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本书以三个“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。本书是首本以ARM64为主体介绍操作系统的教材，将学术前沿与工业实践充分结合，不仅介绍了现有的Linux宏内核操作系统架构，而且介绍了微内核、外核等操作系统架构。

本书共分为三个部分，其中第一部分(操作系统基础)以纸质版的形式出版，第二部分（操作系统进阶）和第三部分（ChCore课程实验）则以电子版的形式在本书网站发布。第一部分共分为11章，内容包括：操作系统概述、硬件结构、操作系统结构、内存管理、进程与线程、操作系统调度、进程间通信、同步原语、文件系统与存储、设备管理和系统虚拟化。

本书包含大量插图、示例和练习，并融入了典型的操作系统相关的技术问题，既可以作为高等院校计算机专业本科生和研究生的操作系统课程教材，也可以作为工业界从事操作系统相关领域研发工作的专业人员的参考书。

序言一

序言二

前言

第一部分　操作系统基础

第1章　操作系统概述 2

第2章　硬件结构 13

第3章　操作系统结构 23

第4章　内存管理 42

第5章　进程与线程 76

第6章　操作系统调度 108

第7章　进程间通信 165

第8章　同步原语 206

第9章　文件系统 256

第10章　设备管理 299

第11章　系统虚拟化 329

第二部分　操作系统进阶

第12章　多核与多处理器

第13章　文件系统崩溃一致性

第14章　网络协议栈与系统

第15章　轻量级虚拟化

第16章　操作系统安全

第17章　操作系统调测

第18章　形式化证明

第三部分　ChCore课程实验

第19章　实验1：机器启动

第20章　实验2：内存管理

第21章　实验3：用户进程与异常处理

第22章　实验4：多核处理

第23章　实验5：文件系统与Shell

第24章　实验6：进阶实践

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，ACM杰出科学家，CCF杰出会员与杰出演讲者。主要研究领域为操作系统和系统安全。曾获教育部技术发明一等奖（第一完成人）、全国优秀博士学位论文奖、CCF青年科学家奖。目前担任ACM SIGOPS ChinaSys主席、CCF系统软件专委会副主任、ACM旗舰杂志Communicati*** of the ACM中国首位编委与Special Secti***领域共同主席、ACM Transacti*** on Storage编委。曾任ACM SOSP 2017年大会共同主席、ACM CCS 2018系统安全领域主席、ACM SIGSAC奖励委员会委员。研究工作还获得了华为最*个人贡献奖、金牌团队奖。按照csrankings***的统计，其近5年（2015～2019）在操作系统领域高水平会议（SOSP/OSDI、EuroSys、USENIX A***和FAST）上发表的论文数居世界第一。

夏虞斌，上海交通大学副教授、博导，CCF高级会员。主要研究领域为操作系统、体系结构和系统安全，曾任OSDI、EuroSys等多个国际会议的程序委员会委员。领导团队研发的安全操作系统T6获得2015年“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛和中国大学生创业计划竞赛特等奖、2019年中国“互联网+”大学生创新创业大赛全国银奖，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。

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当然，RCU 并非完美，其最大限制为其仅适用于能够使用订阅/发布机制来更新的对象。对于双向链表这种更为复杂的数据结构，由于需要同时更新两个指针，RCU 就很难实现。

书籍介绍

本书以三个“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。本书是首本以ARM64为主体介绍操作系统的教材，将学术前沿与工业实践充分结合，不仅介绍了现有的Linux宏内核操作系统架构，而且介绍了微内核、外核等操作系统架构。

本书共分为三个部分，其中第一部分(操作系统基础)以纸质版的形式出版，第二部分（操作系统进阶）和第三部分（ChCore课程实验）则以电子版的形式在本书网站发布。第一部分共分为11章，内容包括：操作系统概述、硬件结构、操作系统结构、内存管理、进程与线程、操作系统调度、进程间通信、同步原语、文件系统与存储、设备管理和系统虚拟化。

本书包含大量插图、示例和练习，并融入了典型的操作系统相关的技术问题，既可以作为高等院校计算机专业本科生和研究生的操作系统课程教材，也可以作为工业界从事操作系统相关领域研发工作的专业人员的参考书。