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内容介绍

 书名：  现代操作系统：原理与实现|8075163
 图书定价：  79元
 图书作者：  陈海波 夏虞斌
 出版社：  机械工业出版社
 出版日期：  2020/10/1 0:00:00
 ISBN号：  9787111666073
 开本：  16开
 页数：  376
 版次：  1-1
 内容简介
本书以三个“面向”为导向，即面向经典基础理论与方法，面向国际前沿研究，面向工业界实践，深入浅出地介绍操作系统的理论、架构、设计方法与具体实现。本书是首本以ARM64为主体介绍操作系统的教材，将学术前沿与工业实践充分结合，不仅介绍了现有的Linux宏内核操作系统架构，而且介绍了微内核、外核等操作系统架构。
本书共分为三个部分，其中基础部分(操作系统基础)以纸质版的形式出版，第二部分（操作系统进阶）和第三部分（ChCore课程实验）则以电子版的形式在本书网站发布。基础部分共分为11章，内容包括：操作系统概述、硬件结构、操作系统结构、内存管理、进程与线程、操作系统调度、进程间通信、同步原语、文件系统与存储、设备管理和系统虚拟化。
本书包含大量插图、示例和练习，并融入了典型的操作系统相关的技术问题，既可以作为高等院校计算机专业本科生和研究生的操作系统课程教材，也可以作为工业界从事操作系统相关领域研发工作的专业人员的参考书。
 目录

序言一
序言二
前言
*部分 操作系统基础
第1章 操作系统概述........................................  2
1.1 简约但不简单：从Hello World说起........................................  2
1.2 什么是操作系统........................................  3
1.3 操作系统简史........................................  6
1.3.1 GM-NAA I/O：*个（批处理）操作系统........................................  6
1.3.2 OS/360：从专用走向通用........................................  6
1.3.3 Multics/UNIX/Linux：分时与多任务........................................  7
1.3.4 macOS/Windows：以人为本的人机交互........................................  8
1.4 操作系统接口........................................  9
1.5 ChCore：一个简单的实验操作系统........................................  11
参考文献........................................  12
第2章 硬件结构........................................  13
2.1 CPU与指令集架构........................................  14
2.1.1 指令集........................................  14
2.1.2 特权级........................................  15
2.1.3 寄存器........................................  17
2.2 物理内存与CPU缓存........................................  17
2.2.1 缓存结构........................................  18
2.2.2 缓存寻址........................................  19
2.3 设备与中断........................................  20
2.3.1 内存映射输入输出........................................  20
2.3.2 轮询与中断........................................  21
2.4 思考题........................................  22
参考文献........................................  22
第3章 操作系统结构........................................  23
3.1 操作系统的机制与策略........................................  24
3.2 操作系统复杂度管理方法........................................  25
3.3 操作系统内核架构........................................  27
3.3.1 简要结构........................................  27
3.3.2 宏内核架构........................................  28
3.3.3 微内核架构........................................  30
3.3.4 外核架构........................................  32
3.3.5 其他操作系统内核架构........................................  34
3.4 操作系统框架结构........................................  35
3.4.1 Android系统框架........................................  35
3.4.2 ROS系统框架........................................  37
3.5 思考题........................................  39
参考文献........................................  40
第4章 内存管理........................................  42
4.1 虚拟地址与物理地址........................................  43
4.1.1 初识物理地址与虚拟地址........................................  43
4.1.2 使用虚拟地址访问物理内存........................................  44
4.1.3 分段与分页机制........................................  44
4.2 基于分页的虚拟内存........................................  46
4.2.1 AArch64架构下的4级页表........................................  47
4.2.2 加速地址翻译的重要硬件：TLB........................................  49
4.2.3 换页与缺页异常........................................  52
4.2.4 页替换策略........................................  54
4.2.5 工作集模型........................................  57
4.3 虚拟内存功能........................................  58
4.3.1 共享内存........................................  58
4.3.2 写时拷贝........................................  59
4.3.3 内存去重........................................  60
4.3.4 内存压缩........................................  60
4.3.5 大页........................................  61
4.4 物理内存分配与管理........................................  62
4.4.1 目标与评价维度........................................  62
4.4.2 伙伴系统........................................  63
4.4.3 SLAB分配器........................................  65
4.4.4 常用的空闲链表........................................  67
4.4.5 物理内存与CPU缓存........................................  68
4.5 案例分析：ChCore内存管理机制........................................  70
4.6 思考题........................................  73
参考文献........................................  74
第5章 进程与线程........................................  76
5.1 进程........................................  76
5.1.1 进程的状态........................................  77
5.1.2 进程的内存空间布局........................................  78
5.1.3 进程控制块和上下文切换........................................  79
5.2 案例分析：Linux的进程操作........................................  80
5.2.1 进程的创建：fork........................................  80
5.2.2 进程的执行：exec........................................  84
5.2.3 进程管理........................................  85
5.2.4 讨论：fork过时了吗........................................  89
5.3 线程........................................  92
5.3.1 多线程的地址空间布局........................................  93
5.3.2 用户态线程与内核态线程........................................  93
5.3.3 线程控制块与线程本地存储........................................  94
5.3.4 线程的基本接口：以POSIX线程库为例........................................  95
5.4 案例分析：ChCore的线程上下文................
 编辑推荐
（1）本书以三个“面向”为导向，即面向经典基础理论与方法，面向国际前沿研究，面向工业界实践，深入浅出地介绍操作系统的理论、架构、设计方法与具体实现。本书是首本以ARM64为主体介绍操作系统的教材，将学术前沿与工业实践充分结合，不仅介绍了现有的Linux宏内核操作系统架构，而且介绍了微内核、外核等操作系统架构。
（2）本书作者陈海波现为上海交通大学特聘教授、博导，并行与分布式系统研究所所长，领域操作系统教育部工程研究中心主任，国家杰出青年基金获得者，ACM杰出科学家，CCF杰出会员与杰出演讲者，不但有丰富的教学经验，而且在工业界还有丰富的带领团队研发操作系统的经验。因此本书不但介绍了现代操作系统的经典理论与方法，还结合前沿研究与工业界实践，介绍了真实场景下的应用、问题和解决方案。
（3）为了帮助读者更好地理解操作系统的设计与实现，上海交通大学并行与分布式系统研究所团队还专门实现了一个小巧但具有较完整基础功能的微内核架构教学操作系统ChCore，并基于ChCore设计了一系列的课程实验。
（4）本书拥有丰富的教辅材料：在“好大学在线”设置了MOOC课程；建设了课程网站，提供了与课程教学配套的讲义PPT与授课视频；搭建了在线社区，供大家讨论与答疑等。
（5）本书结合作者在工业界长期担任技术和综合面试官的经验，将一些典型的操作系统相关的技术问题融入本书内容以及每章的课后思考题中，既可为工业界从事操作系统相关领域研发工作的专业人员提供参考，又可对希望从事相关领域研发工作的求职者有所帮助。