这是一本关于操作系统基本原理的教科书，其最大特点就是从操作系统的分层概念出发，深入浅出地介绍了操作系统的基本概念和基本框架。本书可以作为高等院校非计算机专业相关课程的教材或参考书，也适合具有高中以上数学基础的计算机用户自学，还可以作为社会上计算机培训机构的教材。对所有想了解计算机操作系统，但又不需要或不打算深入学习其理论和实现细节的读者来说，本书是一本极具价值的入门指导书。

全书分为5个部分。第1部分介绍计算机的基本硬件和软件知识；第2部分介绍操作系统的基本概念；第3部分主要讨论用户和操作系统的交互和通信；第4部分探讨操作系统的内部机制（Windows和Linux）；第5部分详细介绍了计算机网络（互联网）的基本组成部分和工作原理，并重点讨论Windows 2003和Linux这两个操作系统的网络功能。

第1章 何谓操作系统 1

1.1 操作系统的基本功能 1

1.1.1 接口功能 1

1.1.2 服务 1

1.1.3 平台 2

1.2 抽象层次 2

1.2.1 黑箱 3

1.2.2 现代操作系统的主要服务 3

1.2.3 层间通信和层内通信 4

1.2.4 计算机之间的通信 4

1.2.5 组装系统 5

1.3 开源操作系统和专属操作系统 5

1.4 本书前瞻 6

1.5 总结 6

1.5.1 关键词 6

1.5.2 复习问题 6

1.5.3 练习 7

第1部分 操作系统的硬件软件资源

第2章 硬件 8

2.1 存储器 8

2.1.1 物理存储设备 8

2.1.2 字节和字 9

2.1.3 可编址存储器 9

2.1.4 高速缓冲存储器 9

2.2 处理器 10

2.2.1 程序指令 10

2.2.2 处理器部件 11

2.2.3 机器周期 11

2.2.4 协处理器 14

2.3 微指令 15

2.4 输入和输出设备 15

2.5 辅存 16

2.5.1 磁盘 16

2.5.2 备份 18

2.5.3 其他辅存 18

2.5.4 目录 19

2.5.5 通信硬件 20

2.6 部件的连接 20

2.7 总结 22

2.7.1 关键词 22

2.7.2 复习问题 23

2.7.3 练习 23

第3章 应用软件和数据 24

3.1 硬件、软件和数据 24

3.1.1 软件 24

3.1.2 绝对寻址和相对寻址 25

3.1.3 程序设计语言 26

3.1.4 抽象层次 27

3.1.5 结构化软件 28

3.1.6 面向对象软件 28

3.1.7 库 29

3.1.8 可重入代码 31

3.1.9 应用程序接口 32

3.1.10 应用程序设计接口（API） 32

3.2 数据 33

3.2.1 数据元素 33

3.2.2 数据结构 33

3.2.3 数据文件 34

3.2.4 多媒体文件 35

3.2.5 相对记录概念 35

3.2.6 存取技术 36

3.2.7 数据库管理 37

3.3 总结 38

3.3.1 关键词 39

3.3.2 复习问题 39

3.3.3 练习 40

第4章 硬件部件的连接 41

4.1 连接硬件 41

4.1.1 总线 41

4.1.2 字长 42

4.1.3 机器周期 42

4.2 体系架构 46

4.2.1 单总线体系结构 46

4.2.2 接口 47

4.2.3 控制器 47

4.2.4 外部总线 47

4.2.5 通道和控制单元 48

4.2.6 多总线体系架构 48

4.3 硬件/软件接口 50

4.3.1 原语 50

4.3.2 打开操作 50

4.3.3 逻辑I/O和物理I/O 50

4.3.4 存取方法 51

4.3.5 设备驱动程序 52

4.4 总结 53

4.4.1 关键词 54

4.4.2 复习问题 54

4.4.3 练习 55

第2部分 操作系统的基本概念

第5章 用户界面、文件系统和IOCS 56

5.1 操作系统的基本功能 56

5.2 用户界面 57

5.2.1 用户界面 57

5.2.2 命令语言 59

5.2.3 批处理命令 61

5.3 文件系统 61

5.3.1 目录管理 61

5.3.2 装载程序 62

5.3.3 打开和关闭数据文件 63

5.3.4 逻辑I/O和物理I/O 63

5.3.5 逻辑和物理记录 63

5.3.6 磁盘空间管理 64

5.3.7 目录管理和磁盘空间管理 65

5.4 输入/输出控制系统 65

5.5 常驻内存程序和暂驻程序 66

