本书以理论结合实践，注重应用为原则，全面、系统地讲述操作系统的基本原理，并将其与Linux的实现和应用技术紧密结合。全书内容分为3部分：部分为基础篇，包括Linux系统概述、Linux系统的操作基础、vi文本编辑器的使用以及Linux C编程基础；第2部分为原理篇，介绍操作系统的基本原理和Linux内核实现技术，包括进程管理、存储管理、文件管理、设备管理和操作系统接口；第3部分为应用篇，包括Shell程序设计、Linux系统管理和网络与通信应用。

部分 基础篇
章操作系统概述/ 3
1.1 认识操作系统 3
1.1.1 操作系统的概念 3
1.1.2 操作系统的功能 4
1.2 操作系统的发展与现状 5
1.2.1 操作系统的发展 5
1.2.2 操作系统的分类与现状 7
1.3 Linux操作系统概述 11
1.3.1 Linux的发展背景与历史 11
1.3.2 Linux操作系统的特点 13
1.3.3 Linux操作系统的组成 14
1.3.4 Linux操作系统的版本 14
1.3.5 Linux操作系统的应用与发展 17
习题 17
第2章Linux操作基础/ 18
2.1 Linux基本操作 18
2.1.1 登录 18
2.1.2 修改口令 19
2.1.3 退出 20
2.1.4 系统的关闭与重启 20
2.2 Linux命令 20
2.2.1 命令的格式 21
2.2.2 命令的输入与执行 21
2.2.3 几个简单命令 22
2.2.4 联机帮助 25
2.3 Linux文件操作 25
2.3.1 Linux系统的文件 26
2.3.2 Linux系统的目录 32
2.3.3 常用的目录操作命令 33
2.3.4 常用的文件操作命令 37
2.4 输入输出重定向 53
2.4.1 命令的输入与输出 53
2.4.2 输入重定向 54
2.4.3 输出重定向 55
2.4.4 管道 59
习题 61
第3章vi文本编辑器/ 63
3.1 vi文本编辑器概述 63
3.1.1 vi文本编辑器介绍 63
3.1.2 vi的工作模式 64
3.1.3 vi的基本工作流程 64
3.2 vi基本命令 65
3.2.1 光标定位与移动 66
3.2.2 文本输入与删除 67
3.2.3 文本修改与替换 68
3.2.4 文本复制、粘贴与选择 69
3.2.5 撤销与重做 71
3.3 vi常用末行命令 71
3.3.1 搜索与替换命令 71
3.3.2 文件操作与退出命令 73
3.3.3 其他常用命令 73
习题 74
第4章Linux C编程基础/ 75
4.1 Linux C编程方法概述 75
4.2 gcc编译基础 76
4.2.1 gcc编译过程 76
4.2.2 gcc命令 78
4.2.3 gcc应用举例 79
4.3 联机手册 82
习题 82
第2部分 原理篇
第5章进程管理/ 87
5.1 进程 87
5.1.1 程序的顺序执行与并发执行 87
5.1.2 进程的概念 89
5.1.3 进程控制块 91
5.1.4 Linux系统中的进程 92
5.2 进程的运行模式 95
5.2.1 操作系统的内核 95
5.2.2 中断与系统调用 97
5.2.3 进程的运行模式 98
5.3 进程的描述与组织 98
5.3.1 进程的资源 98
5.3.2 进程的描述结构 100
5.3.3 进程的组织 100
5.4 进程控制 101
5.4.1 进程控制的功能 101
5.4.2 Linux系统的进程控制 102
5.4.3 Shell命令的执行过程 109
5.5 进程调度 110
5.5.1 进程调度的基本原理 110
5.5.2 Linux系统的进程调度 112
5.5.3 Linux系统的进程切换 117
5.6 进程的互斥与同步 120
5.6.1 进程间的制约关系 120
5.6.2 信号量同步机制 121
5.6.3 Linux的信号量机制 123
5.6.4 死锁问题 124
5.7 进程通信 125
5.7.1 进程通信的方式 126
5.7.2 Linux信号通信原理 127
5.7.3 Linux管道通信原理 132
5.8 线程 132
5.8.1 线程的概念 132
