内容简介

本书是操作系统领域的经典之作，与第2版相比，增加了关于Linux、Windows Vista和Symbian操作系统的详细介绍。书中集中讨论了操作系统的基本原理，包括进程、线程、存储管理、文件系统、输入/输出、死锁等，同时还包含了有关计算机安全、多媒体操作系统、掌上计算机操作系统、微内核、多核处理机上的虚拟机以及操作系统设计等方面的内容。此外，还在第2版的基础上对部分习题进行了增删，更有助于读者学习和对知识的理解及掌握。

本书适合作为高等院校计算机专业操作系统课程教材，也是设计、开发操作系统的重要参考书。

Tanenbaum教授作为三个操作系统的设计师或联合设计师，具有长期设计开发操作系统的经验，从而把其对理论的深入理解和具体实践融入书中，使本书成为操作系统领域的经典之作。

在本书第3版中，作者深入讨论了许多主题，包括：进程、线程、存储管理、文件系统、I/O、死锁、接口设计、多媒体、性能权衡，以及有关操作系统设计的最新趋势。书中不仅涵盖了现代操作系统的原理和实践，而且特别关注了Linux操作系统、Windows Vista操作系统、嵌入式操作系统、实时操作系统以及多媒体操作系统。

本书特色：

● 涉及Windows Vista以及最新的Linux/UNIX操作系统。

● 用一整章(第12章)的篇幅对用于移动设备的Symbian操作系统进行分析。

● 涵盖更多、更新的安全方面的内容。

● 重新组织内容，尽早论述关键抽象概念。

● 给出与未来操作系统发展有关的新研究成果。

● 更新和增加了编程练习。

● 在线操作系统练习(http://www.prenhall.com/tanenbaum/details.html)采用主流Windows操作系统以及开源工具。

● 包括操作系统模拟练习。

作品目录

出版者的话
译者充
前言
第1章 引论
1.1 什么是操作系统
1.1.1 作为扩展机器的操作系统
1.1.2 作为资源管理者的操作系统
1.2 操作系统的历史
1.2.1 第一代（1945～1955）：真空管和穿孔卡片
1.2.2 第二代（1955～1965）：晶体管和批处理系统
1.2.3 第三代（1965～1980）：集成电路芯片和多道程序设计
l.2.4第四代（1980年至今）：个人
计算机
1.3 计算机硬件介绍
1.3.1 处理器
1.3.2 存储器
1.3.3 磁盘
1.3.4 磁带
1.3.5 I／O设备
1.3.6 总线
1.3.7 启动计算机
1.4 操作系统大观园
1.4.1 大型机操作系统
1.4.2 服务器操作系统
1.4.3 多处理器操作系统
1.4.4 个人计算机操作系统
1.4.5 掌上计算机操作系统
1.4.6 嵌入式操作系统
1.4.7 传感器节点操作系统
1.4.8 实时操作系统
1.4.9 智能卡操作系统
1.5 操作系统概念
1.5.1 进程
1.5.2 地址空间
1.5.3 文件
1.5.4 输入／输出
1.5.5 保护
1.5.6 shell
1.5.7 个体重复系统发育
1.6 系统调用
1.6.1 用于进程管理的系统调用
1.6.2 用于文件管理的系统调用
1.6.3 用于目录管理的系统调用
1.6.4 各种系统调用
1.6.5 WindowsWin32API
1.7 操作系统结构
1.7.1 单体系统
1.7.2 层次式系统
1.7.3 微内核
1.7.4 客户机-服务器模式
1.7.5 虚拟机
1.7.6 外核
1.8 依靠C的世界
1.8.1 C语言
1.8.2 头文件
1.8.3 大型编程项目
1.8.4 运行模型
1.9 有关操作系统的研究
1.10 本书其他部分概要
1.11 公制单位
1.12 小结
习题
第2章 进程与线程
2.1 进程
2.1.1 进程模型
2.1.2 创建进程
2.1.3 进程的终止
2.1.4 进程的层次结构
2.1.5 进程的状态
2.1.6 进程的实现
2.1.7 多道程序设计模型
2.2 线程
2.2.1 线程的使用
2.2.2 经典的线程模型
2.2.3 POSIX线程
2.2.4 在用户空间中实现线程
2.2.5 在内核中实现线程
2.2.6 混合实现
2.2.7 调度程序激活机制
2.2.8 弹出式线程
