前　言O(shè)perating System Concepts, Ninth Edition操作系統(tǒng)是任何計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分。同樣，操作系統(tǒng)課程也是計(jì)算機(jī)科學(xué)教育的基本組成部分。隨著計(jì)算機(jī)逐漸滲透到日常生活的每個方面，從汽車的嵌入設(shè)備到政府和跨國公司的先進(jìn)規(guī)劃工具，這個領(lǐng)域發(fā)展迅猛。然而，其中的基本概念仍然比較清晰，這些概念就是本書討論的基礎(chǔ)。
本書是面向操作系統(tǒng)導(dǎo)論課程的教科書，適用于大三、大四學(xué)生和一年級研究生，同時也可供工程技術(shù)人員參考。本書清晰地描述了操作系統(tǒng)的概念。作為先決條件，我們假設(shè)讀者熟悉基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成和一種高級語言（如C或Java）。本書第1章包括了學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)所需的硬件知識，還包括大多數(shù)操作系統(tǒng)普遍使用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。代碼示例主要使用C和Java，不過，即使讀者不具有這些語言的全部知識也能理解這些算法。
本書不僅直觀描述了概念，而且包括重要的理論結(jié)果，但是省略了大部分的形式化證明。每章結(jié)尾的推薦讀物給出了相關(guān)研究論文，其中有的首次提出或證明了這些理論結(jié)果，有的提供深入閱讀的最新材料。本書通過圖形和舉例來代替證明，以說明為什么有關(guān)結(jié)果是真實(shí)有效的。
本書描述的基本概念和算法通常用于商用和開源的操作系統(tǒng)。我們的目標(biāo)是，按照通用的（而非特定的）操作系統(tǒng)來描述這些概念和算法。另外，我們提供了最受歡迎和最具創(chuàng)新的操作系統(tǒng)的大量例子，包括Linux、Microsoft Windows、Apple Mac OS X和Solaris。我們還給出了兩個主要移動操作系統(tǒng)（Android和iOS）的示例。
本書的編寫綜合了我們從事操作系統(tǒng)教學(xué)的多年經(jīng)驗(yàn)以及IEEE計(jì)算機(jī)協(xié)會和ACM共同出版的課程指南。另外，還考慮了多位審稿人員提供的反饋意見，以及以前版本讀者和學(xué)生的許多意見和建議。
本書內(nèi)容本書包括六大部分：
概論。第1章和第2章解釋了操作系統(tǒng)是什么，它們能做什么，以及它們是如何設(shè)計(jì)與構(gòu)造的。這一部分討論了操作系統(tǒng)的常見功能是什么，以及操作系統(tǒng)能為用戶提供什么。我們不僅討論P(yáng)C和服務(wù)器的傳統(tǒng)操作系統(tǒng)，而且討論移動設(shè)備的操作系統(tǒng)。描述主要以啟發(fā)和解釋為主，避免討論內(nèi)部實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。因此，這部分適合低年級學(xué)生或類似讀者，以便了解操作系統(tǒng)是什么而無需關(guān)注內(nèi)部算法細(xì)節(jié)。
進(jìn)程管理。第3～7章描述了進(jìn)程概念和并發(fā)，這是現(xiàn)代操作系統(tǒng)的核心。進(jìn)程是系統(tǒng)內(nèi)的工作單元。這種系統(tǒng)包括一組并發(fā)執(zhí)行進(jìn)程，其中一些是操作系統(tǒng)進(jìn)程（執(zhí)行系統(tǒng)代碼的進(jìn)程），其余的是用戶進(jìn)程（執(zhí)行用戶代碼的進(jìn)程）。這一部分包括進(jìn)程調(diào)度、進(jìn)程間通信、進(jìn)程同步及死鎖處理等的方法，還包括線程分析以及多核系統(tǒng)和并行編程的有關(guān)分析。
內(nèi)存管理。第8章和第9章是關(guān)于進(jìn)程執(zhí)行期間的內(nèi)存管理的。為了改進(jìn)CPU的使用率及其對用戶的響應(yīng)速度，計(jì)算機(jī)必須在內(nèi)存中同時保存多個進(jìn)程。內(nèi)存管理具有很多不同方案，反映了內(nèi)存管理的各種方法；而特定算法的有效性取決于應(yīng)用情形。
存儲管理。第10～13章描述了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如何處理文件系統(tǒng)、大容量存儲和I/O。文件系統(tǒng)提供了一種機(jī)制，以對數(shù)據(jù)和程序進(jìn)行在線存儲與訪問。這一部分描述了存儲管理的經(jīng)典內(nèi)部算法和結(jié)構(gòu)，并且深入討論了這些算法，比如它們的特性、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。由于連到計(jì)算機(jī)的I/O設(shè)備種類如此之多，操作系統(tǒng)需要為應(yīng)用程序提供大量的功能，以控制這些設(shè)備的方方面面。這一部分深入討論了I/O系統(tǒng)，包括I/O系統(tǒng)設(shè)計(jì)、接口及系統(tǒng)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和功能。在許多方面，I/O設(shè)備也是計(jì)算機(jī)中最慢的主要組件。因?yàn)樵O(shè)備通常是性能瓶頸，所以這一部分也討論了I/O設(shè)備的性能問題。
保護(hù)與安全。第14章和第15章討論了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)保護(hù)與安全的必需機(jī)制。操作系統(tǒng)的進(jìn)程活動必須互相保護(hù)，為此，我們必須確保只有獲得操作系統(tǒng)適當(dāng)授權(quán)的進(jìn)程才能使用系統(tǒng)的文件、內(nèi)存、CPU和其他資源。保護(hù)是一種機(jī)制，用于控制程序、進(jìn)程和用戶對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的訪問，這種機(jī)制必須提供指定控制和實(shí)施控制的手段。安全機(jī)制保護(hù)系統(tǒng)存儲的信息（數(shù)據(jù)和代碼）的完整性和計(jì)算機(jī)的物理資源，從而避免未經(jīng)授權(quán)的訪問、惡意破壞或修改以及意外引入的不一致。
案例研究。本書的第16章和第17章以及附錄A和附錄B（見www.wiley.com/college/silberschatz），詳細(xì)研究了操作系統(tǒng)的實(shí)際案例，包括Linux、Windows 7、FreeBSD和Mach。雖然本書前面章節(jié)也有Linux和Windows 7的討論，但是案例研究提供了更多細(xì)節(jié)。比較這兩個非常不同的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是特別有意義的。最后的第18章簡要地描述了其他一些有影響的操作系統(tǒng)。
第9版在編寫本書第9版時，我們考慮了影響操作系統(tǒng)的兩個重要領(lǐng)域的新發(fā)展：
多核系統(tǒng)移動計(jì)算為了強(qiáng)調(diào)這兩個重要領(lǐng)域的新發(fā)展，我們在新版本中融入了相關(guān)討論。另外，我們幾乎重寫了每章內(nèi)容以反映最新變化，并且刪除不再有趣或有關(guān)的材料。
我們也做了大量調(diào)整，例如刪除了實(shí)時系統(tǒng)一章，但在其他章節(jié)中整合了對這些系統(tǒng)的適當(dāng)討論。大多數(shù)調(diào)整都是基于我們講授操作系統(tǒng)課程的經(jīng)驗(yàn)。
下面簡要描述各章的主要修改：
第1章，導(dǎo)論，包括關(guān)于多處理器和多核系統(tǒng)以及內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的新內(nèi)