作業系統實踐教程

《作業系統實踐教程》是2016年清華大學出版社出版的圖書，作者是謝青松 何凱。

基本介紹

• 中文名：作業系統實踐教程
• 出版時間：2016年
• 出版社：清華大學出版社

基本信息

作者：謝青松 何凱
定價：29元
印次：1-1
ISBN：9787302422297
出版日期：2016.03.01
印刷日期：2016.03.01

內容簡介

本書主要根據教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會編制的《高等學校計算機科學與技術專業核心課程教學實施方案》和《高等學校計算機科學與技術專業人才專業能力構成與培養》的要求，結合多年的教學改革實踐，面向套用型本科作業系統課程實踐教學的需要編寫而成，主要內容是一個可伸縮的多層次多單元的作業系統實訓方案、兩種主流實訓平台簡介、三種難度五個層次共28個實驗的內容要求和具體實現指導，以及對實訓計畫的實施與管理的簡單建議。 本書豐富的實訓內容可供使用者根據自身的教學條件和能力培養要求進行裁剪。本書配套教學資源豐富，便於自學，可作為套用型本科院校計算機類專業作業系統課程的實驗教材。與本書配套的電子教案等教學資源可從清華大學出版社網站下載。

目錄結構

第1篇實訓方案與實訓基礎

第1章實訓方案3

1.1教育部關於作業系統課程的實踐教學體系的實施方案3

1.1.1計算機專業基本能力3

1.1.2作業系統課程內容特點及培養目標等3

1.1.3作業系統課程的實踐教學體系的實施方案4

1.2可伸縮的多層次多單元的作業系統實訓方案6第2章實訓基礎10

2.1Linux作業系統概述10

2.1.1Linux的起源和歷史10

2.1.2Linux的特點11

2.1.3Linux的基本結構12

2.1.4Linux的原始碼分布13

2.1.5Linux用戶接口14

2.1.6Linux使用操作簡介17

2.1.7Linux中的核心模組19

2.2Windows 2000/XP作業系統概述20

2.2.1Windows 2000/XP的由來和特點20

2.2.2Windows 2000/XP體系結構簡介21

2.2.3Windows 2000/XP用戶接口26

2.2.4Windows 2000/XP註冊表30

2.2.5Windows 2000/XP任務管理器34

第2篇實訓內容與實訓指導

第3章實訓內容39

3.1使用級39

3.1.1安裝Linux39

3.1.2安裝Windows XP40

3.1.3Linux系統用戶接口和編程界面40

3.1.4Windows作業系統界面認識42

3.2系統管理級42

3.2.1在Linux中添加、刪除用戶及用戶組42

3.2.2在Windows XP中添加、刪除用戶43

3.2.3在Linux中使用隨身碟43

3.2.4禁止Windows...

實訓方案適應面寬、伸縮性強、裁剪教學和分類指導。讀者可根據自身的教學條件和能力培養要求進行裁剪。其中用戶使用級、系統管理級、觀察分析級3個層次的實驗屬於必做類型。
注重理論與實踐相結合。實訓基礎部分介紹了兩種主流的作業系統實訓平台，
特別介紹了實訓指導部分所需的基礎理論知識，體現了理性實踐能力的培養。
實訓內容注重觀察、分析、管理、配置與使用作業系統的多種能力的培養，突出實用性和趣味性。

