等了好久的《操作系统导论》Operating Systems终于来了

操作系统导论

作者：[美] 雷姆兹·H.阿帕希杜塞尔（ Remzi H. Arpaci-Dusseau）， [美]安德莉亚·C.阿帕希杜塞尔（Andrea C. Arpaci-Dusseau）

译者：王海鹏

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• 美国知名操作系统教材
• 紧紧围绕操作系统的三大主题元素:虚拟化 并发和持久性进行讲解
• 豆瓣原版评分９.７

本书围绕虚拟化、并发和持久性这三个主要概念展开，介绍了所有现代系统的主要组件（包括调度、虚拟内存管理、磁盘和I/O子系统、文件系统）。全书共50章，分为3个部分，分别讲述虚拟化、并发和持久性的相关内容。作者以对话形式引入所介绍的主题概念，行文诙谐幽默却又鞭辟入里，力求帮助读者理解操作系统中虚拟化、并发和持久性的原理。
本书内容全面，并给出了真实可运行的代码（而非伪代码），还提供了相应的练习，很适合高等院校相关专业的教师开展教学和高校学生进行自学。

本书具有以下特色：
● 主题突出，紧紧围绕操作系统的三大主题元素——虚拟化、并发和持久性。
● 以对话的方式引入背景，提出问题，进而阐释原理，启发动手实践。
● 包含众多“补充”和“提示”，拓展读者知识面，增加趣味性。
● 使用真实代码而不是伪代码，让读者更加深入透彻地了解操作系统。
● 提供作业、模拟和项目等众多学习方式，鼓励读者动手实践。
● 为教师提供教学辅助资源。

本书为教师提供如下教学辅助资源：

• 教学PPT和听课笔记。
• 考试题和参考答案。
• 讨论题和作业。
• 项目说明和指导。

如果您是教师，希望获得教学配套资源，请发邮件到[email protected]申请。

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目录结构

内容提要
前言
资源与支持
第1章　关于本书的对话
第2章　操作系统介绍
第1部分　虚拟化
第3章　关于虚拟化的对话
第4章　抽象：进程
第5章　插叙：进程API
第6章　机制：受限直接执行
第7章　进程调度：介绍
第8章　调度：多级反馈队列
第9章　调度：比例份额
第10章　多处理器调度（高级）
第11章　关于CPU虚拟化的总结对话
第12章　关于内存虚拟化的对话
第13章　抽象：地址空间
第14章　插叙：内存操作API
第15章　机制：地址转换
第16章　分段
第17章　空闲空间管理
第18章　分页：介绍
第19章　分页：快速地址转换（TLB）
第20章　分页：较小的表
第21章　超越物理内存：机制
第22章　超越物理内存：策略
第23章　VAX/VMS虚拟内存系统
第24章　内存虚拟化总结对话
第2部分　并发
第25章　关于并发的对话
第26章　并发：介绍
第27章　插叙：线程API
第28章　锁
第29章　基于锁的并发数据结构
第30章　条件变量
第31章　信号量
第32章　常见并发问题
第33章　基于事件的并发（进阶）
第34章　并发的总结对话
第3部分　持久性
第35章　关于持久性的对话
第36章　I/O设备
第37章　磁盘驱动器
第38章　廉价冗余磁盘阵列（RAID）
第39章　插叙：文件和目录
第40章　文件系统实现
第41章　局部性和快速文件系统
第42章　崩溃一致性：FSCK和日志
第43章　日志结构文件系统
第44章　数据完整性和保护
第45章　关于持久的总结对话
第46章　关于分布式的对话
第47章　分布式系统
第48章　Sun的网络文件系统（NFS）
第49章　Andrew文件系统（AFS）
第50章　关于分布式的总结对话
附录A　关于虚拟机监视器的对话
附录B　虚拟机监视器
附录C　关于监视器的对话
附录D　关于实验室的对话
附录E　实验室：指南
附录F　实验室：系统项目
附录G　实验室：xv6项目

与操作系统导论对话

教授：

欢迎阅读这本书，本书英文书名为《Operating Systems:Three Easy Pieces》，由我来讲授关于操作系统的知识。请做一下自我介绍。

学生：

教授，您好，我是学生，您可能已经猜到了，我已经准备好开始学习了！

教授：

很好。有问题吗？

学生：

有！本书为什么讲“3个简单部分”？

教授：

这很简单。理查德·费曼有几本关于物理学的讲义，非常不错……

学生：

啊，是《别闹了，费曼先生》的作者吗？那本书很棒！这书也会像那本书一样搞笑吗？

教授：

呃……不。那本书的确很棒，很高兴你读过它。我希望这本书更像他关于物理学的讲义。将一些基本内容汇集成一本书，名为《Six Easy Pieces》。他讲的是物理学，而我们将探讨的主题是操作系统的 3 个简单部分。这很合适，因为操作系统的难度差不多是物理学的一半。

学生：

懂了，我喜欢物理学。是哪3个部分呢？

教授：

虚拟化（virtualization）、并发（concurrency）和持久性（persistence）。这是我们要学习的 3 个关键概念。通过学习这 3 个概念，我们将理解操作系统是如何工作的，包括它如何决定接下来哪个程序使用CPU，如何在虚拟内存系统中处理内存使用过载，虚拟机监控器如何工作，如何管理磁盘上的数据，还会讲一点如何构建在部分节点失败时仍能正常工作的分布式系统。

学生：

对于您说的这些，我都没有概念。

教授：

好极了，这说明你来对了地方。

学生：

我还有一个问题：学习这些内容最好的方法是什么？

教授：

好问题！当然，每个人都有适合自己的学习方法，但我的方法是：首先听课，听老师讲解并做好笔记，然后每个周末阅读笔记，以便更好地理解这些概念。过一段时间（比如考试前），再阅读一遍笔记来进一步巩固知识。当然老师也肯定会布置作业和项目，你需要认真完成。特别是做项目，你会编写真正的代码来解决真正的问题，这是将笔记中的概念活学活用。就像孔子说的那样……

学生：

我知道！“不闻不若闻之，闻之不若见之，见之不若知之，知之不若行之。”

教授：

（惊讶）你怎么知道我要说这个？

学生：

这样似乎很连贯。我是孔子的粉丝，更是荀子的粉丝，实际上荀子才是说这句话的人。

教授：

（愕然）我猜我们会相处得很愉快。

学生：

教授，我还有一个问题，我们这样的对话有什么用的。我是说如果这仅是一本书，为什么您不直接上来就讲述知识呢？

教授：

好问题！我觉得有的时候将自己从叙述中抽离出来，然后进行一些思考会更有用。这些对话就是思考。我们将协作探究所有这些复杂的概念。你是为此而来的吗？

学生：

所以我们必须思考？好的，我正是为此而来。不过我还有什么要做的吗？看起来我好像就是为此书而生。

教授：

我也是。我们开始学习吧！

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