操作系统是计算机系统的重要组成部分，是最底层、最基础和最核心的系统软件，负责控制和管理整个系统的资源并组织协调用户对这些资源的使用。本书以类UNIX系统设计思想为主线，全面阐述通用操作系统的基本工作原理和设计方法，包括操作系统结构、进程管理、内存管理、设备管理和文件系统等传统内容，以及反映安全和网络特性的操作系统安全、并行与分布式操作系统等内容。为加强对操作系统原理的理解和实践能力的培养，本书还以国产麒麟操作系统为实例，详细介绍操作系统的内部结构和产品实现的若干重要侧面。最后，为开拓读者视野，还介绍了面向未来的操作系统虚拟机技术、面向多核的操作系统技术、面向QoS的操作系统技术、网络操作系统技术、嵌入式操作系统技术技术等重要发展方向的现状和趋势。 本书编写组由五所国家重点高校一线教学经验丰富的教师和具有我国自主版权操作系统开发实际经验的技术专家共同组成，突出了理论结合实践的显著特点。 本书可作为高等学校计算机专业或计算机应用、通信与电子相关专业本科生的教材和参考书，也适合从事计算机软件设计、开发、维护和应用的专业人员阅读。

第1章 概述
  1.1 什么是操作系统
   1.1.1 计算机软件体系
   1.1.2 操作系统使系统编程接口更简单
   1.1.3 操作系统使系统资源利用更充分
   1.1.4 操作系统使程序运行环境更友好
  1.2 操作系统硬件基础
   1.2.1 计算机基本组成结构
   1.2.2 总线结构
   1.2.3 I/O端口寻址和访问控制
   1.2.4 I/O控制器和控制卡
   1.2.5 引导过程及硬件支持
  1.3 操作系统发展历史
   1.3.1 无操作系统阶段
   1.3.2 单道批处理系统
   1.3.3 多道批处理系统
   1.3.4 分时操作系统
   1.3.5 实时操作系统
   1.3.6 嵌入式操作系统
   1.3.7 网络操作系统
   1.3.8 分布式操作系统
  1.4 操作系统结构
   1.4.1 整体式结构
   1.4.2 分层式结构
   1.4.3 虚拟机结构
   1.4.4 微内核结构
  1.5 常见操作系统介绍
   1.5.1 UNIX操作系统
   1.5.2 Windows操作系统
   1.5.3 Linux操作系统
   1.5.4 Kylin操作系统
  习题
第2章 进程管理
  2.1 进程
   2.1.1 进程概念的引入
   2.1.2 进程的概念
   2.1.3 进程描述
   2.1.4 进程控制
  2.2 线程
   2.2.1 线程的引入和线程的概念
   2.2.2 线程的实现
   2.2.3 线程池
   2.2.4 线程的优势
  2.3 同步
   2.3.1 进程同步和进程间通信
   2.3.2 互斥的实现方式
  2.4 信号量
   2.4.1 整型信号量
   2.4.2 记录型信号量
   2.4.3 信号量的应用
   2.4.4 经典的进程同步问题
  2.5 进程间通信
   2.5.1 进程间通信的定义
   2.5.2 消息传递
   2.5.3 共享存储
   2.5.4 管道通信
  2.6 进程调度
   2.6.1 调度概念的引入
   2.6.2 CPU调度程序
   2.6.3 调度准则
   2.6.4 调度策略
  2.7 死锁
   2.7.1 死锁的背景
   2.7.2 产生死锁的必要条件
   2.7.3 资源使用模式
   2.7.4 死锁的处理方法
   2.7.5 预防死锁
   2.7.6 避免死锁
   2.7.7 死锁的检测与解除
  习题
第3章 内存管理
  3.1 内存管理概述
   3.1.1 计算机存储系统
   3.1.2 程序处理与内存管理
   3.1.3 内存管理方法与技术的衍变
   3.1.4 现代操作系统内存管理功能要求
  3.2 连续分配内存管理
   3.2.1 单一连续内存管理
   3.2.2 分区内存管理
   3.2.3 覆盖与交换技术
  3.3 基本分页内存管理
   3.3.1 分页内存管理的基本思想
   3.3.2 分页机制
   3.3.3 地址变换机构
   3.3.4 多级页表与反置页表
   3.3.5 分页共享与保护
  3.4 基本分段内存管理
   3.4.1 分段内存管理的基本思想
   3.4.2 分段机制
   3.4.3 地址变换机构
   3.4.4 分段共享与保护
   3.4.5 分段内存管理系统与分页内存管理系统的比较
  3.5 段页式内存管理
   3.5.1 段页式内存管理方式的引入
   3.5.2 基本原理
   3.5.3 地址映射
  3.6 虚拟存储管理
   3.6.1 虚拟存储器概述
   3.6.2 请求分页存储管理
   3.6.3 请求分段存储管理
   3.6.4 请求段页式存储管理
  习题
第4章 设备管理
  4.1 I/O硬件
   4.1.1 I/O总线
   4.1.2 设备控制器
   4.1.3 直接存储器访问控制器
   4.1.4 I/O通道
   4.1.5 I/O设备
   4.1.6 I/O控制方式
  4.2 I/O软件
   4.2.1 设备的使用与管理
   4.2.2 I/O软件层次结构
   4.2.3 缓冲管理
   4.2.4 设备驱动程序
   4.2.5 中断处理程序
