操作系統(tǒng)實驗教程及Linux和Windows系統(tǒng)調(diào)用編程

第1篇 Linux系統(tǒng)的安裝和使用
第1章 Linux系統(tǒng)的安裝和啟動3
1.1 Linux的安裝3
1.1.1 安裝前的準備工作3
1.1.2 創(chuàng)建虛擬機3
1.1.3 安裝Linux4
1.2 系統(tǒng)啟動和用戶管理6
1.2.1 系統(tǒng)的啟動6
1.2.2 系統(tǒng)的關(guān)閉7
1.2.3 用戶管理8
1.3 用戶界面10
1.3.1 字符虛擬終端10
1.3.2 圖形用戶界面12
1.4 獲取系統(tǒng)幫助信息13
1.4.1 man命令13
1.4.2 info命令14
1.4.3 apropos命令15
第2章 編譯Linux內(nèi)核16
2.1 Linux內(nèi)核及gcc、gnumake版本16
2.2 準備內(nèi)核源代碼17
2.3 配置內(nèi)核編譯選項18
2.4 編譯內(nèi)核和模塊19
2.5 修改啟動設(shè)置19
第3章 UNIX/Linux文件系統(tǒng)的shell命令22
3.1 文件系統(tǒng)的安裝和卸載22
3.2 了解Linux文件系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)和文件屬性25
3.3 shell中的特殊字符27
3.4 目錄操作28
操作系統(tǒng)實驗教程及Linux和Windows系統(tǒng)調(diào)用編程目 錄 3.4.1 創(chuàng)建目錄和刪除目錄28
3.4.2 列出某個目錄下的內(nèi)容29
3.4.3 改變工作目錄和確定當前所在的目錄位置29
3.4.4 顯示特定目錄的大小29
3.4.5 復制目錄和文件30
3.4.6 目錄和文件的改名和移動30
3.4.7 改變文件或目錄的存取權(quán)31
3.4.8 改變文件的所有者和同組用戶32
3.5 文件管理32
3.5.1 連接和顯示文件內(nèi)容32
3.5.2 統(tǒng)計文件中包含的行、字和字符數(shù)34
3.5.3 分類命令34
3.5.4 建立鏈接的命令34
3.5.5 在文件中尋找正文模式35
3.5.6 查找指定的文件36
3.5.7 查找文件的路徑命令37
3.6 輸入輸出重定向和管道操作命令37
3.6.1 輸入輸出的重定向37
3.6.2 管道操作命令38
3.7 文件壓縮命令40
3.8 與進程有關(guān)的命令40
3.9 網(wǎng)絡(luò)命令41
3.9.1 向特定主機發(fā)送ICMP包的命令41
3.9.2 與其他主機建立連接的命令41
3.9.3 遠程文件傳輸命令42
3.9.4 郵件命令42
3.10 編譯和運行程序命令43
3.11 其他常用命令45
3.11.1 清屏命令45
3.11.2 Linux 環(huán)境下支持的DOS軟盤命令45
第4章 shell的程序設(shè)計46
4.1 了解Linux系統(tǒng)的shell46
4.2 運行shell程序的方法46
4.3 shell程序使用的環(huán)境變量和相關(guān)命令48
4.3.1 變量的定義命令48
4.3.2 用戶定義的常用環(huán)境變量49
4.3.3 輸出環(huán)境變量命令export50
4.3.4 位置參數(shù)51
4.3.5 shell預定義變量51
4.4 shell語言的控制結(jié)構(gòu)53
4.4.1 測試條件表達式命令 53
4.4.2 循環(huán)語句56
4.4.3 case命令57
4.4.4 無條件控制語句break和continue57
4.5 一個典型的.profile文件58
第5章 屏幕編輯程序vi60
5.1 進入和退出vi60
5.2 在屏幕上設(shè)置光標61
5.3 在文件中設(shè)置光標62
5.4 編輯文本文件63
5.4.1 修改文本文件命令63
5.4.2 檢索、移動和復制文本文件64
第2篇 操作系統(tǒng)模擬算法
第6章 處理機管理69
6.1 實驗目的和要求69
6.2 實驗內(nèi)容69
6.2.1 設(shè)計一個按先來先服務的調(diào)度算法實現(xiàn)處理機調(diào)度69
6.2.2 設(shè)計一個按時間片輪轉(zhuǎn)法實現(xiàn)處理機調(diào)度的程序70
6.2.3 設(shè)計一個按優(yōu)先級調(diào)度的算法實現(xiàn)處理機調(diào)度70
6.3 按時間片輪轉(zhuǎn)法進行CPU調(diào)度的程序示例71
第7章 死鎖的避免76
7.1 實驗目的和要求76
7.2 用銀行家算法和隨機算法實現(xiàn)資源分配76
7.3 資源分配算法的示例80
第8章 主存空間的分配與回收91
8.1 實驗目的和要求91
8.2 可變式分區(qū)管理的主存的分配與回收91
8.2.1 采用首次適應算法管理內(nèi)存91
8.2.2 采用最佳適應算法實現(xiàn)內(nèi)存的分配與回收97
8.3 分頁管理的主存分配與回收97
8.3.1 使用位示圖管理主存空間97
8.3.2 采用主存分塊表管理主存98
8.4 Linux系統(tǒng)內(nèi)存的分配與回收99