5.8.2 线程与进程的比较 133
5.8.3 内核级线程与用户级线程 133
5.8.4 Linux系统的线程 134
习题 135
第6章存储管理/ 137
6.1 存储管理概述 137
6.1.1 内存的分配与回收 137
6.1.2 存储地址变换 137
6.1.3 内存的保护 140
6.1.4 内存的扩充 140
6.2 存储管理方案 141
6.2.1 段式存储管理 141
6.2.2 页式存储管理 143
6.3 虚拟存储管理 146
6.3.1 虚拟存储技术 146
6.3.2 页式虚拟存储器原理 147
6.4 Linux的存储管理 150
6.4.1 Linux的内存访问机制 150
6.4.2 进程地址空间的管理 154
6.4.3 内存空间的管理 159
6.4.4 页面的交换 162
习题 165
第7章文件管理/ 166
7.1 文件管理技术 166
7.1.1 文件与文件系统 166
7.1.2 文件的逻辑结构与存取方式 168
7.1.3 文件的物理结构与存储方式 169
7.1.4 文件的共享与保护 173
7.1.5 文件存储空间的管理 173
7.2 Linux文件系统概述 174
7.2.1 Linux文件系统的特点 174
7.2.2 Linux文件系统的结构 175
7.3 Ext文件系统 177
7.3.1 Ext文件的结构 177
7.3.2 Ext文件系统的磁盘布局 183
7.3.3 Ext文件存储分配策略 187
7.4 虚拟文件系统 188
7.4.1 VFS的对象 188
7.4.2 VFS对象的关联结构 192
7.4.3 VFS文件与进程的接口 192
7.4.4 VFS文件与缓存的接口 194
7.4.5 文件系统的注册与挂装 195
7.4.6 文件的操作 196
习题 198
第8章设备管理/ 199
8.1 设备管理概述 199
8.1.1 设备管理的功能 199
8.1.2 设备的分类 200
8.1.3 设备与系统的接口 200
8.1.4 I/O系统的硬件结构 203
8.1.5 I/O系统的软件结构 204
8.2 设备管理的相关技术 205
8.2.1 中断技术 205
8.2.2 缓冲与缓存技术 207
8.2.3 DMA技术 209
8.3 I/O控制方式 210
8.3.1 程序控制I/O方式 211
8.3.2 中断I/O方式 211
8.3.3 DMA方式 212
8.3.4 通道方式 212
8.4 设备的分配与调度 213
8.4.1 设备分配的方法 213
8.4.2 虚拟设备技术 214
8.5 设备的驱动 215
8.5.1 设备的驱动方式 215
8.5.2 驱动程序与中断处理程序 215
8.6 Linux设备管理 216
8.6.1 Linux设备管理综述 216
8.6.2 Linux I/O系统的软件结构 218
8.6.3 Linux的设备管理机制 219
8.6.4 字符设备的管理与驱动 221
8.6.5 块设备的管理与驱动 222
8.6.6 文件的块I/O操作 225
8.6.7 Linux的中断处理 229
习题 233
第9章操作系统接口/ 234
9.1 操作系统接口概述 234
9.1.1 作业与作业调度 234
9.1.2 操作系统的接口 235
9.1.3 Linux系统的接口 236
9.2 Shell命令接口 236
9.2.1 Shell界面的组成 236
9.2.2 Shell的功能 236
9.2.3 Shell的版本 237
9.2.4 Shell的工作流程 238
9.3 Linux图形用户界面 239
9.3.1 X Window系统概述 239
9.3.2 X系统的体系结构 240
9.3.3 X图形界面的组成 242
9.3.4 新一代图形系统 246
9.3.5 Linux桌面系统简介 248
9.4 Linux系统调用接口 252
9.4.1 系统调用接口概述 252
9.4.2 系统调用接口的组成 253
9.4.3 系统调用的分类 254
9.4.4 系统调用的执行过程 255
习题 257
第3部分 应用篇
0章Shell程序设计/ 261
10.1 Shell语言概述 261
