本书系统地介绍了操作系统的基本概念、原理和方法。全书共10章，第1~8章内容包括操作系统概述、进程与线程、互斥与同步、处理器调度、内存管理、文件管理、输入/输出管理、操作系统安全等。在操作系统各部分基本原理和方法介绍后，均以当代最流行的操作系统（UNIX、Linux、Windows，以及鸿蒙操作系统）为例，介绍先进操作系统的设计实现原理和特点。第9章详细介绍鸿蒙操作系统，包括系统架构、内核子系统、驱动子系统、启动流程，以及开发实践等。第10章介绍了操作系统设计所要考虑的各种问题。
本书根据操作系统课程教学特点，从整体到局部，分层分类介绍操作系统的基本概念、基本原理和实现方法，做到层次分明，通俗易懂； 引入先进的操作系统相关技术实例介绍，力求将理论与实践相结合，反映操作系统的新进展； 以问题导向的设计方法介绍有助于读者对操作系统复杂工程问题解决方案的理解。更重要的是，本书在操作系统各部分均介绍了鸿蒙操作系统的实现实例，并利用单独的一章专门介绍鸿蒙操作系统。
本书可作为高等学校计算机类专业本科生的教材，也可供从事操作系统设计和维护的科技人员阅读参考。
操作系统是计算机系统最基本的系统软件之一，是用户开发和使用应用软件不可缺少的支撑环境。随着计算机系统软硬件规模的日益扩大和性能的不断提高，用户与操作系统的联系愈加密切，操作系统课程是计算机类专业的必修课程。
本书改变了传统教材的框架，把操作系统的基本原理与设计实现方法有机地结合起来，以原理指导设计，又从设计中加深对原理的理解。在介绍操作系统基本设计原理的同时，与UNIX、Linux、Windows 以及鸿蒙操作系统等主流的操作系统的实现技术和特点相结合，有利于学生对这些常用操作系统的理解和实际设计能力的培养。
本书主要内容
全书共10章，内容覆盖了学习操作系统课程应掌握的基本概念、基本原理、主要技术和实现方法。
第1章主要介绍操作系统的基本概念，发展史以及现代操作系统概况。
第2章主要介绍进程和线程模型及管理实例。
第3章主要介绍互斥与同步的基本概念、进程互斥和同步的算法设计、进程通信、死锁及进程同步与通信实例。
第4章介绍处理器调度类型、单/多处理器调度、实时调度，以及处理器调度实例与新进展。
第5章主要介绍几种常用的内存管理方法，包括分区管理、页式存储、段式存储、段页式存储、内存管理实例和虚拟存储管理等原理和设计实现方法。
第6章介绍文件的概念、文件目录、文件系统的空间管理、文件系统的可靠性、虚拟文件系统、文件系统的类型和文件系统实例。
第7章介绍输入/输出控制方式、输入/输出缓冲、设备驱动程序、设备分配、磁盘调度、时钟管理和电源管理及输入/输出管理实例。
第8章介绍计算机安全评估与标准、安全机制、安全模型、安全体系结构和相关实例。
第9章介绍鸿蒙操作系统，包括系统架构、内核子系统、驱动子系统、启动流程，以及开发实践等。
第10章介绍操作系统设计问题，包括操作系统设计目标、界面设计、操作系统设计实现、性能优化、项目管理等。
本书特色
(1) 问题驱动，由浅入深。
本书通过分析问题，由浅入深、逐步地对操作系统的重要概念和知识点进行讲解与探究，引导读者更好地掌握操作系统的设计方法和实现原理。
(2) 突出重点，强化理解。
本书结合作者多年的教学经验，针对应用型本科的教学要求和学生特点，突出重点、深入分析，同时在内容方面全面兼顾知识的系统化要求。
(3) 注重理论，联系实际。
本书通过分析UNIX、Linux、Windows以及鸿蒙操作系统的实例，将理论与实际相结合，展示了不同操作系统的特点，帮助读者深入理解操作系统的设计思想。
(4) 国产系统，自主可控。
本书特别介绍了国产操作系统OpenHarmony的最新技术，包括OpenHarmony的设计理念和开发方法，为读者展示了国产操作系统的创新成果和前沿技术趋势。
配套资源
为便于教与学，本书配有源代码、微课视频、教学课件、教学大纲、教学日历、习题题库。
(1) 观看微课视频方法： 先刮开并用手机版微信App扫描本书封底的文泉云盘防盗码，授权后再扫描书中的二维码，观看教学视频。
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读者对象
本书可作为全国高等学校计算机类专业本科生的教材，也可供从事操作系统设计和维护的科技人员阅读参考。
本书由高校和企业合作编写，各章均穿插介绍流行的操作系统相关设计与实现方法，同时章前均有本章知识要点、预习准备、兴趣实践和探索思考提示，章后有小结、习题等，便于学生探索学习和教师的融会贯通与按需授课。
参加编写的人员及分工： 第1、4、7章由毛启容编写，第2、3章由牛德姣编写，第5、10章由贾洪杰编写，第6、8章由蔡涛编写，第9章由刘太俊和夏德旺编写。全书由毛启容统一规划与统稿。
由于书中所涉及的操作系统（UNIX、 Linux、Windows和鸿蒙操作系统）是作为应用实例来介绍的，所以这些部分难免不成体系。需要系统学习这些操作系统的实现及使用方法的读者，可以进一步参阅有关资料。另外，操作系统的发展日新月异，加之编者水平有限，书中疏漏之处在所难免，敬请读者批评指正。
作者
2025年3月
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