序的运行进行记录和调度,实现用户和程序之间的相互联系,解决不同程序在运行时相互发生的冲突。
(2) 存储器管理。以*合适的方
…… 计算机科学与技术是一门不断动态成长及更新的学科,该专业可以细分为研究型、工程型、应用型三种培养模式,其中应用型模式的专业定位和人才培养目标*贴近现实系统及操作。操作系统课程改革正在进行不断尝试,许多学校将操作系统课程分离为操作系统原理、操作系统实验和操作系统课程设计三门课,努力强化学生对理论的理解和对实际系统的应用,本书正是针对这种新需要而编写的,可用于单独的实验教程,操作系统原理课程的辅助教材,或者作为课程设计的指导材料。
学习了操作系统原理后,学生提出问题: 理论和我机器上的操作系统有什么关系?什么样的实验对我将来的工作和生活*有帮助?课程设计能提高我的计算机处理能力吗?做作业我该抓住哪些要点?本教材针对你的问题给出了解决方案。
全书分为四篇,即原理篇、实验篇、课程设计篇和习题篇。
原理篇介绍操作系统的主要管理功能,提出与其相关的实验及课程设计; 实验篇安排了20个不同类型的实验,每个实验包含基本实现部分和扩展部分,既保证学生完成实验又让学生有提升自己能力的空间,实验配置既有认知型又有设计型和综合型,具有很强的针对性; 课程设计篇安排了11个课程设计,其中7个是带有范例的设计指导及方案,引导学生完成基本课题设计并留下一定的提高空间; 习题篇组织了大量不同形式的习题,所有习题都配有参考答案,可以帮助我们更广泛的见识和思考; 书后的附录中安排了4个模拟考试,检验学生掌握的知识。直到*后我们会发现: 操作系统已经完全在我们的掌控之中。
本书可作为高等院校计算机专业的教材,也可作为其他理工科专业学习计算机课程的教学用书,对于那些考研究生和从事计算机工作的人员,作为参考书本书值得一读。
为了引起兴趣和便于消化,本书选择了身边用得*多的两个操作系统作为实例贯穿始终。单用户多任务的代表Windows操作系统伸手可及,自由源代码的多用户操作系统Linux发展势头强劲。实验篇和课程设计篇的所有程序都经过作者严格调试,全部能够运行并产生需要的结果。
颜彬提出本书的编写大纲,编写了**篇; 李登实编写了第二篇中的实验1~实验2、实验4~实验12、实验14~实验15、实验17,以及习题篇全部的基础题部分; 欧阳泉编写了课程设计篇中的课程设计1~课程设计7共7个范例,习题篇中的全部扩展题部分,以及书后的两个附件; 徐宏云编写了实验篇中的实验3、实验13、实验16、实验18~实验20,以及课程设计篇中的课程设计8课程设计11。清华大学出版社的魏江江的有效工作促成了本书的编写完成,学生邵明协助收集和整理了第四篇中部分习题。我们的同事们给予了许多支持与建议,在此一并表示感谢。

**篇 原理篇

第1章 操作系统概述
1.1 计算机系统
1.1.1计算机系统构成
1.1.2实用操作系统
1.2 操作系统定义及功能
1.2.1操作系统的定义
1.2.2操作系统的功能
1.2.3操作系统设计原则
1.2.4操作系统的发展
1.3 操作系统的分类
1.3.1多道批处理系统
1.3.2分时系统
1.3.3实时系统
1.3.4几种操作系统的比较
1.3.5操作系统体系结构
1.4 操作系统的观点
1.4.1资源管理观点
1.4.2用户管理观点
1.4.3进程管理观点

第2章 处理机管理
2.1 概述
2.1.1多用户
2.1.2程序
2.1.3并发程序
2.2 进程及其状态
2.2.1进程的定义
2.2.2进程的状态及其转换
2.2.3进程描述机构和进程实体
2.3 进程控制
2.3.1原语
2.3.2进程控制原语
2.3.3Linux中的进程控制
2.3.4Windows中的进程控制
2.4 进程同步
2.4.1互斥关系
2.4.2同步关系
2.4.3临界区的实现
2.4.4用P、V操作实现互斥与同步
2.5 进程通信
2.5.1消息通信
2.5.2管道文件
2.5.3Windows中的进程通信
2.5.4Linux中的进程通信
2.6 死锁
2.6.1死锁的定义
2.6.2死锁发生的必要条件
2.6.3对抗死锁

