本书既是关于操作系统概念、结构和原理的教材,目的是尽可能清楚与全面地展示现代操作系统的本质和特点;又是讲解操作系统的经典教材,不仅系统地讲述了操作系统的基本概念、原理和方法,而且以当代流行的操作系统Windows 10、UNIX、Android、Linux为例,展现了当代操作系统的本质和特点。全书共分背景知识、进程、内存、调度、输入/输出和文件、嵌入式系统六部分,内容包括:计算机系统概述,操作系统概述,进程描述和控制,线程,并发:互斥和同步,并发:死锁和饥饿,内存管理,虚拟内存,单处理器调度,多处理器、多核和实时调度,I/O管理和磁盘调度,文件管理,嵌入式操作系统,虚拟机,操作系统**,云与物联网操作系统。

**部分 背景知识 第1章 计算机系统概述 1 1.1 基本构成 2 1.2 微处理器的发展 4 1.3 指令的执行 4 1.4 中断 7 1.5 存储器的层次结构 18 1.6 高速缓存 21 1.7 直接内存存取 25 1.8 多处理器和多核组织结构 26 1.9 关键术语、复习题和习题 30 1A 两级存储器的性能特征 33 第2章 操作系统概述 40 2.1 操作系统的目标和功能 41 2.2 操作系统的演化 45 2.3 主要成就 55 2.4 现代操作系统的特征 64 2.5 容错性 67 2.6 多处理器和多核操作系统设计 考虑因素 70 2.7 微软Windows系统简介 73 2.8 传统UNIX系统 80 2.9 现代UNIX系统 82 2.10 Linux 85 2.11 Android 90 2.12 关键术语、复习题和习题 99 第二部分 进程 第3章 进程描述和控制 101 3.1 什么是进程 103 3.2 进程状态 105 3.3 进程描述 120 3.4 进程控制 129 3.5 操作系统的执行 135 3.6 UNIX SVR4进程管理 138 3.7 小结 143 3.8 关键术语、复习题和习题 143 第4章 线程 148 4.1 进程和线程 149 4.2 线程的分类 155 4.3 多核和多线程 162 4.4 Windows进程和线程管理 167 4.5 Solaris线程和SMP管理 174 4.6 Linux进程和线程管理 178 4.7 Android进程和线程管理 183 4.8 Mac OS X的GCD技术 187 4.9 小结 189 4.10 关键术语、复习题和习题 190 第5章 并发:互斥和同步 195 5.1 互斥:软件方法 198 5.2 并发原理 204 5.3 互斥:硬件支持 213 5.4 信号量 216 5.5 管程 229 5.6 消息传递 235 5.7 读者/写者问题 242 5.8 小结 246 5.9 关键术语、复习题和习题 247 第6章 并发:死锁和饥饿 261 6.1 死锁原理 262 6.2 死锁预防 271 6.3 死锁避免 272 6.4 死锁检测 278 6.5 一种综合的死锁策略 280 6.6 哲学家就餐问题 281 6.7 UNIX并发机制 285 6.8 Linux内核并发机制 287 6.9 Solaris线程同步原语 296 6.10 Windows并发机制 298 6.11 Android进程间通信 302 6.12 小结 303 6.13 关键术语、复习题和习题 304 第三部分 内存 第7章 内存管理 311 7.1 内存管理需求 312 7.2 内存分区 316 7.3 分页 327 7.4 分段 330 7.5 小结 332 7.6 关键术语、复习题和习题 332 7A 加载和链接 335 第8章 虚拟内存 342 8.1 硬件和控制结构 343 8.2 操作系统软件 360 8.3 UNIX和Solaris内存管理 379 8.4 Linux内存管理 385 8.5 Windows内存管理 389 8.6 Android内存管理 391 8.7 小结 392 8.8 关键术语、复习题和习题 393 第四部分 调度 第9章 单处理器调度 397 9.1 处理器调度的类型 398 9.2 调度算法 402 9.3 传统UNIX调度 424 9.4 小结 426 9.5 关键术语、复习题和习题 427 第10章 多处理器、多核和实时调度 432 10.1 多处理器和多核调度 433 10.2 实时调度 446 10.3 Linux调度 461 10.4 UNIX SVR4调度 464 10.5 UNIX FreeBSD调度 466 10.6 Windows调度 470 10.7 小结 472 10.8 关键术语、复习题和习题 472 第五部分 输入/输出和文件 第11章 I/O管理和磁盘调度 477 11.1 I/O设备 478 11.2 I/O功能的组织 480 11.3 操作系统设计问题 483 11.4 I/O缓冲 486 11.5 磁盘调度 489 11.6 RAID 496 11.7 磁盘高速缓存 505 11.8 UNIX SVR 4 I/O 509 11.9 Linux I/O 512 11.10 Windows I/O 516 11.11 小结 518 11.12 关键术语、复习题和习题 519 第12章 文件管理 522 12.1 概述 523 12.2 文件组织和访问 529 12.3 B树 533 12.4 文件目录 536 12.5 文件共享 541 12.6 记录组块 542 12.7 辅存管理 544 12.8 UNIX文件管理 552 12.9 Linux虚拟文件系统 557 12.10 Windows文件系统 561 12.11 Android文件系统 566 12.12 小结 567 12.13 关键术语、复习题和习题 568 第六部分 嵌入式系统 第13章 嵌入式操作系统 571 13.1 嵌入式系统 572 13.2 嵌入式操作系统的特性 577 13.3 嵌入式Linux 581 13.4 TinyOS 587 13.5 关键术语、复习题和习题 597 第14章 虚拟机 599 14.1 虚拟机概念 600 14.2 虚拟机管理程序 603 14.3 容器虚拟化 607 14.4 处理器问题 614 14.5 内存管理 616 14.6 输入/输出管理 617 14.7 VMware ESXi 619 14.8 微软Hyper-V与Xen系列 622 14.9 Java虚拟机 623 14.10 Linux VServer虚拟机架构 624 14.11 小结 627 14.12 关键术语、复习题和习题 627 第15章 操作系统** 629 15.1 入侵者与恶意软件 630 15.2 缓冲区溢出 634 15.3 访问控制 642 15.4 UNIX访问控制 650 15.5 操作系统加固 653 15.6 **维护 657 15.7 Windows** 658 15.8 小结 663 15.9 关键术语、复习题和习题 664 第16章 云与物联网操作系统 667 16.1 云计算 668 16.2 云操作系统 676 16.3 物联网 692 16.4 物联网操作系统 696 16.5 关键术语和复习题 703 附录A 并发主题 705 附录B 编程和操作系统项目 719 参考文献 727