基本信息
- 原书名：Operating Systems: Concurrent and Distributed Software Design
编辑推荐
本书是一本用新的观念讲述操作系统原理和设计的教科书。该书围绕着并发和分布式概念组织章节，避免仅仅将注意力置于传统的集中式系统，反映了分布式系统在当代已经被广泛应用的现实，从而更能为读者所接受。
内容简介
书籍
计算机书籍
本书是一本用新的观念讲述操作系统原理和设计的高级教程。 全书围绕着并发和分布式概念组织章节，避免仅仅将注意力置于传统的集中式系统，反映了分布式系统在当代已被广泛应用的现实，从而更能为读者所接受。全书共有30章，分为四个部分，第一部分和第二部分主要阐述了操作系统核心概念和基本功能，并介绍了操作系统理论和实践的最新进展。第三部分和第四部分将操作系统和数据库，以及分布式系统的设计结合起来，对UNIX，Linux，Windows 2000/NT和JVM等典型现代操作系统进行了具体分析，并讨论了Web服务、中间件和事务处理等应用。对于操作系统安全这样一个重要课题，书中还专门安排了一章进行论述。本书的另一个特点是，所有的代码示例均结合Java语言进行，并采用Java描述面向对象的概念、并发算法和分布式程序设计等。
读者对象：
本书适合作为研究生的操作系统课程教材，也适合程序员、软件工程师，以及系统设计者作为学习和了解系统软件和操作系统的参考书。 本书特色：
■解释了核心操作系统的原理及功能
■涉及了操作系统理论与实践的最新进展
■研究了UNIX，Linux，Windows 2000／NT及JVM中的操作系统案例
■集中探讨了对象、并发与事务
■所有的代码示例均结合Java语言进行，并采用Java描述面向对象的概念、并发算法和分布式程序设计
■对于操作系统安全这样一个重要课题，书中专门安排了一章进行论述
■将数据库和分布式系统的设计结合起来
■进一步分析了Web服务、中间件及事务处理的案例
计算机书籍
本书是一本用新的观念讲述操作系统原理和设计的高级教程。 全书围绕着并发和分布式概念组织章节，避免仅仅将注意力置于传统的集中式系统，反映了分布式系统在当代已被广泛应用的现实，从而更能为读者所接受。全书共有30章，分为四个部分，第一部分和第二部分主要阐述了操作系统核心概念和基本功能，并介绍了操作系统理论和实践的最新进展。第三部分和第四部分将操作系统和数据库，以及分布式系统的设计结合起来，对UNIX，Linux，Windows 2000/NT和JVM等典型现代操作系统进行了具体分析，并讨论了Web服务、中间件和事务处理等应用。对于操作系统安全这样一个重要课题，书中还专门安排了一章进行论述。本书的另一个特点是，所有的代码示例均结合Java语言进行，并采用Java描述面向对象的概念、并发算法和分布式程序设计等。
读者对象：
本书适合作为研究生的操作系统课程教材，也适合程序员、软件工程师，以及系统设计者作为学习和了解系统软件和操作系统的参考书。 本书特色：
■解释了核心操作系统的原理及功能
■涉及了操作系统理论与实践的最新进展
■研究了UNIX，Linux，Windows 2000／NT及JVM中的操作系统案例
■集中探讨了对象、并发与事务
■所有的代码示例均结合Java语言进行，并采用Java描述面向对象的概念、并发算法和分布式程序设计
■对于操作系统安全这样一个重要课题，书中专门安排了一章进行论述
■将数据库和分布式系统的设计结合起来
■进一步分析了Web服务、中间件及事务处理的案例
作译者
Jean Bacon
英国剑桥大学教授，耶稣学院高级会员。讲授操作系统、分布式系统及计算机体系结构课程，她在分布式系统领域从事的研究在剑桥大学首屈一指。
Tim Harris
英国剑桥大学计算机科学系讲师，邱吉尔学院高级会员。可扩展操作系统领域博士，除讲授操作系统课程以外，他还讲授Java并发程序设计课程。
英国剑桥大学教授，耶稣学院高级会员。讲授操作系统、分布式系统及计算机体系结构课程，她在分布式系统领域从事的研究在剑桥大学首屈一指。
Tim Harris
英国剑桥大学计算机科学系讲师，邱吉尔学院高级会员。可扩展操作系统领域博士，除讲授操作系统课程以外，他还讲授Java并发程序设计课程。
目录
第1章 系统设计需求
1.1 内在的并发系统
1.2 支持潜在的并发应用
1.3 软件系统的体系结构
1.4 定义并发系统
1.5 系统实现需求
1.6 系统设计中的安全，保护与容错
习题
第一部分 系统设计：技术与原理
第2章 系统结构与动态执行
2.1 系统结构：概念视图
2.2 系统结构：实现视图
2.3 进程概念
2.4 操作系统功能
2.5 操作系统调用和保护
