本书为示范性软件学院联盟建设的首批软件工程系列教材之一。本书以操作系统工作原理为主线，深入讲解操作系统如何实现对系统资源的调用、管理，以及如何协助用户程序的调度与执行。

本书首先从计算机系统结构入手，由支撑操作系统运行的硬件层面、包含操作系统在内的软件层面，以及保障整个系统正常运转的软硬协调机制三方面展开介绍；并对当前国产操作系统的发展现状，尤其是openEuler系统的概况进行了介绍。而后根据操作系统功能模块划分，分别通过进程管理、内存管理、处理器调度、设备管理和磁盘调度、文件管理五方面，深入剖析操作系统的管理机制和工作原理；同时，结合openEuler系统实例，展示操作系统原理在现代操作系统中的应用实例。每章后面会根据内容的重要程度编配相应的习题和计算题，部分题目选自历年全国研究生入学考试试题。本书为新形态教材，结合国家级一流本科课程的慕课视频，将重要知识点的视频二维码穿插于教材中的相关文字部分，读者可以根据兴趣和需要扫码完成线上学习。

本书主要面向高等院校计算机类专业本科生，既包含了本课程专业知识的内容，又可以满足具有考研意向学生的需求，同时还拓展了读者对openEuler系统的了解。

前辅文
第1章 计算机系统概述
  1.1 计算机系统
   1.1.1 硬件基本构成
   1.1.2 现代微处理器
   1.1.3 指令系统与指令执行
  1.2 中断技术
   1.2.1 中断的概念
   1.2.2 引入中断后的指令周期
   1.2.3 中断系统的软硬协同实现
   1.2.4 中断处理过程
   1.2.5 多个中断的处理
  1.3 存储器层次结构
   1.3.1 高速缓存
   1.3.2 内存储器
   1.3.3 外存储器
  1.4 操作系统目标
   1.4.1 交互方便性
   1.4.2 资源管理有效性
   1.4.3 系统可扩展性
  1.5 操作系统的发展与类别
   1.5.1 串行处理时代
   1.5.2 简单批处理系统
   1.5.3 多道批处理系统
   1.5.4 分时操作系统
   1.5.5 实时操作系统
   1.5.6 嵌入式操作系统
  1.6 国产操作系统概述
  1.7 openEuler系统简介
   1.7.1 平台优势
   1.7.2 创新特性
   1.7.3 openEuler小结
  本章小结
  习题
第2章 进程管理
  2.1 进程
   2.1.1 进程概念
   2.1.2 进程状态
   2.1.3 进程描述
   2.1.4 进程切换与模式切换
   2.1.5 操作系统的执行方式
   2.1.6 openEuler的进程
  2.2 线程
   2.2.1 多线程概述
   2.2.2 线程分类
   2.2.3 openEuler的线程
  2.3 并发原理
   2.3.1 并发的基本概念
   2.3.2 并发进程的制约关系
   2.3.3 操作系统设计问题
  2.4 同步与互斥
   2.4.1 互斥
   2.4.2 信号量
   2.4.3 管程
   2.4.4 消息传递
   2.4.5 openEuler实现案例
  2.5 死锁
   2.5.1 死锁原理
   2.5.2 死锁预防
   2.5.3 死锁避免
   2.5.4 死锁检测与恢复
   2.5.5 一种综合的死锁策略
   2.5.6 哲学家就餐问题
  本章小结
  习题
第3章 内存管理
  3.1 内存管理需求
   3.1.1 重定位
   3.1.2 保护
   3.1.3 共享
   3.1.4 逻辑组织
   3.1.5 物理组织
  3.2 内存管理技术
   3.2.1 固定分区
   3.2.2 动态分区
   3.2.3 伙伴系统
   3.2.4 简单分页
   3.2.5 简单分段
  3.3 虚拟内存
   3.3.1 虚存机制的内存分配
   3.3.2 虚存机制的可行性
   3.3.3 虚拟内存管理技术
   3.3.4 虚拟分页的管理策略
  3.4 openEuler的虚拟内存管理
   3.4.1 openEuler的虚拟内存地址空间
   3.4.2 openEuler中的多级页表
   3.4.3 openEuler中页交换的实现
  本章小结
  习题
第4章 处理器调度管理
  4.1 处理器调度
   4.1.1 调度类型
   4.1.2 调度算法的性能指标
   4.1.3 进程调度策略
  4.2 单处理器调度算法
   4.2.1 先来先服务算法
   4.2.2 最短进程优先算法
   4.2.3 最短剩余时间算法
   4.2.4 轮转调度算法
   4.2.5 多级反馈队列算法
   4.2.6 最高响应比优先算法
   4.2.7 优先级调度算法
  4.3 多处理器与多核调度
   4.3.1 多处理器调度的设计
   4.3.2 多处理器进程调度
   4.3.3 多处理器线程调度
  4.4 实时调度算法
   4.4.1 实时系统和实时任务
   4.4.2 实时调度的类型
   4.4.3 最后期限调度
   4.4.4 速率单调调度
   4.4.5 优先级反转
  4.5 openEuler的调度
   4.5.1 进程类别与调度策略
   4.5.2 调度类与调度队列
   4.5.3 CFS调度算法
  本章小结
  习题
第5章 设备管理与磁盘调度
  5.1 I/O系统
  5.2 I/O硬件原理
   5.2.1 设备、设备控制器与通道
   5.2.2 I/O控制方式
  5.3 I/O软件原理
   5.3.1 中断处理程序
   5.3.2 设备驱动程序
   5.3.3 与设备无关的I/O软件
   5.3.4 用户层I/O软件
  5.4 缓冲技术
   5.4.1 缓冲的作用
   5.4.2 缓冲池
   5.4.3 UNIX SVR4的缓冲区高速缓存
   5.4.4 减少磁盘I/O开销的措施
  5.5 磁盘调度
   5.5.1 磁盘结构与性能参数
   5.5.2 磁盘调度算法
   5.5.3 Linux的磁盘调度
  5.6 独立磁盘冗余阵列RAID
   5.6.1 RAID的技术基础
   5.6.2 RAID的分级
   5.6.3 用软件实现RAID
  本章小结
  习题
第6章 文件管理系统
  6.1 概论
   6.1.1文件的相关概念
   6.1.2文件管理系统
   6.1.3文件组织
   6.1.4文件目录
  6.2文件物理存储
   6.2.1文件物理组织
   6.2.2 磁盘管理
  6.3文件系统安全
   6.3.1 崩溃一致性
   6.3.2文件保护
  6.4文件系统实例
   6.4.1 MS DOS文件系统
   6.4.2 UNIX文件系统
   6.4.3 Linux文件系统
   6.4.4 openEuler文件系统
  本章小结
  习题