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简介
“操作系统”是计算机及相关专业的必修课程，本教材所介绍的“基于Linux内核的操作系统实验体系”可引导学生与操作系统申核交互以理解其原理。整个实验体系构架在Linux内核的基础上，按系统基本构架、系统五大功能和奉统与用户的接口三方面分为7个实验；：
本书共有9章；从内容上分为两大部分。第一部分包括两章，介绍了Linux的基本机制和使用方法。第二部分是对7项实验的指导：进程管理实验、存储器管理实验、用户接口实验、模块编程实验、设备管理实验、文件系统实验和操作系统构成实验。这些实验很好地解决了配合操作系统课程教学来指导学生进行实践的问题。；
本书所介绍的实验涵盖了操作系统所有重要的原理和机制，既可作为大专院校计算机及电子类各专业“操作系统”的实验教学课程教材，也可供相关专业的技术人员使用。
目录
第一部分 Linux的基本机制和使用方法
第1章 Linux概述
1.1 Linux操作系统简介
1.1.1 Linux操作系统的发展
1.1.2 Linux操作系统的特点
1.1.3 目前流行的Linux版本
1.1.4 基于Linux内核的操作系统实验体系
1.2 Linux进程管理
1.2.1 描述进程的数据结构
1.2.2 进程调度
1.2.3 创建进程
1.2.4 进程通信机制
1.3 Linux存储管理
1.3.1 地址映射
1.3.2 内存空间的分配与回收
1.3.3 Linux的页面交换机制
1.3.4 Linux的高速缓冲机制
1.4 Linux设备管理
1.4.1 Linux设备管理结构
1.4.2 I/O控制方式
1.4.3 Linux设备驱动程序
1.4.4 字符设备驱动程序
1.4.5 块设备驱动程序
1.5 Linux文件系统
1.5.1 Linux文件系统概述
1.5.2 虚拟文件系统VFS
1.5.3 EXT2文件系统
1.5.4 Linux的几个重要文件系统
第2章 Linux的使用
2.1 安装Red Hat Linux
2.2 Linux文件系统结构
2.2.1 Linux目录结构
2.2.2 目录功能简介
2.2.3 Linux文件系统的装载和卸载
2.3 Linux系统的基本操作
2.3.1 Linux系统的启动与退出
2.3.2 Linux系统对文件和目录的操作命令
2.3.3 文档备份与压缩命令
2.3.4 权限改变命令
2.3.5 Linux与用户有关的命令
2.3.6 Linux系统管理命令
2.3.7 Linux磁盘管理命令
2.3.8 进程管理命令
2.3.9 Linux其他命令
2.4 vi的使用
2.4.1 vi的操作模式
2.4.2 vi的进入与退出
2.4.3 vi的常用命令
2.5 Linux的编译器gcc
2.6 shell程序设计
2.6.1 shell程序的编写和执行
2.6.2 shell基础
2.6.3 程序设计
2.6.4 shell程序的调试
第3章 进程管理实验
3.1 实验目的
3.2 准备知识
3.2.1 基本概念
3.2.2 系统调用
3.2.3 相关函数
3.3 实验内容
3.3.1 编制实现软中断通信的程序
3.3.2 编制实现进程的管道通信的程序
3.4 实验指导
3.4.1 进程的软中断通信
3.4.2 进程的管道通信
第4章 存储器管理实验
4.1 实验目的
4.2 准备知识
4.3 实验内容
4.4 实验指导
4.4.1 FIFO页面置换算法
4.4.2 LRU页面置换算法
4.4.3 NUR页面置换算法
4.4.4 OPT页面置换算法
4.5 参考源程序代码
4.6 程序运行
第5章 用户接口实验
5.1 实验目的
5.2 准备知识
5.2.1 控制台命令接口
5.2.2 添加系统调用
5.3 实验内容
5.3.1 控制台命令接口实验
5.3.2 系统调用实验
5.4 实验指导
5.4.1 控制台命令接口实验指导
5.4.2 系统调用实验指导
第6章 模块编程实验
6.1 实验目的
6.2 准备知识
6.2.1 模块的组织结构
6.2.2 模块的编译
6.2.3 模块的加载
6.2.4 模块的卸载
6.2.5 模块链接到内核的示意图
6.2.6 模块程序中管理模块的几个文件操作
6.3 实验内容
6.3.1 编写一个简单的内核模块
6.3.2 模块加载前后的比较
6.3.3 向模块中再添加一些新函数
6.4 实验指导
6.4.1 一个简单的内核模块
6.4.2 模块加载前后的比较
6.4.3 向模块中添加新函数
6.4.4 模块的测试
第二部分 实验指导
第7章 设备管理实验
7.1 实验目的
7.2 准备知识
7.2.1 设备驱动程序简介
7.2.2 设备驱动程序与外界的接口
7.2.3 设备驱动程序的组织结构
7.2.4 设备驱动程序的代码
7.3 实验内容
7.3.1 字符类型设备的驱动程序
7.3.2 块类型设备的驱动程序
7.4 实验指导
7.4.1 字符类型设备驱动程序
7.4.2 块类型设备驱动程序
7.5 参考源程序代码
7.5.1 字符设备驱动程序
7.5.2 块设备驱动程序
第8章 文件系统实验
8.1 实验目的
8.2 准备知识
8.2.1 外存管理
8.2.2 目录管理
8.2.3 文件系统的接口
8.2.4 Linux的EXT2文件系统
8.2.5 可能用到的编程技术
8.2.6 用内存模拟外存
8.3 实验内容
8.4 实验指导
8.4.1 文件系统的数据结构
8.4.2 程序设计思想
8.4.3 几个重要的算法处理
8.4.4 程序说明
第9章 操作系统构成实验
9.1 实验目的
9.2 准备知识
