操作系统概念精要 原书第2版

全书共六部分，不仅详细讲解了进程管理、内存管理、存储管理、保护与安全等概念，而且涵盖重要的理论结果和案例研究，并且给出了供读者深入学习的推荐读物。这一版新增了多核系统和移动计算的内容，每一章都融入了新的技术进展，并且更新了习题和编程项目。

   亚伯拉罕·西尔伯沙茨（Abraham Silberschatz） 计算机科学家，ACM、IEEE和AAAS会士。现任耶鲁大学计算机科学系教授，之前曾任贝尔实验室信息科学研究中心副主管。除本书外，他还是知名教材《数据库系统概念》的作者之一。

彼得·B.高尔文（Peter B.Galvin） 现任Pluribus Networks解决方案架构师，之前曾任系统集成商Corporate Technologies的技术官，还曾在波士顿大学担任讲师。

格雷格·加涅（Greg Gagne） 威斯敏斯特学院计算机科学系主任，操作系统、计算机网络、并行编程和软件工程方面的专家。

郑扣根，浙江大学计算机学院教授、博士生导师。1994年起于浙江大学任教至今，长期从事操作系统、计算理论、形式化方法、计算机网络等方面的教学和科研工作。

   出版者的话

译者序

前言

第一部分概论

第1章导论2

1.1操作系统的功能2

1.1.1用户视角2

1.1.2系统视角3

1.1.3操作系统的定义4

1.2计算机系统的组成4

1.2.1计算机系统的运行5

1.2.2存储结构6

1.2.3I/O结构8

1.3计算机系统的体系结构9

1.3.1单处理器系统9

1.3.2多处理器系统10

1.3.3集群系统12

1.4操作系统的结构13

1.5操作系统的执行14

1.5.1双重模式与多重模式的执行15

1.5.2定时器16

1.6进程管理17

1.7内存管理17

1.8存储管理18

1.8.1文件系统管理18

1.8.2大容量存储器管理19

1.8.3高速缓存19

1.8.4I/O系统21

1.9保护与安全21

1.10内核数据结构22

1.10.1列表、堆栈及队列22

1.10.2树23

1.10.3哈希函数与哈希表23

1.10.4位图24

1.11计算环境24

1.11.1传统计算24

1.11.2移动计算25

1.11.3分布计算26

1.11.4客户机-服务器计算26

1.11.5对等计算27

1.11.6虚拟化28

1.11.7云计算29

1.11.8实时嵌入式系统29

1.12开源操作系统30

1.12.1历史31

1.12.2Linux31

1.12.3BSDUNIX32

1.12.4Solaris32

1.12.5用作学习的开源操作系统33

1.13小结33

复习题35

实践题35

习题35

推荐读物36

参考文献37

第2章操作系统结构38

2.1操作系统的服务38

2.2用户与操作系统的界面40

2.2.1命令解释程序40

2.2.2图形用户界面41

2.2.3界面的选择42

2.3系统调用43

2.4系统调用的类型46

2.4.1进程控制46

2.4.2文件管理49

2.4.3设备管理50

2.4.4信息维护50

2.4.5通信50

2.4.6保护51

2.5系统程序51

2.6操作系统的设计与实现52

2.6.1设计目标52

2.6.2机制与策略53

2.6.3实现53

2.7操作系统的结构54

2.7.1简单结构54

2.7.2分层方法55

2.7.3微内核56

2.7.4模块57

2.7.5混合系统58

2.8操作系统的调试60

2.8.1故障分析60

2.8.2性能优化60

2.8.3DTrace61

2.9操作系统的生成63

2.10系统引导64

2.11小结64

复习题65

实践题65

习题65

编程题66

编程项目66

推荐读物69

参考文献70

第二部分进程管理

第3章进程72

3.1进程概念72

3.1.1进程72

3.1.2进程状态73

3.1.3进程控制块73

3.1.4线程74

3.2进程调度75

3.2.1调度队列75

3.2.2调度程序77

3.2.3上下文切换78

3.3进程运行79

3.3.1进程创建79

3.3.2进程终止82

3.4进程间通信83

3.4.1共享内存系统85

3.4.2消息传递系统86

3.5IPC系统例子89

3.5.1例子：POSIX共享内存89

3.5.2例子：Mach91

3.5.3例子：Windows92

3.6客户机/服务器通信93

3.6.1套接字93

3.6.2远程过程调用96

3.6.3管道98

3.7小结102

复习题103

实践题103

习题104

编程题105

编程项目107

推荐读物110

参考文献111

第4章线程112

4.1概述112

4.1.1动机112

4.1.2优点113

4.2多核编程114

4.2.1编程挑战115

4.2.2并行类型115

4.3多线程模型116

4.3.1多对一模型116

4.3.2一对一模型116

4.3.3多对多模型116

4.4线程库117

4.4.1Pthreads118

4.4.2Windows线程119

4.4.3Java线程121

4.5隐式多线程122

4.5.1线程池123

4.5.2OpenMP124

4.5.3大中央调度125

4.5.4其他方法125

4.6多线程问题125

4.6.1系统调用fork()和exec()125

4.6.2信号处理126

4.6.3线程撤销127

4.6.4线程本地存储128

4.6.5调度程序激活128

4.7操作系统例子129

4.7.1Windows线程129

4.7.2Linux线程130

4.8小结131

复习题131

实践题131

习题131

编程题133

编程项目135

推荐读物136

参考文献136

第5章进程同步138

5.1背景138

5.2临界区问题140

5.3Peterson解决方案141

5.4硬件同步142

5.5互斥锁144

5.6信号量144

5.6.1信号量的使用145

5.6.2信号量的实现145

5.6.3死锁与饥饿147

5.6.4优先级的反转147

5.7经典同步问题148

5.7.1有界缓冲问题148

5.7.2读者-作者问题149

5.7.3哲学家就餐问题150

5.8管程151

5.8.1使用方法152

5.8.2哲学家就餐问题的管程解决方案153

5.8.3采用信号量的管程实现154

5.8.4管程内的进程重启155

5.9同步例子156

5.9.1Windows同步156

5.9.2Linux同步157

5.9.3Solaris同步158

5.9.4Pthreads同步159

5.10替代方法160

5.10.1事务内存161

5.10.2OpenMP162

……