5.6 引导程序 66

5.7 总结 67

5.7.1 关键词 68

5.7.2 复习问题 68

5.7.3 练习 69

第6章 资源管理 70

6.1 有效性的度量 70

6.2 内存管理 71

6.2.1 常驻例程和暂驻例程 71

6.2.2 并发性 71

6.2.3 分区和区域 72

6.2.4 段式管理 73

6.2.5 页式管理 74

6.2.6 段页式管理 75

6.2.7 内存保护 76

6.3 虚拟存储 76

6.3.1 覆盖结构 76

6.3.2 虚拟存储系统的实现 77

6.3.3 虚拟存储系统的寻址 78

6.3.4 缺页中断 78

6.3.5 颠簸 78

6.3.6 内存映射 78

6.4 多道程序设计 79

6.4.1 分派程序 79

6.4.2 控制块 79

6.4.3 中断 80

6.4.4 排队与调度 82

6.5 分时技术 83

6.5.1 装入/转出 83

6.5.2 时间分片 83

6.5.3 轮询法 83

6.6 虚拟机 84

6.7 外部设备管理 85

6.7.1 Spooling技术 85

6.7.2 死锁 85

6.8 总结 85

6.8.1 关键词 86

6.8.2 复习问题 86

6.8.3 练习 87

第3部分 用户与操作系统的交互和通信

第7章 微软Windows用户界面 88

7.1 Windows XP 88

7.1.1 用户界面 89

7.1.2 启动/执行程序 90

7.1.3 程序切换 91

7.1.4 最大和最小化窗口 91

7.1.5 菜单栏 92

7.1.6 退出程序 92

7.1.7 关机 93

7.2 Windows文件系统 93

7.2.1 磁盘格式化 93

7.2.2 文件名 94

7.2.3 目录或文件夹 95

7.2.4 资源管理器 95

7.2.5 我的电脑 97

7.2.6 创建文件夹 98

7.2.7 创建文件 99

7.2.8 复制和重命名文件 100

7.2.9 复制到不同的文件夹 100

7.2.10 复制多个文件 101

7.2.11 复制整个子文件夹 101

7.2.12 文件操作 102

7.2.13 搜索文件 102

7.2.14 文件分类 104

7.2.15 文件的快捷方式 105

7.3 其他特色 105

7.3.1 回收站 105

7.3.2 命令行界面 106

7.3.3 Windows脚本主机 106

7.3.4 多媒体支持 106

7.4 Macintosh用户界面 106

7.5 总结 106

7.5.1 关键词 107

7.5.2 复习问题 107

7.5.3 练习 108

第8章 UNIX/Linux用户界面 109

8.1 UNIX 109

8.1.1 Linux 109

8.1.2 用户界面 110

8.1.3 登录 110

8.1.4 KDE桌面 111

8.1.5 命令行工具 112

8.2 文件系统 114

8.2.1 文件名 114

8.2.2 目录 115

8.2.3 路径名 115

8.3 文件系统的应用 116

8.3.1 浏览目录 116

8.3.2 浏览目录结构 117

8.3.3 命令行 118

8.3.4 通过Konqueror创建目录 118

8.3.5 通过命令行创建目录 119

8.3.6 通过命令行创建文件 120

8.3.7 通过KDE创建文件 123

8.3.8 通过KDE列出文件内容 124

8.3.9 通过命令行列出文件内容 125

8.3.10 通过KDE复制文件 125

8.3.11 通过命令行复制文件 127

8.3.12 通过KDE搜索文件 127

8.3.13 通过命令行搜索文件 128

8.4 管道、过滤器和重定向 129

8.5 shell脚本 130

8.6 命令行和GUI 130

8.7 总结 131

8.7.1 关键词 131

8.7.2 复习问题 132

8.7.3 练习 132

第4部分 操作系统的内部机制

第9章 Intel体系结构 133

9.1 介绍 133

9.2 Intel 体系架构概览 133

9.2.1 Intel执行环境 134

9.2.2 执行模式 135

9.3 存储器寻址 135

9.3.1 地址映射 136

9.3.2 页面调度 136

9.3.3 任务管理 137

9.3.4 内存保护 138

9.4 中断处理 138

