操作系統概念精要(原書第2版)（簡體書）

本書是經典教材《操作系統概念》的精簡版，強調基礎概念，更適合本科階段的教學。全書共六部分，不僅詳細講解了進程管理、內存管理、存儲管理、保護與安全等概念，而且涵蓋重要的理論結果和案例研究，並且給出了供讀者深入學習的推薦讀物。這一版新增了多核系統和移動計算的內容，每一章都融入了新的技術進展，並且更新了習題和編程項目。本書既適合高等院校計算機相關專業的學生學習，也是專業技術人員的有益參考。

亞伯拉罕‧西爾伯沙茨，著名計算機科學家，ACM、IEEE和AAAS會士。現任耶魯大學計算機科學系教授。

Operating System Concepts Essentials, Second Edition
出版者的話
譯者序
前言
第一部分　概論
第1章　導論 2
1.1　操作系統的功能 2
1.1.1　用戶視角 2
1.1.2　系統視角 3
1.1.3　操作系統的定義 4
1.2　計算機系統的組成 4
1.2.1　計算機系統的運行 5
1.2.2　存儲結構 6
1.2.3　I/O結構 8
1.3　計算機系統的體系結構 9
1.3.1　單處理器系統 9
1.3.2　多處理器系統 10
1.3.3　集群系統 12
1.4　操作系統的結構 13
1.5　操作系統的執行 14
1.5.1　雙重模式與多重模式的執行 15
1.5.2　定時器 16
1.6　進程管理 17
1.7　內存管理 17
1.8　存儲管理 18
1.8.1　文件系統管理 18
1.8.2　大容量存儲器管理 19
1.8.3　高速緩存 19
1.8.4　I/O系統 21
1.9　保護與安全 21
1.10　內核數據結構 22
1.10.1　列表、堆棧及隊列 22
1.10.2　樹 23
1.10.3　哈希函數與哈希表 23
1.10.4　位圖 24
1.11　計算環境 24
1.11.1　傳統計算 24
1.11.2　移動計算 25
1.11.3　分佈計算 26
1.11.4　客戶機-服務器計算 26
1.11.5　對等計算 27
1.11.6　虛擬化 28
1.11.7　雲計算 29
1.11.8　實時嵌入式系統 29
1.12　開源操作系統 30
1.12.1　歷史 31
1.12.2　Linux 31
1.12.3　BSD UNIX 32
1.12.4　Solaris 32
1.12.5　用作學習的開源操作系統 33
1.13　小結 33
複習題 35
實踐題 35
習題 35
推薦讀物 36
參考文獻 37
第2章　操作系統結構 38
2.1　操作系統的服務 38
2.2　用戶與操作系統的界面 40
2.2.1　命令解釋程序 40
2.2.2　圖形用戶界面 41
2.2.3　界面的選擇 42
2.3　系統調用 43
2.4　系統調用的類型 46
2.4.1　進程控制 46
2.4.2　文件管理 49
2.4.3　設備管理 50
2.4.4　信息維護 50
2.4.5　通信 50
2.4.6　保護 51
2.5　系統程序 51
2.6　操作系統的設計與實現 52
2.6.1　設計目標 52
2.6.2　機制與策略 53
2.6.3　實現 53
2.7　操作系統的結構 54
2.7.1　簡單結構 54
2.7.2　分層方法 55
2.7.3　微內核 56
2.7.4　模塊 57
2.7.5　混合系統 58
2.8　操作系統的調試 60
2.8.1　故障分析 60
2.8.2　性能優化 60
2.8.3　DTrace 61
2.9　操作系統的生成 63
2.10　系統引導 64
2.11　小結 64
複習題 65
實踐題 65
習題 65
編程題 66
編程項目 66
推薦讀物 69
參考文獻 70
第二部分　進程管理
第3章　進程 72
3.1　進程概念 72
3.1.1　進程 72
3.1.2　進程狀態 73
3.1.3　進程控制塊 73
3.1.4　線程 74
3.2　進程調度 75
3.2.1　調度隊列 75
3.2.2　調度程序 77
3.2.3　上下文切換 78
3.3　進程運行 79
3.3.1　進程創建 79
3.3.2　進程終止 82
3.4　進程間通信 83
3.4.1　共享內存系統 85
3.4.2　消息傳遞系統 86
3.5　IPC系統例子 89
3.5.1　例子：POSIX共享內存 89
3.5.2　例子：Mach 91
3.5.3　例子：Windows 92
3.6　客戶機/服務器通信 93
3.6.1　套接字 93
3.6.2　遠程過程調用 96
3.6.3　管道 98
3.7　小結 102
複習題 103
實踐題 103
習題 104
編程題 105
編程項目 107
推薦讀物 110
參考文獻 111
第4章　線程 112
4.1　概述 112
4.1.1　動機 112
4.1.2　優點 113
4.2　多核編程 114
4.2.1　編程挑戰 115
4.2.2　並行類型 115
4.3　多線程模型 116
4.3.1　多對一模型 116
4.3.2　一對一模型 116
4.3.3　多對多模型 116
4.4　線程庫 117
4.4.1　Pthreads 118
4.4.2　Windows線程 119
4.4.3　Java線程 121
4.5　隱式多線程 122
4.5.1　線程池 123
4.5.2　OpenMP 124
4.5.3　大中央調度 125
4.5.4　其他方法 125
4.6　多線程問題 125
4.6.1　系統調用fork()和exec() 125
4.6.2　信號處理 126
4.6.3　線程撤銷 127
4.6.4　線程本地存儲 128
4.6.5　調度程序激活 128
4.7　操作系統例子 129
4.7.1　Windows線程 129
4.7.2　Linux線程 130
4.8　小結 131
複習題 131
實踐題 131
習題 131
編程題 133
編程項目 135
推薦讀物 136
參考文獻 136
第5章　進程同步 138
5.1　背景 138
5.2　臨界區問題 140
5.3　Peterson解決方案 141
5.4　硬件同步 142
5.5　互斥鎖 144
5.6　信號量 144
5.6.1　信號量的使用 145
5.6.2　信號量的實現 145
5.6.3　死鎖與饑餓 147
5.6.4　優先級的反轉 147
5.7　經典同步問題 148
5.7.1　有界緩衝問題 148
5.7.2　讀者-作者問題 149
5.7.3　哲學家就餐問題 150
5.8　管程 151
5.8.1　使用方法 152
5.8.2　哲學家就餐問題的管程解決方案 153
5.8.3　採用信號量的管程實現 154
5.8.4　管程內的進程重啟 155
5.9　同步例子 156
5.9.1　Windows同步 156
5.9.2　Linux同步 157
5.9.3　Solaris同步 158
5.9.4　Pthreads同步 159
5.10　替代方法 160
5.10.1　事務內存 161
5.10.2　OpenMP 162