2.6 操作系统结构
2.7 操作系统内的对象结构及操作系统支持下的对象结构
2.8 分布式对象系统，平台和中间件
2.9 安全与保护
2.10 小结
1.1 内在的并发系统
1.2 支持潜在的并发应用
1.3 软件系统的体系结构
1.4 定义并发系统
1.5 系统实现需求
1.6 系统设计中的安全，保护与容错
习题
第一部分 系统设计：技术与原理
第2章 系统结构与动态执行
2.1 系统结构：概念视图
2.2 系统结构：实现视图
2.3 进程概念
2.4 操作系统功能
2.5 操作系统调用和保护
2.6 操作系统结构
2.7 操作系统内的对象结构及操作系统支持下的对象结构
2.8 分布式对象系统，平台和中间件
2.9 安全与保护
2.10 小结
译者序
目前，在国内计算机专业类的教材市场上，美国各出版社近年出版的各种操作系统教材几乎都可以找到，但是源自英国的教材却很少见。之所以这样也很正常，因为在计算机科学和工程领域中，美国科学家和工程师们做出的贡献是公认的。
不过，从计算机发展的历史过程来看，英国学术界和工业界对计算机科学与工程的贡献也是很出色的，请看历史的部分片段记录：
1943年 在美国费城的电子工程Moore学院，开始建造ENIAC计算机。世界第一台全电子管运算装置——Colossus，由Turing等人在英国Bletchley Park开始研发。
1946年 ENIAC计算机在美国宾夕法尼亚大学揭幕。而Turing也发表有关于ACE（自动计算引擎）的设计报告，计划在英国国家物理实验室建造。
1948年 MarkⅠ计算机在英国曼彻斯特大学投入运行。EDSAC计算机在英国剑桥大学投入运行。
1953年 在英国Lyons公司，LEO计算机的商业版EDSAC系统投入运行，为Lyons 自助餐厅提供服务。IBM650（磁鼓计算机）成为第一台大量生产的计算机。英国剑桥大学颁发世界第一份计算机科学的研究生学位证书。
1961年 美国MIT的Fernando Carbaro研制完成了CTSS上的分时/多访问系统。IBM的Stretch（7030）计算机完成。
1962年 英国Atlas计算机首次采用分页虚拟存储以及管道操作。美国斯坦福大学和普度大学建立计算机科学系。
......
从上面这份简短的计算机发展历史片段中，我们可以看到，英国科学家和工程师们对计算机科学与工程发展的贡献一点也不比美国科学家和工程师逊色。我们几乎无法判别出，究竟谁是早期计算机领域的领先者，是美国的科学家和工程师，还是英国的科学家和工程师？
可以相信，有着这样背景的英国计算机学术界，在教材写作与出版方面，也必然会折射出其辉煌历史的光芒。而英国剑桥大学Jean Bacon与Tim Harris两位教师所著的本书则是这样一本值得推荐的好教材。
在英国，有不少大学选择本书作为计算机科学专业操作系统课程的首选教材。而由于该书内容和编排上的特点，本书还适合作为通信和数据库专业的相关教材使用。对于各类需要了解操作系统知识的本科专业的学生而言，本书也是很有价值的。本书的另一个特点是其实践性，所以也适合有关设计开发人员作为参考书使用。
北京大学信息科学技术学院操作系统实验室的师生参加了本书的翻译和校对工作，他们是陈向群、朱伟、高志、钟诚、滕启明、赵霞、胡建钧、余啸海、王俊、徐冬、陈国辉、欧阳图、黄亚峰、王会娣、胡新婕、戴蓉、李健、张晓薇、王华、李永峰、王悦、徐兆伟；本书在翻译出版过程中，得到了出版社编辑的大力支持；在此一并表示由衷的感谢。
不过，从计算机发展的历史过程来看，英国学术界和工业界对计算机科学与工程的贡献也是很出色的，请看历史的部分片段记录：
1943年 在美国费城的电子工程Moore学院，开始建造ENIAC计算机。世界第一台全电子管运算装置——Colossus，由Turing等人在英国Bletchley Park开始研发。
1946年 ENIAC计算机在美国宾夕法尼亚大学揭幕。而Turing也发表有关于ACE（自动计算引擎）的设计报告，计划在英国国家物理实验室建造。
1948年 MarkⅠ计算机在英国曼彻斯特大学投入运行。EDSAC计算机在英国剑桥大学投入运行。
1953年 在英国Lyons公司，LEO计算机的商业版EDSAC系统投入运行，为Lyons 自助餐厅提供服务。IBM650（磁鼓计算机）成为第一台大量生产的计算机。英国剑桥大学颁发世界第一份计算机科学的研究生学位证书。
1961年 美国MIT的Fernando Carbaro研制完成了CTSS上的分时/多访问系统。IBM的Stretch（7030）计算机完成。
1962年 英国Atlas计算机首次采用分页虚拟存储以及管道操作。美国斯坦福大学和普度大学建立计算机科学系。
......
