操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，它能為上層程序及軟件提供運(yùn)行的環(huán)境和基礎(chǔ)，并負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)軟硬件資源，合理控制計(jì)算機(jī)的工作流程。操作系統(tǒng)因其重要性已成為計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的核心課程，并被列為考研必考科目。
本書第1版自2015年出版以來，受到許多讀者的喜愛，很多讀者也對(duì)內(nèi)容提出了意見和建議，為此我們決定在第1版的基礎(chǔ)上進(jìn)行更新。我們根據(jù)操作系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展和課程教學(xué)的變化，更新、補(bǔ)充了相關(guān)內(nèi)容，對(duì)其他內(nèi)容進(jìn)行了修改和完善，主要涉及以下方面：首先，為幫助學(xué)生全面掌握操作系統(tǒng)的基本概念和原理，從而有效地完成實(shí)踐，補(bǔ)充了相關(guān)理論知識(shí)；其次，采用了當(dāng)前主流的C語言編程軟件Dev C++和VS 2015，同時(shí)修改了上一版實(shí)驗(yàn)中的部分API函數(shù)，替換了已被淘汰的 API 函數(shù)和軟件；后，根據(jù)近年來操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)情況，調(diào)整了部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)的難易程度更加合理。
在第2版中，我們結(jié)合多年操作系統(tǒng)課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，充分考慮教學(xué)對(duì)象的差異性和教學(xué)計(jì)劃的多樣性，從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的深度和廣度上更有層次、更合理地安排教學(xué)內(nèi)容，從而為教授操作系統(tǒng)課程的教師提供系統(tǒng)化的實(shí)踐教學(xué)參考，為學(xué)習(xí)該課程的學(xué)生提供鍛煉自我、自主學(xué)習(xí)的平臺(tái)。終目標(biāo)是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上，通過實(shí)踐加深對(duì)操作系統(tǒng)理論，尤其是對(duì)操作系統(tǒng)核心內(nèi)容及經(jīng)典算法的理解。
本書特色
翔實(shí)的基礎(chǔ)理論。本書回顧了操作系統(tǒng)課程中的重要知識(shí)點(diǎn)，并對(duì)實(shí)踐項(xiàng)目中需要用到的開發(fā)環(huán)境、編程語言、調(diào)試技術(shù)等進(jìn)行了介紹，為學(xué)生后續(xù)的實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)范例。我們精心挑選了能代表操作系統(tǒng)核心功能的8個(gè)實(shí)驗(yàn)，并系統(tǒng)說明實(shí)驗(yàn)思路，提供規(guī)范的實(shí)驗(yàn)?zāi)０�。同時(shí)，以開源操作系統(tǒng)Nachos為例，深入淺出地講解可運(yùn)行的操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式。
系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)思路。本書結(jié)合普通高校學(xué)生的操作系統(tǒng)課程學(xué)習(xí)需求，基于常用的Windows系統(tǒng)和Linux操作系統(tǒng)，通過一系列實(shí)踐題目，使學(xué)生熟悉操作系統(tǒng)，能夠動(dòng)手安裝、設(shè)置操作系統(tǒng)，熟悉操作系統(tǒng)的核心功能，直至能獨(dú)立分析一個(gè)開源操作系統(tǒng)，終透徹理解操作系統(tǒng)的功能和實(shí)現(xiàn)機(jī)制。
本書結(jié)構(gòu)
本書分為準(zhǔn)備知識(shí)、核心實(shí)驗(yàn)和Nachos源碼分析三個(gè)部分。每個(gè)部分的難度逐漸加大，既符合學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，又能滿足不同層次學(xué)生的需求。具體來說，本書的內(nèi)容框架如下：
部分　準(zhǔn)備知識(shí)。在這部分中，主要介紹操作系統(tǒng)的核心知識(shí)、虛擬機(jī)的安裝與使用、C語言的相關(guān)知識(shí)、shell編程、文件I/O、系統(tǒng)進(jìn)程編程、C程序調(diào)試技術(shù)等內(nèi)容，涵蓋理論課程中一般不會(huì)介紹但后續(xù)實(shí)踐中需要用到的重要知識(shí)及關(guān)鍵技術(shù)，讓學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)所需的編程環(huán)境、編程方法和工具等，為后面的實(shí)驗(yàn)工作奠定基礎(chǔ)。
第二部分　核心實(shí)驗(yàn)。這部分結(jié)合計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的核心理論及算法，選擇了8個(gè)核心實(shí)驗(yàn)：Linux編程、進(jìn)程控制、系統(tǒng)調(diào)用、作業(yè)調(diào)度、同步與互斥、銀行家算法、內(nèi)存管理和文件系統(tǒng)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)中包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、基本知識(shí)及原理、實(shí)驗(yàn)說明、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)總結(jié)、參考代碼、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等板塊，并針對(duì)重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行引導(dǎo)與提示，激勵(lì)學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)、在思考中進(jìn)步。
第三部分　Nachos 源碼分析。在前兩部分學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，這一部分將通過分析操作系統(tǒng)Nachos的源代碼，使學(xué)生掌握系統(tǒng)調(diào)用的實(shí)現(xiàn)、同步與互斥機(jī)制的實(shí)現(xiàn)、線程調(diào)度，以及文件系統(tǒng)等操作系統(tǒng)的核心內(nèi)容。通過分析這個(gè)真實(shí)系統(tǒng)的源代碼，學(xué)生可以更加清楚地了解理論知識(shí)是如何在實(shí)際操作系統(tǒng)中應(yīng)用的。
讀者對(duì)象
本書是為高等院校計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的師生編寫的，可作為操作系統(tǒng)實(shí)踐課程的教材或參考書。此外，本書還可供操作系統(tǒng)愛好者自學(xué)使用。
本書配套資源
本書為授課教師和讀者提供以下資源：
PPT課件：包括核心實(shí)驗(yàn)部分課件，可用于課堂教學(xué)。
源代碼：包括實(shí)驗(yàn)源碼和修改后的Nachos系統(tǒng)源碼。
讀者可以登錄華章網(wǎng)站（http://www.hzbook.com）下載上述資料。
致謝
本書在編寫過程中得到了四川大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院的多位教師以及機(jī)械工業(yè)出版社各位編輯的大力支持，在此表示衷心的感謝。
在本書寫作過程中，四川大學(xué)視覺計(jì)算實(shí)驗(yàn)室的同學(xué)們做了富有成效的工作，感謝封澤希、楊寸月、符敏等人為本書第1版寫作所做的工作，以及劉璐、李季倬等人為第2版編寫做出的貢獻(xiàn)。趙輝老師在本書的編寫方面也提出了許多寶貴意見。在本書即將出版之際，謹(jǐn)向上述老師、同學(xué)表示誠摯的謝意。
由于作者學(xué)識(shí)所限，書中難免有錯(cuò)漏之處，懇請(qǐng)讀者及同行批評(píng)指正。

作者
2021年8月