3.2.4禁止WindowsXP桌面上的“資源回收筒”43

3.2.5停止WindowsXP“自動升級”服務44

3.2.6在Linux中配置FTP伺服器44

3.2.7在Linux中配置AMP環境45

3.2.8在Windows上配置IIS服務45

3.3系統行為觀察與分析級45

3.3.1觀察Linux進程/執行緒的異步並發執行45

3.3.2觀察Linux進程狀態46

3.3.3在Linux中使用信號量實現進程互斥與同步46

3.3.4在Linux中實現進程間高級通信47

3.3.5在Linux中已分享檔案47

3.3.6觀察Linux記憶體分配結果48

3.3.7觀察WindowsXP註冊表的內容48

3.3.8觀察並分析WindowsXP任務管理器顯示的內容49

3.4實現級49

3.4.1進程調度模擬程式設計49

3.4.2頁面置換模擬程式設計50

3.4.3檔案系統模擬設計50

3.4.4為Linux添加一個系統調用51

3.4.5為Linux添加一個核心模組51

3.4.6Linux中簡單的字元設備驅動程式設計51

3.5原始碼閱讀級52

3.5.1Linux原始碼專題分析——進程調度程式52

3.5.2跟蹤系統查找檔案過程52第4章實訓指導53

4.1使用級53

4.1.1安裝Linux53

4.1.2安裝WindowsXP62

4.1.3Linux系統用戶接口和編程界面62

4.1.4Windows作業系統界面認識76

4.2系統管理級77

4.2.1在Linux中添加、刪除用戶及用戶組77

4.2.2在WindowsXP中添加、刪除用戶80

4.2.3在Linux中使用隨身碟83

4.2.4禁止WindowsXP桌面上的“資源回收筒”84

4.2.5停止WindowsXP“自動升級”服務86

4.2.6在Linux中配置FTP伺服器88

4.2.7在Linux中配置AMP環境95

4.2.8在Windows上配置IIS服務104

4.3系統行為觀察與分析級108

4.3.1觀察Linux進程/執行緒的異步並發執行108

4.3.2觀察Linux進程狀態113

4.3.3在Linux中使用信號量實現進程互斥與同步117

4.3.4在Linux中實現進程間高級通信123

4.3.5在Linux中已分享檔案131

4.3.6觀察Linux記憶體分配結果133

4.3.7觀察WindowsXP註冊表的內容137

4.3.8觀察並分析WindowsXP任務管理器顯示的內容138

4.4編程與實現級140

4.4.1進程調度模擬程式設計140

4.4.2頁面置換模擬程式設計151

4.4.3檔案系統模擬設計164

4.4.4為Linux添加一個系統調用195

4.4.5為Linux添加一個核心模組201

4.4.6為Linux添加一個簡單的字元設備驅動程式207

4.5原始碼閱讀與分析級223

第3篇實訓管理

第5章實訓管理227

5.1實訓計畫建議227

5.1.1教材各章節選擇建議227

5.1.2實訓內容選擇建議227

5.1.3實訓過程組織227

5.2實驗報告內容228

5.3實訓成績評定229

5.3.1實訓檢查建議229

5.3.2成績評定建議229參考文獻230

1.1Linux起源及發展1

1.1.1UNIX和GNU軟體1

1.1.2Linux的發展2

1.2核心、shell、檔案系統及實用程式3

1.2.1Linux核心3

1.2.2shell簡介3

1.2.3檔案系統7

1.2.4實用程式7

1.3選擇Linux的理由8

1.3.1Linux是成熟的、廣泛使用的作業系統8

1.3.2開源軟體帶來的優點8

1.3.3免費軟體帶來的優點8

1.3.4Linux得到了眾多軟、硬體廠商的支持9

1.3.5使用Linux的不足之處9

1.4Linux環境嵌入式開發系統組成簡介9

1.4.1Linux環境嵌入式開發系統組成9

1.4.2主機（Host）9

1.4.3目標板（Target）10

1.4.4主機與目標板的連線10

1.4.5主機中運行的程式10

1.4.6目標板中運行的程式11

1.4.7開發系統附帶的光碟文檔12

1.5主機安裝的Linux發行版12

1.5.1常用的Linux發行版13

1.5.2Linux發行版在主機的安裝方式13

1.6本章小結15

1.7習題、操作與實驗15第2章主機及目標板的運行16

2.1終端基礎知識16

2.1.1tty16

2.1.2早期的終端及終端與主機的連線16

2.1.3XWindow、GNOME及KDE簡介17

2.2主機系統引導、登錄及退出Linux19

2.2.1系統引導19

2.2.2登錄Linux19

2.2.3Linux的終端20

2.2.4查看及修改用戶使用的shell23

2.2.5通過退出與shell的會話退出Linux25

2.2.6關閉運行的Linux系統25

2.2.7使用幫助命令help和man26

2.3目標板初次運行28