从上面这份简短的计算机发展历史片段中，我们可以看到，英国科学家和工程师们对计算机科学与工程发展的贡献一点也不比美国科学家和工程师逊色。我们几乎无法判别出，究竟谁是早期计算机领域的领先者，是美国的科学家和工程师，还是英国的科学家和工程师？
可以相信，有着这样背景的英国计算机学术界，在教材写作与出版方面，也必然会折射出其辉煌历史的光芒。而英国剑桥大学Jean Bacon与Tim Harris两位教师所著的本书则是这样一本值得推荐的好教材。
在英国，有不少大学选择本书作为计算机科学专业操作系统课程的首选教材。而由于该书内容和编排上的特点，本书还适合作为通信和数据库专业的相关教材使用。对于各类需要了解操作系统知识的本科专业的学生而言，本书也是很有价值的。本书的另一个特点是其实践性，所以也适合有关设计开发人员作为参考书使用。
北京大学信息科学技术学院操作系统实验室的师生参加了本书的翻译和校对工作，他们是陈向群、朱伟、高志、钟诚、滕启明、赵霞、胡建钧、余啸海、王俊、徐冬、陈国辉、欧阳图、黄亚峰、王会娣、胡新婕、戴蓉、李健、张晓薇、王华、李永峰、王悦、徐兆伟；本书在翻译出版过程中，得到了出版社编辑的大力支持；在此一并表示由衷的感谢。
前言
本书源于Jean Bacon的《并发系统》（Concurrent Systems）第一版和第二版。专门为英国Open大学改写的第三版也刚刚出版，该校从1999年起就将这本书用做 “软件系统及其开发”课程的教科书（课程编号M301）。这门课程并不涉及操作系统设计的具体细节，因此在第三版里删去了书中的这些细节。
本书扩充了《并发系统》中关于操作系统的内容，使之更适合作为一门标准的操作系统课程的教材。《并发系统》第一版和第二版建立了理解软件系统的最基本的原则。本书有如下特点：
● 全书通过Java语言提供面向对象概念、并发算法和分布式编程的范例
● 对操作系统设计和实例分析等内容进行了更新和扩充
● 安排专门一章讲述安全性问题，并补充了涉及分布式系统的内容
● 第四部分的实例分析将经典版本的UNIX系统与当前版本分别讨论，并引进了新的一章讲解可扩展操作系统。“万维网”与重新写作的“中间件”部分，展示了分布式系统近年来的新发展
本书仍然沿用强调系统分析的思路和讲述方式。自1993年以来，这种思路在这个不断发展的领域中得到了广泛应用。
本书的目的在于让学生获得对现代软件系统的整体认识。模块化、并发与分布式是全书的主题，这既表现在操作系统的设计中，也表现在操作系统所支持的系统中。本书不是从编程的角度，而是从系统的角度来讲解的，因为并发和分布式编程是紧密嵌入在系统设计中的。编程语言是系统设计人员的实现工具，本书从这个角度处理编程语言。
本书的结构如下：
● 系统设计需求 介绍真实世界中各种系统的类型和建立基于计算机的系统的基本要求。
● 第一部分 探索技术与系统设计之间的关系。详细讲解操作系统的基本功能，建立作为并发进程的共同体系的抽象和实现。介绍分布式系统的基本属性和这类系统中的安全性问题。
● 第二部分 着重讲述操作系统和应用层系统中的并发控制，以及在系统设计语境下的进程间通信（IPC）。为了便于分别讲解，这部分的主题专注于在主存内怎样实现对象调用方法的原子操作。我们通过对被调用对象是永久对象或远程对象案例的讨论，得到了结论；也仔细讨论了分布式IPC。
● 第三部分 这一部分的主题是并发复合操作或事务处理。这些观点的传统应用领域是数据库系统，但是这里叙述了这些系统概念的一般应用能力。
