E-BOOK 操作系统:原理与实现 陈海波,夏虞斌 操作系统:原理与实现

操作系统:原理与实现

👤 陈海波,夏虞斌 📖 机械工业出版社 📋 9787111722489 🌐 zh-CN
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  • 原理与实现脱节:本书将原理与实现解耦,以问题驱动学习,避免理论与实际应用脱节。
  • 缺乏实践体验:配套ChCore教学操作系统及实验,让读者在动手实践中掌握操作系统核心机制。
  • 前沿与工业界脱轨:内容面向前沿研究和工业实践,以ARM架构为主,帮助读者应对真实场景。
  • 宏内核思维局限:以微内核架构为主,兼顾宏内核与外核,拓宽读者对操作系统架构的认知。
  • 学习路径迷茫:从具体问题导出抽象概念,再分析实现方法,为初学者提供清晰的学习路径。
★★★
Intermediate
BeginnerElementaryIntermediateAdvancedExpert
  • 计算机专业学生:系统学习操作系统原理与实现,为后续研究或开发打下坚实基础。
  • 系统软件开发者:深入理解操作系统内部机制,提升在嵌入式或云环境中的开发能力。
  • 科研人员:了解操作系统前沿研究方向,启发创新思路,助力学术研究。
  • 对操作系统感兴趣的爱好者:通过理论与实践结合,快速入门并进阶操作系统领域。
  1. 顺序阅读:建议按章节顺序阅读,先掌握原理,再通过ChCore实验巩固实现细节。
  2. 重点章节:第3至第9章是核心,需重点学习,尤其是进程、内存和同步机制。
  3. 动手实践:完成配套ChCore实验,边学边做,加深对微内核架构的理解。
  4. 结合网络资源:利用在线社区和网络章节,补充学习前沿技术和工业实践案例。
  5. 反复研读:对于难点如虚拟化,可多次阅读并结合代码分析,直至掌握。
  • 系统认知:建立操作系统核心原理的系统性认识,理解各模块间的关系。
  • 实践能力:通过ChCore实验,掌握实现操作系统的关键技能,提升动手能力。
  • 前沿视野:了解操作系统领域的最新研究方向和工业实践,拓宽技术视野。
  • 架构思维:学会从微内核、宏内核等多角度分析系统设计,培养架构决策能力。
  • 问题解决:掌握以问题驱动的方法论,能够独立分析并解决复杂系统问题。

📖 Book Introduction

产品特色

编辑推荐

·解耦原理与实现,以问题为驱动学习经典理论与设计方法

·面向前沿研究与工业界实践,以ARM架构为主探索真实场景与问题

·微内核架构操作系统ChCore全新升级,配备全套实验及教辅资源


内容简介

操作系统目前已成为我国“卡脖子”的关键技术之一,这对操作系统的教材建设提出了新的要求。首先,教材需要体现操作系统的核心原理与设计,帮助读者建立系统性的认识;其次,教材需要反映国际研究前沿,帮助读者开拓新思路;最后,教材需要反映工业界实践,不可陷入纸上谈兵的陷阱。

 

作为操作系统教材的新尝试,本书融合了作者的教学经验与工业实践经验,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,面向最新工业界实践,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。本书将原理与实现解耦,从具体问题导出抽象概念,然后分析实现方法。全书内容以ARM架构为主,x86架构为辅;以微内核架构为主,同时兼顾宏内核与外核等架构。

 

除纸质版教材外,本书还配有网络章节、在线社区和课程实验。与本书配套的微内核架构教学操作系统ChCore由上海交通大学并行与分布式系统研究所设计并实现,通过ChCore相关实验,读者可在动手实践中获得第一手经验。


作者简介

陈海波

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,IEEE Fellow,ACM杰出科学家。主要研究领域为操作系统、分布式系统与系统安全。研究成果通过产学研深度结合被应用到十亿级设备,产生了广泛的学术与产业影响。曾获陈嘉庚青年科学奖、教育部技术发明一等奖、全国优秀博士学位论文奖、中国青年科技奖等。目前担任OpenHarmony技术指导委员会创始主席、CCF系统软件专委会副主任、ACM旗舰杂志Communications of the ACM首位中国学者编委与领域共同主席。研究工作还获得了华为卓越贡献个人奖,ASPLOS、EuroSys、VEE等最佳论文奖以及DSN“时间检验奖”。按照csrankings.org的统计,其近5年(2018~2022)在操作系统领域高水平会议(SOSP/OSDI、EuroSys、USENIX ATC和FAST)上发表的论文数居世界第一。

 

夏虞斌

上海交通大学教授、博导,教育部青年长江学者,上海市优秀学术带头人,上海交通大学卓越教学奖获得者,《麻省理工科技评论》2022年中国隐私计算科技创新人物。主要研究领域为操作系统、体系结构和系统安全,多次担任OSDI、EuroSys等操作系统领域会议的程序委员会委员。曾获教育部技术发明一等奖、CCF NASAC青年软件创新奖、VEE最佳论文奖、DSN“时间检验奖”。领导团队研发的安全操作系统T6获得“挑战杯”全国特等奖、“互联网+”双创大赛全国银奖,并已实现产业化,实际部署设备数量过亿;基于RISC-V平台研发的可信执行环境软硬件系统“蓬莱”现已开源。目前担任OpenHarmony-上海交通大学技术俱乐部主任、OpenHarmony机密计算技术委员会委员。


📑 Table of Contents

  1. 操作系统概述
  2. 硬件基础与ARM体系结构
  3. 进程与线程
  4. 内存管理
  5. 文件系统
  6. 设备管理与I/O
  7. 进程间通信
  8. 同步与互斥
  9. 调度与负载均衡
  10. 微内核架构与ChCore设计
  11. 安全与可信执行环境
  12. 虚拟化与容器技术