操作系統(tǒng)原理及應(yīng)用（Windows Server 2008）

本書(shū)以Windows Server 2008為范例，針對(duì)高職高專學(xué)生的特點(diǎn)，總結(jié)作者多年從事教學(xué)和實(shí)際應(yīng)用開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，由淺入深，基本理論以夠用為度，理論結(jié)合實(shí)際，講述操作系統(tǒng)的基本原理及實(shí)際應(yīng)用。

操作系統(tǒng)原理是高職高專計(jì)算機(jī)類相關(guān)專業(yè)的必修課，而適合高職高專特點(diǎn)的操作系統(tǒng)原理教材較少，特別是結(jié)合當(dāng)代實(shí)際應(yīng)用且理論聯(lián)系實(shí)際的教材更少。傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)教材以設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)，理論講述過(guò)于深?yuàn)W，結(jié)合實(shí)際的操作系統(tǒng)過(guò)少，不太適合高職高專計(jì)算機(jī)類相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。

本書(shū)以Windows Server 2008為范例，針對(duì)高職高專學(xué)生的特點(diǎn)，總結(jié)作者多年從事教學(xué)和實(shí)際應(yīng)用開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，由淺入深，基本理論以夠用為度，理論結(jié)合實(shí)際，講述操作系統(tǒng)的基本原理及實(shí)際應(yīng)用。

全書(shū)共9章，各章內(nèi)容簡(jiǎn)述如下：

第1章 操作系統(tǒng)引論。主要介紹操作系統(tǒng)概述、操作系統(tǒng)發(fā)展歷史、操作系統(tǒng)的分類，并針對(duì)Windows Server 2008的特點(diǎn)增加了一些新的實(shí)用內(nèi)容。

第2章 文件管理。介紹文件的結(jié)構(gòu)及存取方法、文件目錄、文件的使用、Windows Server 2008文件系統(tǒng)、磁盤(pán)管理員、磁盤(pán)卷文件的壓縮、加密與磁盤(pán)整理等。

第3章 進(jìn)程管理。介紹進(jìn)程和線程的描述、進(jìn)程的控制、進(jìn)程調(diào)度、進(jìn)程同步、互斥與通信、Windows Server 2008的線程調(diào)度、中斷和異常處理、Windows Server 2008的同步與互斥機(jī)制、進(jìn)程通信——本地過(guò)程調(diào)用（LPC）等。

第4章 存儲(chǔ)管理。主要介紹存儲(chǔ)管理的目的和功能、覆蓋和交換技術(shù)、虛擬存儲(chǔ)技術(shù)、緩沖存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)管理機(jī)制、Windows Server 2008的內(nèi)存管理。

第5章 設(shè)備管理。主要介紹設(shè)備管理的目標(biāo)和功能、I/O控制方式、緩沖技術(shù)、設(shè)備分配、Windows Server 2008的I/O系統(tǒng)。

第6章 作業(yè)管理。主要介紹作業(yè)的概念、作業(yè)調(diào)度、用戶與操作系統(tǒng)的接口、作業(yè)控制。

第7章 UNIX系統(tǒng)簡(jiǎn)介。介紹UNIX操作系統(tǒng)概述、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、文件系統(tǒng)、管道pipe、系統(tǒng)調(diào)用、shell語(yǔ)言。

第8章 Linux系統(tǒng)簡(jiǎn)介。介紹Linux的發(fā)展與特性、Linux文件系統(tǒng)、Linux的shell簡(jiǎn)介。

第9章 上機(jī)實(shí)訓(xùn)。以Visual C++程序?yàn)槔�，調(diào)試和理解進(jìn)程和線程的概念，有案例程序源代碼，方便上機(jī)實(shí)訓(xùn)。

