操作系统原理与设计

　　本书的内容尽量全面覆盖操作系统课程的所有基础知识，主要内容包括操作系统概论、进程管理、内存管理、输入输出管理、文件管理、操作系统示例分析等。全书在强调基本原理与主要知识点的介绍的同时，力求原理、设计与实现并重；使学生能在掌握基本原理之后，通过对设计与具体实现的学习进一步加深对操作系统基础知识的理解。.
　　 本书既可作为高等学校计算机专业本、专科教材，也可作为非计算机专业的操作系统课程教材，同时也适合广大学生自学和考研复习使用。...

前言.
第一部分 操作系统概论
第1章 操作系统概述
1．1 操作系统的概念
1．2 操作系统的特点
1．3 操作系统的发展与类型
1．4 操作系统的运行环境
1．5 操作系统的结构设计方法
1．6 本章小结
习题
第二部分 进程管理
第2章 进程与线程
2．1 多道程序设计与进程概念
2．2 进程的状态与转换
2．3 进程控制
2．4 进程组织
2．5 进程通信
2．6 线程基础
2．7 本章小结
习题

　　操作系统课程是计算机学科最重要的专业基础课之一，对提高学生基本素质与专业技能的培养意义重大。随着我国计算机专业教学改革的深入，要求操作系统课程的教学也必须遵循本科计算机教学改革的精神，在内容上既要全面覆盖基本原理、基本知识，也要适当反映操作系统的新发展。.
　　编写思想
　　本书结合教育部最新的教学内容知识点分布来组织教材内容。原理介绍部分强化从整体到局部的思路，使读者能遵循一个合理的逻辑来学习操作系统的教学内容。操作系统的实现部分通过一个开源操作系统的示例来全面展现操作系统的原理、设计思路与实现技术，使读者具有较强的感性认识。
　　体系结构
　　本书强调原理、设计与实现并重。原理等内容的组织遵循从整体到局部、逐步求精的思路；示例部分围绕一个完整的源码级的具体示例来介绍操作系统的设计与实现。
　　内容组织
　　本书尽量全面覆盖操作系统课程的所有基础知识，强调基本原理与主要知识点的介绍。同时，原理、设计与实现并重；使学生能在掌握基本原理知识的同时，通过对操作系统设计与具体实现的剖析进一步加深对操作系统基础的理解。
　　框架介绍
　　本教材共包括7个部分：
　　第一部分是操作系统概论。本部分包括本教材的第1章，主要介绍了操作系统的定义、目的、功能等基础知识，梳理了操作系统的发展历程与类型，归纳出现代操作系统呈现的特征，阐释了操作系统硬件对操作系统的支持、以及操作系统的结构设计方法。
　　第二部分是进程管理。进程管理在整个操作系统中占据非常重要的地位，包括本教材的第2、3、4、5章。其中，第2章是操作系统中进程管理的一个总领，包括：进程的概念、进程的状态与转换、进程控制、进程组织、进程通信以及线程基础。第3章介绍进程同步的基本概念、解决策略与典型的解决方法。第4章分析对比进程调度的基本方法、典型算法以及调度可能导致的死锁现象的处置策略。第5章介绍操作系统中的用户接口方式和用于批处理系统的作业管理。
　　第三部分是内存管理。本部分包括第6、7章。其中，第6章介绍存储管理的基础知识，主要包含三个部分：存储管理的概念、连续分配管理和非连续存储管理。第7章介绍虚拟存储管理知识，主要包括虚拟存储的基本概念和虚拟存储的实现技术。
　　第四部分是输入输出管理。本部分包括第8章。首先介绍I／O过程、包含的功能部件、I／O控制方式等基础知识；然后介绍I／O核心子系统，其中分析指出I／O管理需要解决的关键技术，并给出相应的实现方法。..
　　第五部分是文件管理。本部分包括第9、10章。其中，第9章介绍文件管理的一些基础知识。主要包括：文件系统的基本概念、文件存储介质、单个文件的逻辑组织和多个文件的目录组织等基础知识。最后简要地介绍了实现文件共享与保护的基本方法。第10章侧重介绍文件系统实现时需要的相关技术。包括外存空间管理技术、文件系统实现时需要的结构信息、文件在外存空间存储可以采用的存储方法与存取方式、支持文件存储的磁盘空间优化调度与提高文件系统可靠性等性能的方法。
　　第六部分是操作系统示例分析。本部分包括第11章。本章选用Linux操作系统作为示例平台，从源码级出发，详细介绍了操作系统设计的具体思路与实现方法。本章内容顺序是完全按照前面章节对操作系统原理的介绍思路展开的，这样可以将示例操作系统的知识与前面的基础知识对照起来进行学习与理解。
　　第七部分是操作系统的扩展内容。本部分包括第12、13、14章。在本部分，我们选择介绍了操作系统的安全性、分布式操作系统以及多核操作系统。其中，第12章介绍了操作系统本身提供的一些经典的安全措施，便于读者对操作系统安全有一个最基本了解。第13章阐释了与分布式操作系统相关的基础知识，重点介绍分布式操作系统设计涉及的分布式通信、命名系统、分布式资源管理与分布式处理机管理等内容，以期对分布式操作系统有一宏观上的了解。第14章对多核技术和多核操作系统做简单介绍，其中重点指出多核操作系统实现的关键技术，目的是使读者对多核操作系统有概念性的了解。
　　本教材全面系统地介绍操作系统的经典内容和若干最新发展。本书既可作为高等学校计算机专业本、专科教材，也可作为非计算机专业的操作系统课程教材，同时也适合自学和考试复习使用。
　　致谢
　　本教材是在学习、借鉴已有多个操作系统教材的基础上，整理我们十几年的教学讲义而成的。在此，我们对Andrew S．Tanenbaum、Gary Nutt、Abraham Silberschatz、William Stalling等国外著名专家以及我国一线的操作系统主讲老师陈向群、何炎祥、罗宇、陈渝、张亮、王丹、蒲晓蓉、齐勇、郑扣根、陆丽娜、汤小丹、张尧学、孟静、陈莉君等表示衷心的感谢。同时，在本教材的形成过程中，许言午、杜文博、李彤、杨浩、俞盛朋等在文字、绘图等方面给予了很大帮助，在此也表示谢意。特别感谢多年来中国科技大学计算机专业的本科生，他们对本书内容的组织、教学的方法等提出了许多有益的建议。
　　虽然我们尽可能地避免教材的错误，但限于水平、时间等种种原因，书中难免还存在错误与不妥之处，恳请读者批许指正。...