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第一部分 Linux的基本机制和使用方法1

第1章 Linux概述1

1.1 Linux操作系统简介1

1.1.1 Linux操作系统的发展1

1.1.2 Linux操作系统的特点2

1.1.3 目前流行的Linux版本3

1.1.4基于Linux内核的操作系统实验体系4

1.2.1描述进程的数据结构8

1.2 Linux进程管理8

1.2.2进程调度10

1.2.3创建进程13

1.2.4进程通信机制13

1.3 Linux存储管理17

1.3.1地址映射17

1.3.2内存空间的分配与回收19

1.3.3 Linux的页面交换机制20

1.3.4 Linux的高速缓冲机制25

1.4.1 Linux设备管理结构26

1.4 Linux设备管理26

1.4.2 I/O控制方式27

1.4.3 Linux设备驱动程序28

1.4.4字符设备驱动程序30

1.4.5块设备驱动程序33

1.5 Linux文件系统37

1.5.1 Linux文件系统概述37

1.5.2虚拟文件系统VFS38

1.5.3 EXT2文件系统40

1.5.4 Linux的几个重要文件系统44

第2章 Linux的使用45

2.1 安装Red Hat Linux45

2.2 Linux文件系统结构46

2.2.1 Linux目录结构46

2.2.2目录功能简介47

2.2.3 Linux文件系统的装载和卸载48

2.3 Linux系统的基本操作50

2.3.1 Linux系统的启动与退出50

2.3.2 Linux系统对文件和目录的操作命令52

2.3.3文档备份与压缩命令58

2.3.4权限改变命令61

2.3.5 Linux与用户有关的命令63

2.3.6 Linux系统管理命令64

2.3.7 Linux磁盘管理命令65

2.3.8进程管理命令68

2.3.9 Linux其他命令71

2.4 vi的使用73

2.4.1 vi的操作模式73

2.4.3 vi的常用命令74

2.4.2 vi的进入与退出74

2.5Linux的编译器gcc78

2.6 shell程序设计79

2.6.1 shell程序的编写和执行79

2.6.2 shell基础80

2.6.3程序设计84

2.6.4 shell程序的调试89

3.2.2系统调用95

3.2.1基本概念95

3.2准备知识95

第3章 进程管理实验95

3.1 实验目的95

3.2.3相关函数97

3.3实验内容101

3.3.1编制实现软中断通信的程序101

3.3.2编制实现进程的管道通信的程序101

3.4实验指导101

3.4.1进程的软中断通信101

3.4.2进程的管道通信104

4.2准备知识107

4.3实验内容107

第4章 存储器管理实验107

4.1 实验目的107

4.4实验指导108

4.4.1 FIFO页面置换算法108

4.4.2 LRU页面置换算法109

4.4.3 NUR页面置换算法110

4.4.4 OPT页面置换算法112

4.5参考源程序代码113

4.6程序运行118

第5章 用户接口实验119

5.1 实验目的119

5.2准备知识119

5.2.1控制台命令接口119

5.2.2添加系统调用120

5.3实验内容122

5.3.1 控制台命令接口实验122

5.4.1 控制台命令接口实验指导123

5.4实验指导123

5.3.2系统调用实验123

5.4.2系统调用实验指导124

第6章 模块编程实验127

6.1 实验目的127

6.2准备知识127

6.2.1模块的组织结构128

6.2.2模块的编译129

6.2.3模块的加载129

6.2.6模块程序中管理模块的几个文件操作130

6.2.5模块链接到内核的示意图130

6.2.4模块的卸载130

6.3实验内容132

6.3.1编写一个简单的内核模块132

6.3.2模块加载前后的比较132

6.3.3 向模块中再添加一些新函数132

6.4实验指导133

6.4.1一个简单的内核模块133

6.4.2模块加载前后的比较134

6.4.3 向模块中添加新函数135

6.4.4模块的测试136

第二部分 实验指导138

第7章 设备管理实验138

7.1 实验目的138

7.2准备知识138

7.2.1设备驱动程序简介138

7.2.2设备驱动程序与外界的接口140

7.2.3设备驱动程序的组织结构140

7.2.4设备驱动程序的代码141

7.3.2块类型设备的驱动程序144

7.3实验内容144

7.3.1 字符类型设备的驱动程序144

7.4实验指导145

7.4.1 字符类型设备驱动程序145

7.4.2块类型设备驱动程序151

7.5参考源程序代码157

7.5.1字符设备驱动程序157

7.5.2块设备驱动程序162

第8章 文件系统实验165

8.1 实验目的165

8.2准备知识165

8.2.1外存管理165

8.2.2 目录管理166

8.2.3文件系统的接口167

8.2.4 Linux的EXT2文件系统167

8.2.5可能用到的编程技术169

8.4 实验指导170

8.4.1文件系统的数据结构170

8.2.6用内存模拟外存170

8.3实验内容170

8.4.2程序设计思想172

8.4.3几个重要的算法处理175

8.4.4程序说明189

第9章 操作系统构成实验191

9.1 实验目的191

9.2准备知识191

9.2.1 Linux操作系统的启动流程191

9.2.3 Linux根文件系统简介192

9.2.2开机载入程序——引导软件LILO192

9.3实验内容193

9.4实验指导194

9.4.1实验设计思想194

9.4.2配置新内核bzImage195

9.4.3 制作启动盘（Boot盘）196

9.4.4制作根文件系统盘198

9.4.5系统整合203

9.4.6系统测试203

参考文献207