本書(shū)通過(guò)精心組織和編排，前5章的前一部分講述操作系統(tǒng)的基本原理、基本概念，后一部分講述Windows Server 2008的具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)，前后呼應(yīng)，互為補(bǔ)充，避免了傳統(tǒng)操作系統(tǒng)教材以設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)為出發(fā)點(diǎn)，理論講述過(guò)于深?yuàn)W，結(jié)合實(shí)際的操作系統(tǒng)過(guò)少的缺點(diǎn)，通過(guò)本教材的學(xué)習(xí)，不僅可以掌握操作系統(tǒng)的基本原理，而且可以通過(guò)上機(jī)實(shí)訓(xùn)加深對(duì)基本原理和基本概念的理解，并能夠使用具體的操作系統(tǒng)。

本書(shū)還配有相應(yīng)的教學(xué)大綱、習(xí)題解答、考試試卷及答案、電子教案、案例程序源代碼等。讀者可以從中國(guó)水利水電出版社網(wǎng)站和萬(wàn)水書(shū)苑下載相關(guān)教學(xué)資源，網(wǎng)址為：http://www. waterpub.com.cn/或http://mightybasket.cn/，或與作者（jnjtsxj@163.com）聯(lián)系，獲取更多的教學(xué)服務(wù)支持。

本書(shū)建議學(xué)時(shí)60學(xué)時(shí)左右，學(xué)時(shí)分配表如下：

章 名 學(xué)時(shí)數(shù)（理論+上機(jī)）

第1章 操作系統(tǒng)引論 4+2

第2章 文件管理 8+2

第3章 進(jìn)程管理 14+2

第4章 存儲(chǔ)管理 8+2

第5章 設(shè)備管理 6+2

第6章 作業(yè)管理 2

第7章 UNIX系統(tǒng)簡(jiǎn)介 2+2

第8章 Linux系統(tǒng)簡(jiǎn)介 2+2

總計(jì) 60

本書(shū)由沈祥玖編著，主要編寫(xiě)人員分工如下：第1、2、3章由沈祥玖編寫(xiě)，第4、5章由李作緯編寫(xiě)，第3、6、7章由徐延峰編寫(xiě)，第8章由王守強(qiáng)編寫(xiě)，第9章由王紅和錢(qián)斌編寫(xiě)。全書(shū)由沈祥玖統(tǒng)編定稿，參加編寫(xiě)的還有周昊、曹梅紅、周建玲、徐成強(qiáng)、張圣老師。在此一并表示感謝。