第3章 存储管理
3.1 存储管理功能
3.1.1用户实体与存储空间
3.1.2分配、释放及分配原则
3.1.3地址映射
3.1.4虚拟存储器
3.1.5存储保护与共享
3.1.6存储区整理
3.2 分区管理
3.2.1单一分区
3.2.2多重固定分区
3.2.3多重动态分区
3.3 分页管理
3.3.1静态分页管理
3.3.2动态分页管理
3.4 分段与段页式管理
3.4.1分段管理
3.4.2段页式管理
3.5 常用系统的存储管理方案
3.5.1DOS系统存储管理
3.5.2Windows XP的存储管理
3.5.3Linux系统的存储管理

第4章 作业管理
4.1 用户界面
4.1.1作业控制语言
4.1.2作业控制命令
4.1.3菜单控制
4.1.4窗口和图标
4.1.5系统调用
4.2 作业
4.2.1作业的状态
4.2.2作业控制块
4.2.3作业调度程序
4.3 作业与资源
4.3.1资源管理的目的
4.3.2资源分配策略
4.4 进程调度与作业调度
4.4.1调度算法设计原则
4.4.2作业调度算法
4.4.3进程调度算法
4.4.4实用系统中的调度算法
4.5 作业与任务、进程、程序

第5章 文件系统
5.1 文件和文件系统的基本概念
5.1.1文件
5.1.2文件系统
5.1.3文件的逻辑结构和存取方法
5.1.4文件的物理结构和存储设备
5.1.5Linux系统的文件物理结构
5.2 文件目录管理
5.2.1文件控制块
5.2.2Linux的索引结点
5.2.3一级目录结构
5.2.4二级文件目录
5.2.5树状目录结构
5.2.6基本文件目录和符号文件目录
5.2.7Linux系统目录结构的特点
5.2.8Windows XP文件系统的结构
5.3 文件存储空间管理
5.3.1文件系统常用的存储空间管理方法
5.3.2FAT磁盘格式
5.3.3FAT32磁盘格式特点
5.4 文件的操作
5.5 文件的共享与**
5.5.1文件的共享
5.5.2文件的**
5.5.3**控制手段

第6章 设备管理
6.1 概述
6.1.1外设的分类
6.1.2设备管理的功能
6.2 设备标识与设备驱动程序
6.2.1逻辑设备与物理设备
6.2.2设备驱动程序
6.3 输入输出控制方式
6.3.1程序控制输入输出方式
6.3.2中断输入输出方式
6.3.3直接存储器访问方式
6.3.4通道方式
6.3.5Windows中的数据传输控制方式
6.4 设备分配
6.4.1设备分配中的数据结构
6.4.2设备分配思想
6.4.3Spooling技术
6.5 设备管理涉及的常用技术
6.5.1中断技术
6.5.2缓冲技术
6.6 Windows和Linux中的设备管理
6.6.1Windows的设备管理
6.6.2Linux的设备管理

第7章 操作系统的整体设计
7.1 操作系统的各种模型
7.1.1网状结构与层次结构
7.1.2面向过程与面向对象
7.2 分布式操作系统
7.2.1分布式系统定义
7.2.2分布式操作系统的设计目标
7.3 网络操作系统
7.3.1什么是网络
7.3.2网络的结构
7.3.3网络操作系统
7.4 Windows网络操作系统
7.4.1网络构成
7.4.2Windows的管理职能
7.4.3Windows Server的**与监视
7.5 Linux操作系统
7.5.1Linux体系结构
7.5.2核心数据结构
7.5.3设备驱动
7.5.4文件系统
7.5.5Linux特性

第二篇 实验篇

第8章 基本操作系统环境
8.1 实验1:vi编辑器使用
8.2 实验2:Linux系统基本操作命令
8.3 实验3:Windows控制台命令(系统管理)