2.2.9 使单线程代码多线程化
2.3 进程间通信
2.3.1 竞争条件
2.3.2 临界区
2.3.3 忙等待的互斥
2.3.4 睡眠与唤醒
2.3.5 信号量
2.3.6 互斥量
2.3.7 管程
2.3.8 消息传递
2.3.9 屏障
2.4 调度
2.4.1 调度介绍
2.4.2 批处理系统中的调度
2.4.3 交互式系统中的调度
2.4.4 实时系统中的调度
2.4.5 策略和机制
2.4.6 线程调度
2.5 经典的IPC问题
2.5.1 哲学家就餐问题
2.5.2 读者一写者问题
2.6 有关进程和线程的研究
2.7 小结
习题
第3章 存储管理
3.1 无存储器抽象
3.2 一种存储器抽象：地址空间
3.2.1 地址空间的概念
3.2.2 交换技术
3.2.3 空闲内存管理
3.3 虚拟内存
3.3.1 分页
3.3.2 页表
3.3.3 加速分页过程
3.3.4 针对大内存的页表
3.4 页面置换算法
3.4.1 最优页面置换算法
3.4.2 最近未使用页面置换算法
3.4.3 先进先出页面置换算法
3.4.4 第二次机会页面置换算法
3.4.5 时钟页面置换算法
3.4.6 最近最少使用页面置换算法
3.4.7 用软件模拟LRU
3.4.8 工作集页面置换算法
3.4.9 工作集时钟页面置换算法
3.4.10 页面置换算法小结
3.5 分页系统中的设计问题
3.5.1 局部分配策略与全局分配策略
3.5.2 负载控制
3.5.3 页面大小
3.5.4 分离的指令空间和数据空间
3.5.5 共享页面
3.5.6 共享库
3.5.7 内存映射文件
3.5.8 清除策略
3.5.9 虚拟内存接口
3.6 有关实现的问题._
3.6.1 与分页有关的工作
3.6.2 缺页中断处理
3.6.3 指令备份__
3.6.4 锁定内存中的页面
3.6.5 后备存储
3.6.6 策略和机制的分离
3.7 分段
3.7.1 纯分段的实现
3.7.2 分段和分页结合：MULTICS
3.7.3 分段和分页结合：Intel Pentium
3.8 有关存储管理的研究
3.9 小结
习题
第4章 文件系统
4.1 文件
4.1.1 文件命名
4.1.2 文件结构
4.1.3 文件类型
4.1.4 文件存取
4.1.5 文件属性
4.1.6 文件操作
4.1.7 使用文件系统调用的一个示例程序
4.2 目录
4.2.1 一级目录系统
4.2.2 层次目录系统
4.2.3 路径名
4.2.4 目录操作
4.3 文件系统的实现
4.3.1 文件系统布局
4.3.2 文件的实现
4.3.3 目录的实现
4.3.4 共享文件
4.3.5 日志结构文件系统
4.3.6 日志文件系统
4.3.7 虚拟文件系统
4.4 文件系统管理和优化
4.4.1 磁盘空间管理
4.4.2 文件系统备份
4.4.3 文件系统的一致性
4.4.4 文件系统性能
4.4.5 磁盘碎片整理
4.5 文件系统实例
4.5.1 CD-ROM文件系统
4.5.2 MS-DOS文件系统
4.5.3 UNIXV7文件系统
4.6 有关文件系统的研究
4.7 小结
习题
第5章 输入／输出
5.1 I／O硬件原理
5.1.1 I／O设备
5.1.2 设备控制器
5.1.3 内存映射I／O
5.1.4 直接存储器存取
5.1.5 重温中断
5.2 I／O软件原理
5.2.1 I／O软件的目标
5.2.2 程序控制I／O
5.2.3 中断驱动I／O
5.2.4 使用DMA的I／O
5.3 I／O软件层次
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 用户空间的I／O软件
5.4 盘
5.4.1 盘的硬件
5.4.2 磁盘格式化
5.4.3 磁盘臂调度算法
5.4.4 错误处理
5.4.5 稳定存储器
5.5 时钟
5.5.1 时钟硬件
5.5.2 时钟软件
5.5.3 软定时器
5.6 用户界面：键盘、鼠标和监视器
5.6.1 输入软件
5.6.2 输出软件
5.7 瘦客户机
5.8 电源管理
5.8.1 硬件问题
5.8.2 操作系统问题
5.8.3 应用程序问题
5.9 有关输入／输出的研究
5.10 小结