9.5 改善Intel体系架构的性能 139

9.5.1 流水线处理和超级流水线

处理 139

9.5.2 超线程 140

9.5.3 乱序执行和分支预测 140

9.5.4 MMX技术 141

9.6 Intel的64位安腾体系架构 141

9.7 总结 142

9.7.1 关键词 142

9.7.2 复习问题 143

9.7.3 练习 143

第10章 Windows XP内部 144

10.1 Windows XP 144

10.1.1 客户机/服务器模式 144

10.1.2 可靠性 145

10.2 Windows XP的体系架构 145

10.2.1 用户模式 146

10.2.2 内核模式 147

10.3 进程管理 148

10.3.1 多线程 148

10.3.2 多任务 149

10.3.3 多处理 149

10.4 内存管理 150

10.4.1 页面调度 150

10.4.2 保留和承诺 151

10.4.3 地址映射 151

10.5 磁盘管理 151

10.6 文件管理 152

10.6.1 NTFS 152

10.6.2 文件系统的恢复 153

10.7 输入/输出管理 153

10.7.1 设备驱动程序 154

10.7.2 缓存 154

10.8 注册表 155

10.9 多媒体支持 156

10.10 64位版本 156

10.10.1 Thunking 157

10.10.2 磁盘分区 157

10.11 总结 158

10.11.1 关键词 158

10.11.2 复习问题 159

10.11.3 练习 159

第11章 UNIX和Linux内部 161

11.1 UNIX系统 161

11.2 映像和进程 162

11.2.1 创建进程 163

11.2.2 初始化 165

11.2.3 进程管理 166

11.2.4 启动 167

11.2.5 时间片和中断 167

11.3 内存管理 168

11.3.1 交换（页面调度） 168

11.3.2 内存空间和可重入代码 168

11.4 文件系统 169

11.4.1 访问磁盘文件 169

11.4.2 管理磁盘空间 171

11.4.3 缓冲区 171

11.5 UNIX内部 172

11.6 Linux 173

11.6.1 Linux的体系架构 173

11.6.2 Linux进程 174

11.6.3 Linux任务调度程序 174

11.6.4 Linux内存管理 174

11.6.5 Linux文件系统 176

11.6.6 逻辑卷管理器 176

11.6.7 多媒体支持 177

11.7 总结 177

11.7.1 关键词 178

11.7.2 复习问题 178

11.7.3 练习 179

第5部分 计算机网络

第12章 数据通信和网络 180

12.1 网络分层 180

12.2 数据通信 180

12.2.1 连通性 181

12.2.2 数据通信媒介 181

12.2.3 压缩 182

12.2.4 消息和信号 182

12.2.5 调制和解调 183

12.2.6 模拟传输和数字传输 184

12.2.7 包交换 184

12.3 公共通信基础设施 185

12.3.1 普通老式电话业务 185

12.3.2 无线通信 186

12.3.3 最后一英里问题 187

12.4 网络 187

12.4.1 局域网和广域网 188

12.4.2 网络拓扑 188

12.4.3 局域网协议 188

12.4.4 路由 189

12.4.5 网间互联 190

12.4.6 客户机/服务器网络 190

12.4.7 点对点网络 192

12.5 总结 192

12.5.1 关键词 193

12.5.2 复习问题 193

12.5.3 练习 194

第13章 互联网和万维网 195

13.1 互联网的基础 195

13.1.1 互联网服务提供商 195

13.1.2 互联网的骨干网络 195

13.1.3 本地网 197

13.2 互联网寻址 197

13.2.1 域名 198

13.2.2 IP地址 199

13.2.3 域名系统 199

13.2.4 介质访问控制（MAC）地址

 200

13.2.5 地址映射 200

13.3 TCP/IP和互联网协议 201

13.3.1 TCP/IP模型 201

13.3.2 应用程序 202