由于編者水平有限，本書(shū)可能還有不足之處，希望讀者提出寶貴意見(jiàn)。

編 者

2011年1月

前言

第1章 操作系統(tǒng)引論 1
1.1 操作系統(tǒng)概述 1
1.1.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1
1.1.2 操作系統(tǒng)的作用 3
1.1.3 操作系統(tǒng)的功能 4
1.2 操作系統(tǒng)發(fā)展歷史 6
1.2.1 操作系統(tǒng)發(fā)展的主要?jiǎng)右?7
1.2.2 手工操作階段 8
1.2.3 單道批處理系統(tǒng) 8
1.2.4 多道批處理系統(tǒng) 9
1.2.5 分時(shí)操作系統(tǒng) 10
1.2.6 實(shí)時(shí)系統(tǒng) 12
1.3 操作系統(tǒng)的分類 12
1.3.1 多處理機(jī)操作系統(tǒng) 13
1.3.2 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 13
1.3.3 分布式操作系統(tǒng) 14
1.3.4 嵌入式操作系統(tǒng) 14
1.3.5 通用操作系統(tǒng) 14
1.3.6 微機(jī)操作系統(tǒng) 15
1.4 Windows Server 2008簡(jiǎn)介 17
1.4.1 服務(wù)器角色 18
1.4.2 Windows Server 2008的核心技術(shù) 18
1.4.3 產(chǎn)品系列比較 21
1.5 Windows Server 2008模塊結(jié)構(gòu) 21
1.5.1 Windows Server 2008結(jié)構(gòu)縱覽 22
1.5.2 用戶模式與內(nèi)核模式的比較 22
1.5.3 Windows Server 2008結(jié)構(gòu)部件 23
1.6 Windows Server 2008執(zhí)行體中的重要組件 27
1.6.1 對(duì)象管理器（Object Manager） 27
1.6.2 進(jìn)程管理器（Process Manager） 27
1.6.3 虛擬內(nèi)存管理器（Virtual Memory
Manager） 27
1.6.4 本地過(guò)程調(diào)用功能（Local Procedure
Call Facility） 28
1.6.5 安全參考監(jiān)視器（Security Reference
Monitor） 28
1.6.6 I/O管理器（I/O Manager） 28
本章小結(jié) 29
習(xí)題一 29
第2章 文件管理 31
2.1 文件、文件系統(tǒng)與文件分類 31
2.1.1 文件和文件系統(tǒng) 31
2.1.2 文件的分類 32
2.2 文件的結(jié)構(gòu)及存取方法 33
2.2.1 文件的邏輯結(jié)構(gòu) 33
2.2.2 文件的物理結(jié)構(gòu) 34
2.2.3 文件的存取方法 36
2.2.4 文件存儲(chǔ)空間管理 37
2.3 文件目錄 37
2.3.1 單級(jí)和二級(jí)目錄 38
2.3.2 多級(jí)目錄 38
2.3.3 文件目錄檢索 39
2.4 文件的使用 41
2.4.1 文件操作的系統(tǒng)調(diào)用 41
2.4.2 文件共享、保護(hù)和保密 43
2.5 Windows Server 2008文件系統(tǒng) 45
2.5.1 FAT文件系統(tǒng) 45
2.5.2 NTFS文件系統(tǒng) 46
2.5.3 管理文件與文件夾的訪問(wèn)許可權(quán) 48
2.6 磁盤(pán)管理員 55
2.6.1 磁盤(pán)管理的控制臺(tái) 55
2.6.2 創(chuàng)建主磁盤(pán)分區(qū) 58
2.6.3 創(chuàng)建擴(kuò)展磁盤(pán)分區(qū) 60
2.6.4 指定“活動(dòng)”的磁盤(pán)分區(qū) 61
2.6.5 對(duì)已創(chuàng)建磁盤(pán)分區(qū)的常用操作 62
2.7 磁盤(pán)卷 63
2.7.1 升級(jí)為動(dòng)態(tài)磁盤(pán) 63
2.7.2 簡(jiǎn)單卷 64
2.7.3 擴(kuò)展簡(jiǎn)單卷 65
2.7.4 跨區(qū)卷 65
2.7.5 帶區(qū)卷 66
2.7.6 鏡像卷 66
2.7.7 RAID-5卷 67
2.8 文件的壓縮、加密與磁盤(pán)整理 68
2.8.1 文件、文件夾的壓縮與解壓縮 69
2.8.2 文件復(fù)制或移動(dòng)對(duì)壓縮屬性的影響 70
2.8.3 文件與文件夾的加密、解密 70
2.8.4 磁盤(pán)整理與故障恢復(fù) 70
本章小結(jié) 71
習(xí)題二 71
第3章 進(jìn)程管理 74
3.1 進(jìn)程的引入 74
3.1.1 前趨圖 74
3.1.2 程序的順序執(zhí)行 75
3.1.3 程序的并發(fā)執(zhí)行 76
3.2 進(jìn)程和線程的描述 79
3.2.1 進(jìn)程的概念 79
3.2.2 進(jìn)程狀態(tài) 81
3.2.3 進(jìn)程實(shí)體 82
3.2.4 線程 86