9.2.1 Linux操作系统的启动流程
9.2.2 开机载入程序——引导软件LILO
9.2.3 Linux根文件系统简介
9.3 实验内容
9.4 实验指导
9.4.1 实验设计思想
9.4.2 配置新内核bzlmage
9.4.3 制作启动盘(Boot盘)
9.4.4 制作根文件系统盘
9.4.5 系统整合
9.4.6 系统测试
参考文献
第1章 Linux概述
1.1 Linux操作系统简介
1.1.1 Linux操作系统的发展
1.1.2 Linux操作系统的特点
1.1.3 目前流行的Linux版本
1.1.4 基于Linux内核的操作系统实验体系
1.2 Linux进程管理
1.2.1 描述进程的数据结构
1.2.2 进程调度
1.2.3 创建进程
1.2.4 进程通信机制
1.3 Linux存储管理
1.3.1 地址映射
1.3.2 内存空间的分配与回收
1.3.3 Linux的页面交换机制
1.3.4 Linux的高速缓冲机制
1.4 Linux设备管理
1.4.1 Linux设备管理结构
1.4.2 I/O控制方式
1.4.3 Linux设备驱动程序
1.4.4 字符设备驱动程序
1.4.5 块设备驱动程序
1.5 Linux文件系统
1.5.1 Linux文件系统概述
1.5.2 虚拟文件系统VFS
1.5.3 EXT2文件系统
1.5.4 Linux的几个重要文件系统
第2章 Linux的使用
2.1 安装Red Hat Linux
2.2 Linux文件系统结构
2.2.1 Linux目录结构
2.2.2 目录功能简介
2.2.3 Linux文件系统的装载和卸载
2.3 Linux系统的基本操作
2.3.1 Linux系统的启动与退出
2.3.2 Linux系统对文件和目录的操作命令
2.3.3 文档备份与压缩命令
2.3.4 权限改变命令
2.3.5 Linux与用户有关的命令
2.3.6 Linux系统管理命令
2.3.7 Linux磁盘管理命令
2.3.8 进程管理命令
2.3.9 Linux其他命令
2.4 vi的使用
2.4.1 vi的操作模式
2.4.2 vi的进入与退出
2.4.3 vi的常用命令
2.5 Linux的编译器gcc
2.6 shell程序设计
2.6.1 shell程序的编写和执行
2.6.2 shell基础
2.6.3 程序设计
2.6.4 shell程序的调试
第3章 进程管理实验
3.1 实验目的
3.2 准备知识
3.2.1 基本概念
3.2.2 系统调用
3.2.3 相关函数
3.3 实验内容
3.3.1 编制实现软中断通信的程序
3.3.2 编制实现进程的管道通信的程序
3.4 实验指导
3.4.1 进程的软中断通信
3.4.2 进程的管道通信
第4章 存储器管理实验
4.1 实验目的
4.2 准备知识
4.3 实验内容
4.4 实验指导
4.4.1 FIFO页面置换算法
4.4.2 LRU页面置换算法
4.4.3 NUR页面置换算法
4.4.4 OPT页面置换算法
4.5 参考源程序代码
4.6 程序运行
第5章 用户接口实验
5.1 实验目的
5.2 准备知识
5.2.1 控制台命令接口
5.2.2 添加系统调用
5.3 实验内容
5.3.1 控制台命令接口实验
5.3.2 系统调用实验
5.4 实验指导
5.4.1 控制台命令接口实验指导
5.4.2 系统调用实验指导
第6章 模块编程实验
6.1 实验目的
6.2 准备知识
6.2.1 模块的组织结构
6.2.2 模块的编译
6.2.3 模块的加载
6.2.4 模块的卸载
6.2.5 模块链接到内核的示意图
6.2.6 模块程序中管理模块的几个文件操作
6.3 实验内容
6.3.1 编写一个简单的内核模块
6.3.2 模块加载前后的比较
6.3.3 向模块中再添加一些新函数
6.4 实验指导
6.4.1 一个简单的内核模块
6.4.2 模块加载前后的比较
6.4.3 向模块中添加新函数
6.4.4 模块的测试
第二部分 实验指导
第7章 设备管理实验
7.1 实验目的
7.2 准备知识
7.2.1 设备驱动程序简介
7.2.2 设备驱动程序与外界的接口
7.2.3 设备驱动程序的组织结构
7.2.4 设备驱动程序的代码
7.3 实验内容
7.3.1 字符类型设备的驱动程序
7.3.2 块类型设备的驱动程序
7.4 实验指导
7.4.1 字符类型设备驱动程序
7.4.2 块类型设备驱动程序
7.5 参考源程序代码
7.5.1 字符设备驱动程序
7.5.2 块设备驱动程序
第8章 文件系统实验
8.1 实验目的
8.2 准备知识
8.2.1 外存管理
8.2.2 目录管理
8.2.3 文件系统的接口
8.2.4 Linux的EXT2文件系统
8.2.5 可能用到的编程技术
8.2.6 用内存模拟外存
8.3 实验内容
8.4 实验指导
8.4.1 文件系统的数据结构
8.4.2 程序设计思想
8.4.3 几个重要的算法处理
8.4.4 程序说明
第9章 操作系统构成实验
9.1 实验目的
9.2 准备知识
9.2.1 Linux操作系统的启动流程
9.2.2 开机载入程序——引导软件LILO
9.2.3 Linux根文件系统简介
9.3 实验内容
9.4 实验指导
9.4.1 实验设计思想
9.4.2 配置新内核bzlmage
9.4.3 制作启动盘(Boot盘)
9.4.4 制作根文件系统盘
9.4.5 系统整合
9.4.6 系统测试
参考文献
操作系统实验指导:基于Linux内核
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