13.3.3 应用层 202

13.3.4 传输层 206

13.3.5 网络层 207

13.3.6 网络存取层 209

13.3.7 用户数据报协议 209

13.4 万维网 210

13.4.1 浏览器和网页服务器 211

13.4.2 统一资源定位符URL 212

13.4.3 下载网页 213

13.4.4 网页内容 215

13.4.5 网页加载时间 216

13.5 层次化扩展视图 217

13.6 总结 217

13.6.1 关键词 217

13.6.2 复习问题 218

13.6.3 练习 219

第14章 客户机/服务器信息系统 220

14.1 Web信息系统 220

14.2 服务 221

14.2.1 Web服务 221

14.2.2 打印服务 221

14.2.3 电子邮件服务 222

14.2.4 文件服务 222

14.2.5 目录服务 223

14.2.6 管理服务 223

14.2.7 内容管理服务 224

14.2.8 数据库服务 224

14.2.9 应用服务 225

14.3 中间件 225

14.4 安全 226

14.4.1 什么是安全 227

14.4.2 黑客和恶件 227

14.4.3 网络易攻击性 228

14.4.4 反病毒软件 229

14.4.5 防火墙 229

14.4.6 加密 230

14.4.7 安全套接层 231

14.4.8 安全服务 232

14.5 总结 232

14.5.1 关键词 233

14.5.2 复习问题 233

14.5.3 练习 234

第15章 Windows 2003 Server 235

15.1 介绍 235

15.2 Windows 2003 网络架构 235

15.2.1 域 236

15.2.2 活动目录服务 237

15.2.3 文件服务 238

15.2.4 打印服务 239

15.2.5 Web服务 239

15.2.6 媒体服务 240

15.2.7 集群服务 241

15.2.8 点对点网络 242

15.3 管理Windows 2003 Server 242

15.4 从客户机登录Windows 2003 Server 244

15.4.1 登录网络 244

15.4.2 浏览网络资源 245

15.4.3 采用网络邻居来访问网络

资源 245

15.4.4 映射一个文件夹 247

15.4.5 创建一个共享文件夹 249

15.4.6 注销 251

15.5 总结 251

15.5.1 关键词 252

15.5.2 复习问题 253

15.5.3 练习 253

第16章 Linux网络 254

16.1 介绍 254

16.2 网络服务 254

16.2.1 守护进程 254

16.2.2 提高安全性 256

16.3 Linux文件服务 256

16.4 Windows 连通性 258

16.4.1 Samba部件 259

16.4.2 Samba客户机 261

16.5 打印服务 262

16.5.1 行式打印机守护进程 262

16.5.2 CUPS 262

16.5.3 Samba打印共享 264

16.6 Apache Web服务器 265

16.6.1 基于内核的Web服务器 265

16.6.2 Apache 的pre-forking服务

器模型 266

16.6.3 Apache多处理模型 267

16.6.4 Apache模块 268

16.6.5 Apache过滤器 268

16.7 集群 269

16.7.1 Beowulf 集群 269

16.7.2 单一系统映像 269

16.8 总结 269

16.8.1 关键词 270

16.8.2 复习问题 270

16.8.3 练习 271

附录A 数制、数据类型和代码 272

A.1 数制 272

A.1.1 二进制数 272

A.1.2 八进制和十六进制 273

A.2 数据类型 273

A.2.1 数值数据 273

A.2.2 字符串数据 274

A.3 图像 275

A.4 声音 276

附录B UNIX命令总结 277

B.1 概述 277

B.1.1 命令格式 277

B.1.2 定义文件名的规则 277

B.1.3 定义路径名的规则 278

B.1.4 重定向参数 278

B.1.5 访问权限 278

B.2 命令和使用程序 279