3.3 進(jìn)程的控制 87
3.3.1 建立進(jìn)程原語(yǔ) 88
3.3.2 撤消進(jìn)程原語(yǔ) 88
3.3.3 進(jìn)程阻塞原語(yǔ) 88
3.3.4 進(jìn)程喚醒原語(yǔ) 89
3.3.5 掛起進(jìn)程原語(yǔ) 89
3.3.6 解除掛起原語(yǔ) 89
3.4 進(jìn)程調(diào)度 90
3.4.1 調(diào)度類型 90
3.4.2 進(jìn)程調(diào)度算法 92
3.5 死鎖 96
3.5.1 死鎖的產(chǎn)生 96
3.5.2 死鎖的解決方法 98
3.6 進(jìn)程同步、互斥與通信 103
3.6.1 進(jìn)程的互斥與同步 103
3.6.2 加鎖與開(kāi)鎖 104
3.6.3 信號(hào)量上的P、V操作 106
3.6.4 進(jìn)程通信 111
3.7 Windows Server 2008 進(jìn)程的相關(guān)概念 114
3.7.1 Windows Server 2008的基本成分
——對(duì)象、進(jìn)程和線程 114
3.7.2 Windows Server 2008的內(nèi)核 120
3.8 Windows Server 2008的線程調(diào)度 120
3.8.1 Windows Server 2008調(diào)度概述 120
3.8.2 優(yōu)先級(jí) 121
3.8.3 時(shí)間片 122
3.8.4 描述表切換 123
3.8.5 線程狀態(tài)及調(diào)度 123
3.8.6 調(diào)整線程調(diào)度 126
3.8.7 對(duì)稱多處理機(jī)系統(tǒng)上的線程調(diào)度 128
3.9 中斷和異常處理 128
3.9.1 陷阱處理程序 128
3.9.2 中斷調(diào)度 129
3.9.3 異常調(diào)度 131
3.9.4 系統(tǒng)服務(wù)調(diào)度 131
3.10 Windows Server 2008的同步與互斥
機(jī)制 132
3.10.1 內(nèi)核同步 132
3.10.2 執(zhí)行體同步 133
3.11 進(jìn)程通信——本地過(guò)程調(diào)用（LPC） 136
本章小結(jié) 137
習(xí)題三 137
第4章 存儲(chǔ)管理 140
4.1 存儲(chǔ)管理的目的和功能 140
4.2 覆蓋和交換技術(shù) 141
4.2.1 覆蓋技術(shù) 141
4.2.2 交換技術(shù) 142
4.3 虛擬存儲(chǔ)技術(shù) 143
4.3.1 虛擬存儲(chǔ)器的基本概念 143
4.3.2 虛擬存儲(chǔ)器建立的主要問(wèn)題 143
4.4 緩沖存儲(chǔ)器 144
4.4.1 緩沖存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu) 144
4.4.2 緩沖存儲(chǔ)器的工作原理 146
4.5 存儲(chǔ)管理機(jī)制 146
4.5.1 分區(qū)存儲(chǔ)管理 146
4.5.2 分頁(yè)存儲(chǔ)管理 150
4.5.3 分段存儲(chǔ)管理 155
4.5.4 段頁(yè)式存儲(chǔ)管理 161
4.6 Windows Server 2008的內(nèi)存管理 162
4.6.1 內(nèi)存管理器的結(jié)構(gòu)和功能 162
4.6.2 地址空間分布 166
4.6.3 地址變換 167
4.6.4 頁(yè)面錯(cuò)誤處理 171
4.6.5 頁(yè)面調(diào)度策略和工作集 173
4.6.6 物理內(nèi)存管理 176
本章小結(jié) 181
習(xí)題四 181
第5章 設(shè)備管理 185
5.1 設(shè)備管理的目標(biāo)和功能 185
5.1.1 設(shè)備的分類 185
5.1.2 設(shè)備管理的目標(biāo)和功能 186
5.2 I/O控制方式 187
5.2.1 查詢方式 188
5.2.2 節(jié)中斷方式 188
5.2.3 直接內(nèi)存存取方式 189
5.2.4 通道方式 189
5.3 緩沖技術(shù) 191
5.4 設(shè)備分配 192
5.4.1 設(shè)備分配策略 192
5.4.2 設(shè)備分配程序 196
5.5 Windows Server 2008 的I/O系統(tǒng) 200
5.5.1 I/O系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 201
5.5.2 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 204
5.5.3 I/O系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 208
5.5.4 I/O請(qǐng)求處理過(guò)程 210
本章小結(jié) 216
習(xí)題五 216
第6章 作業(yè)管理 219
6.1 作業(yè)的概念 219
6.2 作業(yè)調(diào)度 220
6.2.1 作業(yè)的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換 220
