操作系统原理与实现

操作系统是计算机系统的核心，是其他一切软件运行的基础。本书主要介绍操作系统的基本原理和实现方法。全书共12章，包括操作系统概论、进程管理、处理器管理、内存管理、I/O 设备管理、磁盘和固态硬盘、文件系统、操作系统安全、分布式操作系统、虚拟机、鸿蒙操作系统、欧拉操作系统等内容。本书以鸿蒙和欧拉等具有代表性的国产操作系统为例，通过对操作系统知识的讲解，帮助学生系统掌握操作系统的基本概念、工作原理、主要功能和相关设计技术。
本书可作为普通高等院校计算机和软件工程专业的本科教材或教学参考书，也可供从事计算机相关行业的技术人员参考。

第 1章  操作系统概论 12
1.1引论　12
1.1.1操作系统的目标　12
1.1.2操作系统的功能　15
1.1.3推动操作系统发展的动力　17
1.2计算机系统　19
1.2.1计算机系统操作　20
1.2.2　I/O结构　21
1.2.3储存结构　22
1.2.4中断　24
中断源　24
中断处理　25
1.3操作系统的发展历程　26
1.3.1串行处理　27
1.3.2简单批处理　27
1.3.3多道程序设计批处理系统　29
1.3.4分时系统　31
1.3.6微机操作系统　34
1.4著名操作系统介绍　34
1.4.1　CP/M操作系统　35
1.4.2　DOS操作系统　36
1.4.3　Unix操作系统　37
1.4.4　Mach操作系统　38
1.4.5　OS/2 操作系统　39
1.4.6　Linux操作系统　39
1.4.7　Windows操作系统　41
本章练习：　44
第　2章 进程管理　48
2.1　什么是进程　48
2.1.1　进程的概念　48
2.1.2　进程的层次结构　48
2.1.3　进程的特征　49
2.1.4　进程控制块　49
2.2　进程状态模型　50
2.2.1　两状态进程模型　50
2.2.2　五状态进程模型　50
2.3　进程控制　51
2.3.1　进程的创建与终止　51
2.3.2　进程的切换　57
2.4　进程通信　58
2.4.1　消息传递通信　58
2.4.2　共享内存通信　61
2.4.3　套接字通信　62
2.4.4　管道通信　64
2.5　进程调度　76
2.5.1　概念　76
2.5.1.1　队列　76
2.5.1.2　调度　77
2.5.1.3　上下文切换　77
2.5.1.4　CPU-I/O执行周期　77
2.5.1.5　CPU调度程序 Scheduler　77
2.5.1.6调度程序　dispatcher　78
2.5.2　调度准则　78
2.5.3　调度算法　79
2.6　进程的同步与互斥　80
2.6.1　进程的并发　80
2.6.2　同步与互斥的概念　81
2.6.3　Peterson方法　83
2.6.4　硬件同步　84
2.6.5　互斥锁　87
2.6.6　信号量　88

操作系统是计算机系统的核心，是其他一切软件运行的基础。本书主要介绍操作系统的基本原理和实现方法。全书共12章，包括操作系统概论、进程管理、处理器管理、内存管理、I/O 设备管理、磁盘和固态硬盘、文件系统、操作系统安全、分布式操作系统、虚拟机、鸿蒙操作系统、欧拉操作系统等内容。本书以鸿蒙和欧拉等具有代表性的国产操作系统为例，通过对操作系统知识的讲解，帮助学生系统掌握操作系统的基本概念、工作原理、主要功能和相关设计技术。
本书可作为普通高等院校计算机和软件工程专业的本科教材或教学参考书，也可供从事计算机相关行业的技术人员参考。

1.融入主流应用，系统性凝练知识体系。本教材将以《高等学校软件工程专业规范与知识体系》为基础，在掌握操作系统基本知识和能力要求基础上融入对当今主流操作系统的应用模式和管理方法能力要求。
2.结合企业实际，注重培养工程师实践能力。本教材将与华为等公司的企业工程师能力培养要求相结合。由上海交通大学与华为公司合作编写，将参考企业工程师能力培养要求设计教材内容及能力要求并规划相关内容组织结构和学习路径。
3.依托前沿场景，聚焦业务逻辑，实现应用开发。本教材将依托于华为鸿蒙操作系统所实现的面向全场景的分布式操作系统、欧拉操作系统所实现的云计算分布式操作系统，合理设计教学案例与教学素材，将操作系统相关概念、技术和实践要求融入，顺应了当下移动互联网和物联网的发展潮流。