  4.3 存储设备
   4.3.1 常见的存储外设
   4.3.2 磁盘调度
   4.3.3 磁盘出错处理
   4.3.4 RAM盘
   4.3.5 磁盘阵列
  习题
第5章 文件系统
  5.1 概述
  5.2 文件
   5.2.1 文件的概念
   5.2.2 文件的属性
   5.2.3 文件的操作
   5.2.4 文件的类型
   5.2.5 文件的结构
  5.3 文件的访问
   5.3.1 顺序访问
   5.3.2 随机访问
   5.3.3 索引访问
  5.4 文件保护
   5.4.1 访问类型
   5.4.2 访问控制
  5.5 目录结构
   5.5.1 单层目录
   5.5.2 双层目录
   5.5.3 树状目录
   5.5.4 目录的访问和保护
   5.5.5 文件系统的挂载
  5.6 文件系统的实现
   5.6.1 文件系统的结构
   5.6.2 文件访问
   5.6.3 目录实现
   5.6.4 文件的实现
   5.6.5 文件分配方法
  5.7 空闲空间管理
   5.7.1 位图
   5.7.2 链表
   5.7.3 分组计数
  5.8 性能和可靠性
   5.8.1 文件系统的性能
   5.8.2 文件系统的可靠性
  5.9 文件系统实例
   5.9.1 FAT文件系统
   5.9.2 Linux文件系统概述
   5.9.3 ext2文件系统
  习题
第6章 操作系统安全
  6.1 操作系统安全概述
   6.1.1 操作系统安全的重要性
   6.1.2 操作系统面临的安全威胁
   6.1.3 安全操作系统的设计目标和原则
   6.1.4 安全操作系统的基本安全机制
  6.2 标识、鉴别及可信通路
   6.2.1 基本概念
   6.2.2 标识与鉴别机制
   6.2.3 基于安全注意键的可信通路构建方法
  6.3 访问控制
   6.3.1 主体与客体及访问控制
   6.3.2 自主访问控制
   6.3.3 强制访问控制
   6.3.4 最小特权访问控制
  6.4 隐蔽通道分析与处理
   6.4.1 隐蔽通道的概念
   6.4.2 隐蔽通道的标识方法
   6.4.3 隐蔽通道带宽计算及处理技术
  6.5 安全审计
   6.5.1 主要目标
   6.5.2 相关概念
   6.5.3 设计与实现要领
  6.6 构建安全的操作系统
   6.6.1 构建方法
   6.6.2 开发过程
   6.6.3 基于Linux的安全操作系统的开发与设计要领
   6.6.4 Kylin操作系统的安全特性
  6.7 操作系统安全测评
   6.7.1 安全测评、安全测试及软件测试
   6.7.2 安全测评基础与准则
   6.7.3 安全测评方法
   6.7.4 安全测评自动化
  习题
第7章 并行与分布式操作系统
  7.1 并行操作系统
   7.1.1 并行操作系统概述
   7.1.2 并行操作系统的关键软件技术
   7.1.3 并行编程模型
   7.1.4 集群系统
   7.1.5 并行文件系统
  7.2 分布式操作系统
   7.2.1 分布式系统概述
   7.2.2 分布式通信
   7.2.3 分布式系统互斥与死锁
   7.2.4 任务分配与负载平衡
   7.2.5 分布式文件系统
  习题
第8章 Kylin 实例研究
  8.1 Kylin操作系统概述
  8.2 系统服务层任务管理
   8.2.1 Kylin进程概述
   8.2.2 进程状态
   8.2.3 进程切换
   8.2.4 调度
   8.2.5 进程的生命周期
  8.3 系统服务层存储管理
   8.3.1 x86体系结构的页式存储管理和Kylin中的页表管理
   8.3.2 进程地址空间的基本结构
   8.3.3 内核虚存动态分配函数
   8.3.4 UMA分配系统
   8.3.5 进程的创建和执行
   8.3.6 缺页和调页
  8.4 Kylin系统服务与Linux兼容层
   8.4.1 Linux兼容模块的实现
   8.4.2 LSB规范下的核外兼容实现
第9章 操作系统前沿技术
  9.1 虚拟机技术
   9.1.1 概述
   9.1.2 进程级虚拟机
   9.1.3 系统级虚拟机
   9.1.4 硬件体系结构对虚拟化的支持
   9.1.5 其他相关研究
  9.2 面向多核的操作系统技术
   9.2.1 概述
   9.2.2 操作系统对多核体系结构的支持
   9.2.3 其他相关问题
  9.3 面向QoS的操作系统技术
   9.3.1 定义和分层结构
   9.3.2 QoS处理模型和操作系统QoS保障
   9.3.3 支持QoS的操作系统要完成的工作
  9.4 WebOS技术
   9.4.1 概述
   9.4.2 WebOS简介
   9.4.3 WebOS的组成
   9.4.4 WebOS的进展及趋势
  9.5 嵌入式操作系统技术
   9.5.1 嵌入式系统的定义
   9.5.2 嵌入式操作系统的历史
   9.5.3 嵌入式操作系统内核
   9.5.4 嵌入式操作系统的实时性
   9.5.5 移动终端操作系统技术
   9.5.6 几种主流的嵌入式操作系统
   9.5.7 嵌入式操作系统的最新进展及趋势
参考文献