6.2.2 作業(yè)調(diào)度 221
6.3 用戶與操作系統(tǒng)的接口 224
6.3.1 系統(tǒng)調(diào)用 225
6.3.2 作業(yè)級(jí)的用戶接口 227
6.4 作業(yè)控制 228
6.4.1 脫機(jī)控制方式 228
6.4.2 聯(lián)機(jī)控制方式 229
本章小結(jié) 230
習(xí)題六 230
第7章 UNIX系統(tǒng)簡(jiǎn)介 231
7.1 UNIX操作系統(tǒng)概述 231
7.2 UNIX系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 232
7.3 UNIX文件系統(tǒng) 233
7.3.1 UNIX文件系統(tǒng)概述 233
7.3.2 文件目錄結(jié)構(gòu)和文件（路徑）名 234
7.3.3 與文件有關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用 235
7.4 UNIX進(jìn)程管理 235
7.4.1 進(jìn)程和進(jìn)程控制塊PCB 235
7.4.2 進(jìn)程控制 237
7.5 UNIX設(shè)備管理 238
7.6 UNIX管道pipe 239
7.7 UNIX系統(tǒng)調(diào)用 240
7.8 UNIX shell語(yǔ)言簡(jiǎn)介 240
本章小結(jié) 243
習(xí)題七 243
第8章 Linux系統(tǒng)簡(jiǎn)介 245
8.1 Linux概述 245
8.1.1 Linux的發(fā)展 245
8.1.2 Linux的特性 246
8.2 Linux文件系統(tǒng) 248
8.2.1 概述 248
8.2.2 Ext2文件系統(tǒng) 249
8.2.3 Linux的虛擬文件系統(tǒng) 249
8.3 Linux內(nèi)存管理 250
8.4 Linux中的進(jìn)程管理 251
8.4.1 Linux的進(jìn)程控制塊 251
8.4.2 Linux中的進(jìn)程調(diào)度 251
8.4.3 Linux中的進(jìn)程控制 251
8.4.4 Linux進(jìn)程通信 252
8.5 Linux中的設(shè)備管理 252
8.5.1 概述 252
8.5.2 Linux中的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 253
8.6 Linux的shell簡(jiǎn)介 253
8.6.1 了解Linux的shell 253
8.6.2 shell的一般用法 253
8.6.3 shell編程 257
本章小結(jié) 257
習(xí)題八 258
第9章 上機(jī)實(shí)訓(xùn) 259
實(shí)訓(xùn)一 Windows Server 2003/2008操作
系統(tǒng)的使用 259
實(shí)訓(xùn)二 Windows Server 2003/2008操作
系統(tǒng)安裝 261
實(shí)訓(xùn)三 Windows Server 2003/2008磁盤(pán)
管理 263
實(shí)訓(xùn)四 Windows中的進(jìn)程 265
實(shí)訓(xùn)五 Windows進(jìn)程的“一生” 270
實(shí)訓(xùn)六 Windows線程同步 273
實(shí)訓(xùn)七 在Windows Server 2003/2008系統(tǒng)
應(yīng)用程序使用內(nèi)存的情況 280
實(shí)訓(xùn)八 外設(shè)與主板的硬件連接和安裝 281
實(shí)訓(xùn)九 在Windows Server 2003/2008系統(tǒng)
中安裝設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 282
實(shí)訓(xùn)十 認(rèn)知UNIX系統(tǒng) 282
實(shí)訓(xùn)十一 認(rèn)知Linux系統(tǒng) 285
參考文獻(xiàn) 288

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4. Windows Server配置管理項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)教程（第二版） [平寒 侯春英 任寧 編著]
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12. 操作系統(tǒng)原理及應(yīng)用（Windows Server 2003） [王紅 主編]
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16. 操作系統(tǒng)原理及應(yīng)用（Linux） [王紅 主編]
17. 操作系統(tǒng)原理教程（第二版） [連衛(wèi)民 等編著]
18. Windows Server 2003服務(wù)器搭建、配置與管理（第二版） [劉曉輝 主編]
19. 操作系統(tǒng)原理及應(yīng)用（Linux）（第二版） [王紅 主編]