作业系统作为信息科学、计算机软体的核心基础学科，其相关知识存在着抽象、难以理解等特点。为了帮助读者学习、理解作业系统相关原理和概念，对作业系统工作和组成原理有一个理性的、系统的认识，《作业系统原理及实验》试图建立一个完整的作业系统知识体系，以深入浅出的方式描述一些重点、难点知识，并辅以相关Linux实验内容和适量习题，通过上机实验和习题训练，帮助读者加深理解，实现上述目标。《作业系统原理及实验》全面系统地介绍了现代计算机作业系统的基本概念、原理和实现方法。全书共分八章和十一个实验内容，第一章 讲述了现代作业系统的发展概况；第二章 至第八章 分别论述了作业系统的基本原理、概念和实现方法，包括进程和执行绪管理、进程的同步和通信，死锁问题，简单存储器管理，虚拟存储器，处理机调度和实时调度，设备管理和档案系统；针对作业系统中的一些重点、难点知识，比如进程概念、执行绪概念、进程通信和档案系统等，在Linux环境下设计了十一个实验内容，希望通过实验，帮助读者加深对这些知识的理解和掌握。

《作业系统原理及实验》可作为普通高等院校计算机专业及相关专业作业系统课程教材，供大学二年级以上学生和教师使用。

第1章 作业系统概述
1.1 什幺是作业系统
1.2 作业系统的目标与功能
1.2.1 作业系统作为用户与计算机之间的接口
1.2.2 作业系统作为资源管理器
1.2.3 作业系统的扩展性
1.3 作业系统的发展历程
1.3.1 单道批处理系统
1.3.2 多道批处理系统
1.3.3 分时系统
1.3.4 实时系统
1.3.5 基本作业系统的特徵
1.4 现代Linux系统演变过程
习题一
第2章 进程描述和控制
2.1 进程概念
2.1.1 程式的顺序执行
2.1.2 资源与共享
2.1.3 程式的并发执行
2.1.4 进程概念的引入
2.2 进程描述
2.2.1 进程映像
2.2.2 进程控制块
2.3 进程状态及转换
2.4 进程控制
2.4.1 进程创建
2.4.2 进程终止
2.4.3 进程挂起
2.5 执行绪
2.5.1 执行绪的引入
2.5.2 执行绪状态
2.5.3 执行绪与进程之间的关係
2.5.4 执行绪实现方式
2.6 Linux进程、执行绪创建与管理
2.6.1 Linux进程结构
2.6.2 进程表
2.6.3 系统进程
2.6.4 创建新进程
2.6.5 替换一个进程映像
2.6.6 複製一个进程映像
2.6.7 Linux执行绪创建
习题二
第3章 同步与互斥
3.1 基本概念
3.1.1 并发进程间的关係
3.1.2 竞争关係
3.1.3 协作关係
3.1.4 解决临界区互斥问题的準则
3.2 实现互斥的软体方法
3.3 实现互斥的硬体方法
3.3.1 中断禁用
3.3.2 测试并建立指令
3.3.3 交换指令
3.4 信号量
3.4.1 整型信号量
3.4.2 记录型信号量
3.4.3 用信号量实现互斥
3.4.4 用信号量实现同步
3.4.5 经典同步/互斥问题
3.5 管程
3.5.1 管程概念
3.5.2 管程套用
3.6 进程通信
3.6.1 信号通信机制
3.6.2 共享存储区通信机制
3.6.3 已分享档案通信机制
3.6.4 讯息传递通信机制
3.7 死锁与饥饿
3.7.1 死锁产生的原因
3.7.2 死锁产生的条件
3.7.3 死锁预防(deadlockprevention)
3.7.4 死锁避免(deadlockavoidance)
3.7.5 死锁检测(deadlockdetection)
3.8 Linux进程通信机制及其套用
3.8.1 信号
3.8.2 管道
3.8.3 SystemV
3.8.4 SystemV讯息伫列
3.8.5 SystemV信号量
3.8.6 SystemV共享记忆体
习题三
第4章 存储器管理
4.1 存储器管理概述
4.1.1 地址重定位
4.1.2 记忆体的分配和回收
4.1.3 存储保护
4.1.4 存储共享
4.2 单一连续存储区管理
4.3 分区管理
4.3.1 固定分区
4.3.2 动态分区
4.3.3 可重定位动态分区管理
4.3.4 伙伴系统
4.4 简单分页技术
4.4.1 分页存储管理的基本概念
4.4.2 地址变换机构
4.5 简单分段技术
4.5.1 分段存储管理的基本概念
4.5.2 段的共享与保护
4.5.3 段页式存储管理
习题四
第5章 虚拟存储器管理
5.1 基础知识
5.1.1 分级存储体系
5.1.2 虚拟存储器的引入
5.2 虚拟分页存储管理
5.2.1 基本思想
5.2.2 硬体支持
5.2.3 两级页表和多级页表
5.2.4 反置页表
5.3 页面置换算法
5.3.1 页面置换过程
5.3.2 最佳置换算法(OPT)
5.3.3 先进先出页面置换算法(FIFO)
5.3.4 最近最久未使用算法(LRU)
5.3.5 时钟置换算法(Clock)
5.3.6 驻留集管理
5.4 虚拟分段存储管理
习题五
第6章 处理器调度
6.1 单处理器调度
6.1.1 调度类型
6.1.2 选择调度算法的準则
6.2 调度算法
6.2.1 先来先服务算法(IfirstComeFirst-Served，FCFS)
6.2.2 最短进程优先算法(shortestProcessNext，SPN)
6.2.3 时间片轮转算法(RoundRobin，RR)
6.2.4 最高优先权算法(HighestPriorityFirst，HPF)
6.2.5 最高回响比优先算法(HighestResponseRatioNext，HRRN)
6.2.6 多级反馈伫列算法(MultilevelFeedbackQueue，MFQ)
6.2.7 各种调度算法的比较
6.3 实时调度
6.3.1 实时任务分类
6.3.2 实时任务调度算法
习题六
第7章 设备管理
7.1 概述
7.1.1 I/O设备分类
7.1.2 设备管理功能
7.2 缓冲技术
7.2.1 单缓冲
7.2.2 双缓冲
7.2.3 循环缓冲
7.3 中断技术
7.4 SPOOLing技术
7.4.1 SPOOLing技术概述
7.4.2 SPOOLing系统工作原理
7.5 磁碟特性及调度算法
7.5.1 磁碟结构与特性
7.5.2 磁碟性能参数
7.5.3 磁碟调度策略
习题七
第8章 档案系统
8.1 档案系统概述
8.1.1 记录、档案与资料库概念
8.1.2 档案管理功能
8.2 档案组织和访问
8.3 档案目录
8.3.1 目录
8.3.2 目录组成
8.3.3 目录操作
8.4 档案共享
8.5 记录组块
8.6 辅存管理
习题八
实验一 Linux及其使用环境、核心查看
实验二 Shell编程
实验三 进程的创建和简单控制
实验四 进程互斥
实验五 执行绪机制
实验六 进程通信——信号
实验七 进程通信——共享记忆体
实验八 进程通信——讯息伫列
实验九 进程通信——管道
实验十 虚拟记忆体管理
实验十一 档案与目录
附录1 Linux环境下的程式设计预备知识
附录2 Linux环境下的常用系统调用简介
主要参考文献