8.5 程序示例100
8.5.1 可變分區(qū)管理示例100
8.5.2 頁式管理示例104
8.6 實驗題目113
第9章 虛擬存儲器管理114
9.1 實驗目的和要求114
9.2 實驗內(nèi)容114
9.2.1 模擬請求分頁存儲管理中的硬件地址變換的過程114
9.2.2 采用先進先出（或LRU）算法實現(xiàn)分頁管理的缺頁調(diào)度116
第10章 磁盤存儲空間的管理118
10.1 實驗目的和要求118
10.2 實驗內(nèi)容118
10.2.1 用位示圖管理磁盤空間實現(xiàn)磁盤塊的分配與回收118
10.2.2 采用空白文件目錄管理磁盤空間119
10.2.3 模擬UNIX系統(tǒng)V的空閑塊成組鏈接法實現(xiàn)磁盤
存儲空間的管理120
10.3 實驗題目123
第11章 文件系統(tǒng)124
11.1 實驗目的和要求124
11.2 實驗內(nèi)容124
11.2.1 采用二級目錄結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對磁盤文件管理124
11.2.2 模擬設(shè)計MS-DOS操作系統(tǒng)中磁盤文件的存儲結(jié)構(gòu)131
11.2.3 模擬設(shè)計便于直接存取的索引文件結(jié)構(gòu)的操作134
11.3 索引文件的示例135
第12章 SPOOLING假脫機輸入輸出技術(shù)模擬實驗140
12.1 實驗目的和要求140
12.2 SPOOLING假脫機輸出的程序模擬140
12.3 SPOOLING的模擬程序示例144
第3篇 UNIX和Linux系統(tǒng)調(diào)用編程
第13章 進程和線程控制153
13.1 實驗目的和要求153
13.2 進程控制的API153
13.2.1 進程的創(chuàng)建和終止函數(shù)153
13.2.2 給進程指定一個新的運行程序的函數(shù)exec（）158
13.2.3 父進程等待子進程終止160
13.3 UNIX和Linux多線程控制的API162
13.3.1 線程控制接口的API162
13.3.2 多線程同步166
13.3.3 線程同步的綜合示例170
第14章 進程之間的通信177
14.1 實驗目的和要求177
14.2 進程之間管道通信機制177
14.2.1 無名管道通信178
14.2.2 有名管道的通信181
14.3 IPC通信184
14.3.1 IPC資源及其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)184
14.3.2 信號量機制185
14.3.3 消息緩沖機制191
14.3.4 共享內(nèi)存區(qū)機制198
第15章 文件系統(tǒng)的操作命令202
15.1 實驗目的和要求202
15.2 文件系統(tǒng)的API202
15.2.1 UNIX和Linux支持的文件類型202
15.2.2 順序文件的系統(tǒng)調(diào)用205
15.2.3 文件的隨機存取211
15.3 目錄操作的系統(tǒng)調(diào)用212
第4篇 Windows 2000/XP的系統(tǒng)調(diào)用編程
第16章 Windows應用程序基礎(chǔ)和進程控制219
16.1 實驗目的和要求219
16.2 應用程序基礎(chǔ)219
16.3 進程控制222
16.3.1 進程控制相關(guān)的API222
16.3.2 進程對象相關(guān)的函數(shù)227
16.3.3 運行進程233
16.3.4 進程終止和進程同步等待238
第17章 Windows線程控制與同步244
17.1 實驗目的和要求244
17.2 線程控制244
17.2.1 線程的創(chuàng)建與終止相關(guān)的API245
17.2.2 線程的恢復與掛起249
17.2.3 線程的調(diào)度優(yōu)先級252
17.3 線程同步256
17.3.1 事件256
17.3.2 互斥體和臨界區(qū)261
17.3.3 信號量269
17.4 綜合舉例273
第18章 Windows存儲器管理284
18.1 實驗目的和要求284
18.2 虛擬內(nèi)存機制284
18.2.1 Windows系統(tǒng)機制284
18.2.2 虛擬內(nèi)存處理的API287
18.3 程序示例291
第19章 Windows文件系統(tǒng)298
19.1 實驗目的和要求298
19.2 文件的輸入輸出298
19.2.1 與文件相關(guān)的API298
19.2.2 異步讀寫文件306
19.2.3 創(chuàng)建臨時文件309
19.3 目錄操作312
19.4 文件映射對象318
19.5 郵件槽和命名管道的數(shù)據(jù)通信324
19.5.1 郵件槽和命名管道通信的基本概念324
19.5.2 利用郵件槽實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信326
19.5.3 采用命名管道實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信332
參考文獻338