第9章 处理机和存储器管理
9.1 实验4:Linux进程基本管理
9.2 实验5:Linux进程控制
9.3 实验6:Linux进程通信
9.4 实验7:Windows基本进程管理
9.5 实验8:Windows进程的控制
9.6 实验9:Linux内存基本管理
9.7 实验10:Linux环境下几种内存调度算法模拟
9.8 实验11:Windows内存的基本信息
9.9 实验12:Windows虚拟内存实验

第10章 文件系统和设备管理
10.1 实验13:Windows文件操作命令
10.2 实验14:Windows的文件管理
10.3 实验15:Linux设备管理
10.4 实验16:Windows磁盘管理
10.5 实验17:Windows设备管理实验

第11章 Windows综合资源管理
11.1 实验18:Windows注册表的使用和修改
11.2 实验19:Windows系统监视器的使用
11.3 实验20:Windows控制台命令(网络管理)

第三篇 课程设计篇

第12章 课程设计范例
12.1 课程设计一: 进程调度
12.1.1设计目的
12.1.2设计要求
12.1.3环境
12.1.4步骤
12.1.5运行结果分析
12.1.6参考源代码
12.1.7选做内容
12.2 课程设计二:模拟文件管理
12.2.1设计目的
12.2.2设计要求
12.2.3环境
12.2.4步骤
12.2.5运行结果分析
12.2.6参考源代码
12.2.7选做内容
12.3 课程设计三: 银行家算法
12.3.1设计目的
12.3.2设计要求
12.3.3算法描述
12.3.4环境
12.3.5功能模块说明
12.3.6参考源代码
12.4 课程设计四: 主存空间的回收与分配
12.4.1设计目的
12.4.2设计要求
12.4.3环境
12.4.4步骤
12.4.5运行结果分析
12.4.6参考源代码
12.4.7选做内容
12.5 课程设计五: 读者写者问题
12.5.1设计目的
12.5.2设计要求
12.5.3环境
12.5.4步骤
12.5.5运行结果分析
12.5.6参考源代码
12.5.7相关函数说明
12.6 课程设计六: 磁盘调度
12.6.1设计目的
12.6.2实验原理
12.6.3设计要求
12.6.4环境
12.6.5步骤
12.6.6运行结果分析
12.6.7参考源代码
12.7 课程设计七: SPOOLING技术
12.7.1设计目的
12.7.2设计要求
12.7.3环境
12.7.4步骤
12.7.5参考源代码
12.7.6运行结果

第13章 课程设计任务书
13.1 课程设计八: 模拟DOS文件的建立和使用
13.1.1设计目的
13.1.2设计要求
13.2 课程设计九: 生产者消费者问题
13.2.1设计目的
13.2.2设计要求
13.2.3实验环境
13.3 课程设计十: Windows 2000内存管理
13.3.1设计目的
13.3.2设计要求
13.4 课程设计十一: 进程管理器设计
13.4.1设计目的
13.4.2设计要求
13.4.3功能描述

第四篇 习题篇

第14章 操作系统概述习题及答案
14.1 基础题
14.2 扩展题
14.3 基础题答案
14.4 扩展题答案

第15章 处理机管理习题及答案
15.1 基础题
15.2 扩展题
15.3 基础题答案
15.4 扩展题答案

第16 章存储管理习题及答案
16.1 基础题
16.2 扩展题
16.3 基础题答案
16.4 扩展题答案

第17章 作业管理习题及答案
17.1 基础题
17.2 扩展题
17.3 基础题答案
17.4 扩展题答案

第18 章 文件管理习题及答案
18.1 基础题
18.2 扩展题
18.3 基础题答案
18.4 扩展题答案

第19章 设备管理习题及答案
19.1 基础题
19.2 扩展题
19.3 基础题答案
19.4 扩展题答案

附录A 操作系统试卷及答案
模拟试卷Ⅰ
模拟试卷Ⅰ答案
模拟试卷Ⅱ
模拟试卷Ⅱ答案
模拟试卷Ⅲ
模拟试卷Ⅲ答案
模拟试卷Ⅳ
模拟试卷Ⅳ答案
附录B RedHat Linux安装
参考文献
……

提供20个不同类型的实验和11个课程设计指导。
提供与主教材《计算机操作系统》配套的习题和参考答案。