2.3.1目標板連線的電源、連線埠及安裝的作業系統28

2.3.2目標板引導過程簡述29

2.3.3主機Windows下的超級終端31

2.3.4主機Linux下的minicom仿真終端33

2.3.5裝載引導程式支持的命令簡介36

2.3.6目標板Linux登錄、退出討論38

2.3.7目標板Linux基礎39

2.4本章小結42

2.5習題、操作與實驗42第3章主機開發環境配置44

3.1交叉開發平台基礎44

3.1.1本地開發及交叉開發44

3.1.2GNU跨平台工具鏈組成45

3.1.3如何獲取工具鏈45

3.1.4工具鏈的組件及GDB簡介46

3.2交叉工具鏈安裝舉例47

3.2.1交叉工具鏈及實驗例程安裝位置47

3.2.2對查找工具鏈的路徑變數進行修改48

3.3主機Linux環境網路配置舉例48

3.3.1主機Linux環境IP位址設定48

3.3.2主機Linux環境網路防火牆設定52

3.3.3主機與目標板網路通信測試52

3.3.4主機Linux環境NFS設定54

3.4輸入、編譯、運行一個程式全過程舉例57

3.5本章小結59

3.6習題、操作與實驗59第4章實驗例程及驅動程式分析（一）61

4.1讀取、轉換時間函式編程舉例61

4.1.1Linux查看、設定時間的命令61

4.1.2常用的讀取、轉換時間的函式62

4.1.3讀取、轉換時間的函式編程舉例63

4.1.4例4.1對應的Makefile檔案65

4.2多執行緒編程舉例65

4.2.1Linux執行緒概述65

4.2.2執行緒、互斥量、條件變數函式66

4.2.3生產者、消費者編程舉例68

4.3串列連線埠及標準輸入/輸出/錯誤編程舉例73

4.3.1串列通信基礎73

4.3.2Linux標準輸入/輸出/錯誤系統調用編程舉例77

4.3.3Linux串列連線埠編程舉例80

4.3.4C語言標準輸入/輸出/錯誤函式編程舉例83

4.4ADC應用程式編程舉例85

4.4.1ADC編程基礎85

4.4.2ADC應用程式編程舉例87

4.5ADC驅動程式原始碼分析91

4.5.1概述91

4.5.2Linux設備驅動程式概述92

4.5.3s3c2410adc.h頭檔案原始碼分析96

4.5.4s3c2410.hchip.H頭檔案原始碼分析96

4.5.5s3c2410adc.c設備驅動程式原始碼分析98

4.6本章小結104

4.7習題、操作、編程與實驗105第5章Linux環境下目標板出廠軟體燒寫實驗107

5.1目標板出廠軟體燒寫概述107

5.1.1目標板出廠軟體107

5.1.2Linux環境要燒寫的檔案107

5.1.3什麼情況下燒寫目標板出廠軟體108

5.1.4燒寫環境108

5.2目標板出廠軟體燒寫實驗（一）108

5.2.1主機Windows下安裝JTAG驅動程式109

5.2.2通過JTAG連線埠傳送並燒寫裝載引導程式vivi109

5.2.3通過串口傳送並燒寫核心zImage110

5.2.4通過串口傳送並燒寫根檔案系統root.cramfs112

5.2.5通過網口傳送並燒寫應用程式yaffs.tar.bz2112

5.2.6格式化快閃記憶體以及通過串口傳送並燒寫vivi116

5.3目標板出廠軟體燒寫實驗（二）117

5.3.1通過網口傳送並燒寫核心zImage117

5.3.2通過網口傳送並燒寫根檔案系統root.cramfs120

5.4目標板出廠軟體燒寫實驗（三）121

5.4.1通過JTAG連線埠傳送並燒寫裝載引導程式uboot121

5.4.2通過網口傳送並燒寫核心uImage123

5.4.3通過網口傳送並燒寫根檔案系統root.cramfs125

5.4.4通過網口傳送並燒寫應用程式yaffs.tar.bz2126

5.5uboot裝載引導程式支持的命令126

5.5.1uboot支持的命令集126

5.5.2查詢uboot命令的參數含義128

5.6本章小結128

5.7習題、操作與實驗129第6章實驗例程及驅動程式分析(二)131

6.1DAC應用程式編程舉例及驅動程式分析131

6.1.1DAC硬體基礎131

6.1.2DAC應用程式編程舉例133

6.1.3DAC驅動程式主要代碼分析135

6.2PWM直流電機應用程式編程舉例及驅動程式分析138

6.2.1PWM定時器基礎138

6.2.2PWM直流電機143

6.2.3編譯、載入驅動程式模組145

6.2.4PWM直流電機應用程式編程舉例146

6.2.5PWM直流電機驅動程式主要代碼分析148

6.3LED應用程式編程舉例及驅動程式分析149

6.3.1七段LED概述149

6.3.28×8點陣LED顯示概述152

6.3.3CPLD與七段LED、8×8點陣LED連線舉例154

6.3.4七段LED、8×8點陣LED應用程式編程舉例156

6.3.5LED驅動程式主要代碼分析158

6.4本章小結160

6.5習題、操作、實驗及編程161

附錄A英漢名詞術語對照匯總表162

參考文獻166