习题
第6章 死锁
6.1 资源
6.1.1 可抢占资源和不可抢占资源
6.1.2 资源获取
6.2 死锁概述
6.2.1 资源死锁的条件
6.2.2 死锁建模
6.3 鸵鸟算法
6.4 死锁检测和死锁恢复
6.4.1 每种类型一个资源的死锁检测
6.4.2 每种类型多个资源的死锁检测
6.4.3 从死锁中恢复
6.5 死锁避免
6.5.1 资源轨迹图
6.5.2 安全状态和不安全状态
6.5.3 单个资源的银行家算法
6.5.4 多个资源的银行家算法
6.6 死锁预防
6.6.1 破坏互斥条件
6.6.2 破坏占有和等待条件
6.6.3 破坏不可抢占条件
6.6.4 破坏环路等待条件
6.7 其他问题
6.7.1 两阶段加锁
6.7.2 通信死锁
6.7.3 活锁
6.7 -4饥饿
6.8.有关死锁的研究
6.9 小结
习题
第7章 多媒体操作系统
7.1 多媒体简介
7.2 多媒体文件
7.2.1 视频编码
7.2.2 音频编码
7.3 视频压缩
7.3.1 JPEG标准
7.3.2 MPEG标准
7.4 音频压缩
7.5 多媒体进程调度
7.5.1 调度同质进程
7.5.2 一般实时调度
7.5.3 速率单调调度
7.5.4 最早最终时限优先调度
7.6 多媒体文件系统范型
7.6.1 VCR控制功能
7.6.2 近似视频点播
7.6.3 具有VCR功能的近似视频点播
7.7 文件存放
7.7.1 在单个磁盘上存放文件
7.7.2 两个替代的文件组织策略
7.7.3 近似视频点播的文件存放
7.7.4 在单个磁盘上存放多个文件
7.7.5 在多个磁盘上存放文件
7.8 高速缓存
7.8.1 块高速缓存
7.8.2 文件高速缓存
7.9 多媒体磁盘调度
7.9.1 静态磁盘调度
7.9.2 动态磁盘调度
7.10 有关多媒体的研究
7.11 小结
习题
第8章 多处理机系统
8.1 多处理机
8.1.1 多处理机硬件
8.1.2 多处理机操作系统类型
8.1.3 多处理机同步
8.1.4 多处理机调度
8.2 多计算机
8.2.1 多计算机硬件
8.2.2 低层通信软件
8.2.3 用户层通信软件
8.2.4 远程过程调用
8.2.5 分布式共享存储器
8.2.6 多计算机调度
8.2.7 负载平衡
8.3 虚拟化
8.3.1 虚拟化的条件
8.3.2 Ⅰ型管理程序
8.3.3 Ⅱ型管理程序
8.3.4 准虚拟化
8.3.5 内存的虚拟化
8.3.6 I／0设备的虚拟化
8.3.7 虚拟工具
8.3.8 多核处理机上的虚拟机
8.3.9 授权问题
8.4 分布式系统
8.4.1 网络硬件
8.4.2 网络服务和协议
8.4.3 基于文档的中间件
8.4.4 基于文件系统的中间件
8.4.5 基于对象的中间件
8.4.6 基于协作的中间件
8.4.7 网格
8.5 有关多处理机系统的研究
8.6 小结
习题
第9章 安全
第10章 实例研究1：Linux
第11章 实例研究2：Windows Visa
第12章 实例研究3：Symbian操作系统
第13章 操作系统设计
第14章 阅读材料及参考文献
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作者简介

Andrew S.Tanenbaum 拥有美国麻省理工学院的理学学士学位和加州大学伯克利分校的哲学博士学位，目前是荷兰阿姆斯特丹Vrije大学的计算机科学系教授，并领导着一个计算机系统的研究小组。多年来，他在操作系统、编译技术、网络及局域分布式系统方面进行了大量的研究工作，并在各种学术杂志及会议上发表了多篇论文，同时还是5本计算机专著的作者。Tanenbaurn是ACM会员、IEEE资深会员、荷兰皇家艺术和科学学院院士，多次获得计算机教育杰出贡献奖。他还入选了《世界名人录》。

精彩摘录

抽象是管理复杂性的一个关键。好的抽象可以把一个几乎不可能管理的任务划分为两个可管理的部分。其第一部分是有关抽象的定义和实现，第二部分是随时用这些抽象解决问题。

——引自第2页

多线程（即Intel所谓的超线程，前文注）不提供真正的并行处理。在一个时刻只有一个进程在运行，但线程的切换时间则减少到纳秒数量级。

——引自第12页