● 第四部分 用本书中所建立的视角进行一些案例研究。
计算机系统课程
分布式系统近年来得到非常广泛的应用，大学本科的最后一年或研究生课程中经常包含这部分内容。分布式系统现在是很常见的，比起集中式的分时系统，学生更倾向于使用分布式系统。在一门入门课程中想要覆盖共享、集中式操作系统中大多数细节似乎不太现实，特别是技术的快速发展使得我们必须对传统的处理和算法进行持续不断地评估。
总之，专才培养与通才培养之间似乎有一种越来越紧密的联系，甚至在本科阶段也是如此。尽早对系统的各个部分及其之间关系有一个概要性地了解是可取的：
● 操作系统包含通信处理
● 语言运行时系统与操作系统紧密联系，又被后者所约束
● 实时系统要求专门设计的操作系统
本书扩充了《并发系统》中关于操作系统的内容，使之更适合作为一门标准的操作系统课程的教材。《并发系统》第一版和第二版建立了理解软件系统的最基本的原则。本书有如下特点：
● 全书通过Java语言提供面向对象概念、并发算法和分布式编程的范例
● 对操作系统设计和实例分析等内容进行了更新和扩充
● 安排专门一章讲述安全性问题，并补充了涉及分布式系统的内容
● 第四部分的实例分析将经典版本的UNIX系统与当前版本分别讨论，并引进了新的一章讲解可扩展操作系统。“万维网”与重新写作的“中间件”部分，展示了分布式系统近年来的新发展
本书仍然沿用强调系统分析的思路和讲述方式。自1993年以来，这种思路在这个不断发展的领域中得到了广泛应用。
本书的目的在于让学生获得对现代软件系统的整体认识。模块化、并发与分布式是全书的主题，这既表现在操作系统的设计中，也表现在操作系统所支持的系统中。本书不是从编程的角度，而是从系统的角度来讲解的，因为并发和分布式编程是紧密嵌入在系统设计中的。编程语言是系统设计人员的实现工具，本书从这个角度处理编程语言。
本书的结构如下：
● 系统设计需求 介绍真实世界中各种系统的类型和建立基于计算机的系统的基本要求。
● 第一部分 探索技术与系统设计之间的关系。详细讲解操作系统的基本功能，建立作为并发进程的共同体系的抽象和实现。介绍分布式系统的基本属性和这类系统中的安全性问题。
● 第二部分 着重讲述操作系统和应用层系统中的并发控制，以及在系统设计语境下的进程间通信（IPC）。为了便于分别讲解，这部分的主题专注于在主存内怎样实现对象调用方法的原子操作。我们通过对被调用对象是永久对象或远程对象案例的讨论，得到了结论；也仔细讨论了分布式IPC。
● 第三部分 这一部分的主题是并发复合操作或事务处理。这些观点的传统应用领域是数据库系统，但是这里叙述了这些系统概念的一般应用能力。
● 第四部分 用本书中所建立的视角进行一些案例研究。
计算机系统课程
分布式系统近年来得到非常广泛的应用，大学本科的最后一年或研究生课程中经常包含这部分内容。分布式系统现在是很常见的，比起集中式的分时系统，学生更倾向于使用分布式系统。在一门入门课程中想要覆盖共享、集中式操作系统中大多数细节似乎不太现实，特别是技术的快速发展使得我们必须对传统的处理和算法进行持续不断地评估。
总之，专才培养与通才培养之间似乎有一种越来越紧密的联系，甚至在本科阶段也是如此。尽早对系统的各个部分及其之间关系有一个概要性地了解是可取的：
● 操作系统包含通信处理
● 语言运行时系统与操作系统紧密联系，又被后者所约束
● 实时系统要求专门设计的操作系统