10.1.1 Shell语言的特点 261
10.1.2 Shell程序 261
10.1.3 Shell程序的建立与执行 262
10.2 Shell特殊字符 263
10.2.1 通配符 263
10.2.2 输入输出重定向与管道符 264
10.2.3 命令执行控制符 266
10.2.4 命令组合符 267
10.2.5 命令替换符 267
10.2.6 其他元字符 268
10.2.7 元字符的引用 268
10.3 Shell变量 269
10.3.1 变量的定义与使用 269
10.3.2 变量的作用域 271
10.3.3 变量的分类 272
10.3.4 环境变量 273
10.3.5 特殊变量 275
10.4 Shell表达式 279
10.4.1 数字运算表达式 279
10.4.2 逻辑测试表达式 281
10.5 Shell控制结构 284
10.5.1 条件与条件命令 284
10.5.2 分支控制命令 284
10.5.3 循环控制命令 286
10.5.4 退出循环命令 288
10.5.5 退出命令 289
10.6 Shell程序综合举例 290
习题 293
1章Linux系统管理/ 295
11.1 系统管理概述 295
11.1.1 系统管理工作的内容 295
11.1.2 系统管理工具 295
11.1.3 root的权威性与危险性 296
11.2 启动与关闭系统 296
11.2.1 Linux系统的引导方式 296
11.2.2 Linux系统的初始化机制 297
11.2.3 系统的启动与关闭操作 300
11.3 用户与用户组管理 301
11.3.1 用户与用户组 301
11.3.2 用户管理 303
11.3.3 用户组管理 307
11.3.4 用户权限管理 307
11.4 文件系统维护 309
11.4.1 文件系统的目录结构 309
11.4.2 文件存储设备及命名规则 311
11.4.3 建立文件系统空间 314
11.4.4 建立文件系统 316
11.4.5 挂装与拆卸文件系统 316
11.4.6 修复文件系统 319
11.5 系统备份 319
11.5.1 备份策略 320
11.5.2 备份命令 320
11.6 系统监控 323
11.6.1 监视用户的登录 323
11.6.2 监控进程的运行 324
11.6.3 监视内存的使用 329
11.6.4 监视文件系统的使用 329
11.7 软件安装 331
11.7.1 软件的打包与安装 331
11.7.2 RPM软件包管理工具 332
11.7.3 DNF软件包管理工具 335
习题 337
2章网络与通信应用/ 338
12.1 TCP/IP网络相关概念 338
12.1.1 TCP/IP协议概述 338
12.1.2 IP地址与域名 339
12.1.3 协议端口 340
12.1.4 客户/服务器软件模型 341
12.2 Linux网络应用技术 342
12.2.1 网络应用软件概述 342
12.2.2 网络探询 343
12.2.3 DNS查询 344
12.2.4 远程执行命令 344
12.2.5 文件传输 346
12.2.6 电子邮件 347
习题 350
附录ALinux系统的安装/ 351
A.1 安装准备 351
A.1.1 获得安装映像 351
A.1.2 确定安装方式 352
A.2 在虚拟机中安装Linux系统 352
A.2.1 虚拟机技术简介 352
A.2.2 安装虚拟机软件 353
A.2.3 创建虚拟机 353
A.2.4 在虚拟机中安装Linux 358
A.3 在硬盘中安装Linux系统 363
A.3.1 制作安装引导盘 363
A.3.2 安装前操作 364
A.3.3 安装过程 365
A.3.4 设置系统引导 366
附录BLinux C开发工具简介/ 369
B.1 Linux C开发环境 369
B.2 make工具介绍 371
B.2.1 makefile文件 372
B.2.2 make命令 374
B.3 调试工具介绍 376
B.3.1 gdb命令 376
B.3.2 gdb的使用 377
参考文献/ 385