本书既是关于操作系统概念、结构和原理的教材，目的是尽可能清楚与全面地展示现代操作系统的本质和特点；又是讲解操作系统的经典教材，不仅系统地讲述了操作系统的基本概念、原理和方法，而且以当代流行的操作系统Windows 10、UNIX、Android、Linux为例，展现了当代操作系统的本质和特点。全书共分背景知识、进程、内存、调度、输入/输出和文件、嵌入式系统六部分，内容包括：计算机系统概述，操作系统概述，进程描述和控制，线程，并发：互斥和同步，并发：死锁和饥饿，内存管理，虚拟内存，单处理器调度，多处理器、多核和实时调度，I/O管理和磁盘调度，文件管理，嵌入式操作系统，虚拟机，操作系统安全，云与物联网操作系统。
William Stallings，美国圣母大学电气工程专业学士，麻省理工学院计算机科学专业博士。William Stallings已出版图书近20种，含修订版在内共出版图书40种，内容涉及计算机安全、计算机网络和计算机体系结构。在多家期刊上发表了大量论文，包括《IEEE学报》《ACM计算评论》和《密码术》。13次荣获教材与学术作者协会颁发的最佳计算机科学教科书奖。在计算机科学领域工作的30多年，William Stallings一直是一位技术贡献者、技术管理者和多家高科技公司的主管；针对许多计算机和操作系统，设计和实现了基于TCP/IP与基于OSI的协议套件。
William Stallings，美国圣母大学电气工程专业学士，麻省理工学院计算机科学专业博士。William Stallings已出版图书近20种，含修订版在内共出版图书40种，内容涉及计算机安全、计算机网络和计算机体系结构。在多家期刊上发表了大量论文，包括《IEEE学报》《ACM计算评论》和《密码术》。13次荣获教材与学术作者协会颁发的最佳计算机科学教科书奖。在计算机科学领域工作的30多年，William Stallings一直是一位技术贡献者、技术管理者和多家高科技公司的主管；针对许多计算机和操作系统，设计和实现了基于TCP/IP与基于OSI的协议套件。
第一部分 背景知识
第1章 计算机系统概述 1
1.1 基本构成 2
1.2 微处理器的发展 4
1.3 指令的执行 4
1.4 中断 7
1.5 存储器的层次结构 18
1.6 高速缓存 21
1.7 直接内存存取 25
1.8 多处理器和多核组织结构 26
1.9 关键术语、复习题和习题 30
1A 两级存储器的性能特征 33
第2章 操作系统概述 40
2.1 操作系统的目标和功能 41
2.2 操作系统的演化 45
2.3 主要成就 55
2.4 现代操作系统的特征 64
2.5 容错性 67
2.6 多处理器和多核操作系统设计
考虑因素 70
2.7 微软Windows系统简介 73
2.8 传统UNIX系统 80
2.9 现代UNIX系统 82
2.10 Linux 85
2.11 Android 90
2.12 关键术语、复习题和习题 99
第二部分 进程
第3章 进程描述和控制 101
3.1 什么是进程 103
3.2 进程状态 105
3.3 进程描述 120
3.4 进程控制 129
3.5 操作系统的执行 135
3.6 UNIX SVR4进程管理 138
3.7 小结 143
3.8 关键术语、复习题和习题 143
第4章 线程 148
4.1 进程和线程 149
4.2 线程的分类 155
4.3 多核和多线程 162
4.4 Windows进程和线程管理 167
4.5 Solaris线程和SMP管理 174
4.6 Linux进程和线程管理 178
4.7 Android进程和线程管理 183
4.8 Mac OS X的GCD技术 187
4.9 小结 189
4.10 关键术语、复习题和习题 190
第5章 并发：互斥和同步 195
5.1 互斥：软件方法 198
5.2 并发原理 204
5.3 互斥：硬件支持 213
5.4 信号量 216
5.5 管程 229
5.6 消息传递 235
5.7 读者/写者问题 242
5.8 小结 246
5.9 关键术语、复习题和习题 247
第6章 并发：死锁和饥饿 261
6.1 死锁原理 262
6.2 死锁预防 271
6.3 死锁避免 272
6.4 死锁检测 278
6.5 一种综合的死锁策略 280
6.6 哲学家就餐问题 281
6.7 UNIX并发机制 285
6.8 Linux内核并发机制 287
6.9 Solaris线程同步原语 296
6.10 Windows并发机制 298
6.11 Android进程间通信 302
6.12 小结 303
6.13 关键术语、复习题和习题 304
第三部分 内存
第7章 内存管理 311
7.1 内存管理需求 312
7.2 内存分区 316
7.3 分页 327
7.4 分段 330
7.5 小结 332
7.6 关键术语、复习题和习题 332
7A 加载和链接 335
第8章 虚拟内存 342
8.1 硬件和控制结构 343
8.2 操作系统软件 360
8.3 UNIX和Solaris内存管理 379
8.4 Linux内存管理 385
8.5 Windows内存管理 389
8.6 Android内存管理 391
8.7 小结 392
8.8 关键术语、复习题和习题 393
第四部分 调度
第9章 单处理器调度 397
9.1 处理器调度的类型 398
9.2 调度算法 402
9.3 传统UNIX调度 424
9.4 小结 426
9.5 关键术语、复习题和习题 427
第10章 多处理器、多核和实时调度 432
10.1 多处理器和多核调度 433
10.2 实时调度 446
10.3 Linux调度 461
10.4 UNIX SVR4调度 464
10.5 UNIX FreeBSD调度 466
10.6 Windows调度 470
10.7 小结 472
10.8 关键术语、复习题和习题 472
第五部分 输入/输出和文件
第11章 I/O管理和磁盘调度 477
11.1 I/O设备 478
11.2 I/O功能的组织 480
11.3 操作系统设计问题 483
11.4 I/O缓冲 486
11.5 磁盘调度 489
11.6 RAID 496
11.7 磁盘高速缓存 505
11.8 UNIX SVR 4 I/O 509
11.9 Linux I/O 512
11.10 Windows I/O 516
11.11 小结 518
11.12 关键术语、复习题和习题 519
第12章 文件管理 522
12.1 概述 523
12.2 文件组织和访问 529
12.3 B树 533
12.4 文件目录 536
12.5 文件共享 541
12.6 记录组块 542
12.7 辅存管理 544
12.8 UNIX文件管理 552
12.9 Linux虚拟文件系统 557
12.10 Windows文件系统 561
12.11 Android文件系统 566
12.12 小结 567
12.13 关键术语、复习题和习题 568
第六部分 嵌入式系统
第13章 嵌入式操作系统 571
13.1 嵌入式系统 572
13.2 嵌入式操作系统的特性 577
13.3 嵌入式Linux 581
13.4 TinyOS 587
13.5 关键术语、复习题和习题 597
第14章 虚拟机 599
14.1 虚拟机概念 600
14.2 虚拟机管理程序 603
14.3 容器虚拟化 607
14.4 处理器问题 614
14.5 内存管理 616
14.6 输入/输出管理 617
14.7 VMware ESXi 619
14.8 微软Hyper-V与Xen系列 622
14.9 Java虚拟机 623
14.10 Linux VServer虚拟机架构 624
14.11 小结 627
14.12 关键术语、复习题和习题 627
第15章 操作系统安全 629
15.1 入侵者与恶意软件 630
15.2 缓冲区溢出 634
15.3 访问控制 642
15.4 UNIX访问控制 650
15.5 操作系统加固 653
15.6 安全维护 657
15.7 Windows安全 658
15.8 小结 663
15.9 关键术语、复习题和习题 664
第16章 云与物联网操作系统 667
16.1 云计算 668
16.2 云操作系统 676
16.3 物联网 692
16.4 物联网操作系统 696
16.5 关键术语和复习题 703
附录A 并发主题 705
附录B 编程和操作系统项目 719
参考文献 727
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