现代操作系统 (美)Andrew S. Tanenbaum Herbert Bos 机械工业出版社，【正版可开发票】 电子书 下载 txt pdf mobi

本书是操作系统领域的经典教材，主要内容包括进程与线程、内存管理、文件系统、输入/输出、死锁、虚拟化和云、多处理机系统、安全，以及关于UNIX、Linux、Android和Windows的实例研究等。第4版对知识点进行了全面更新，反映了当代操作系统的发展与动向。本书适合作为高等院校计算机专业的操作系统课程教材，也适合相关技术人员参考。

ONTENTS

PREFACE xxiii

1 INTRODUCTION 1

1.1 WHAT IS AN OPERATING SYSTEM? 3

1.1.1 The Operating System as an Extended Machine 4

1.1.2 The Operating System as a Resource Manager 5

1.2 HISTORY OF OPERATING SYSTEMS 6

1.2.1 The First Generation (1945–55): Vacuum Tubes 7

1.2.2 The Second Generation (1955–65): Transistors and Batch Systems 8

1.2.3 The Third Generation (1965–1980): ICs and Multiprogramming 9

1.2.4 The Fourth Generation (1980–Present): Personal Computers 14

1.2.5 The Fifth Generation (1990–Present): Mobile Computers 19

1.3 PUTER HARDWARE REVIEW 20

1.3.1 Processors 21

1.3.2 Memory 24

1.3.3 Disks 27

1.3.4 I/O Devices 28

1.3.5 Buses 31

1.3.6 Booting the Computer 34

1.4 THE OPERATING SYSTEM ZOO 35

1.4.1 Mainframe Operating Systems 35

1.4.2 Server Operating Systems 35

1.4.3 Multiprocessor Operating Systems 36

1.4.4 Personal Computer Operating Systems 36

1.4.5 Handheld Computer Operating Systems 36

1.4.6 Embedded Operating Systems 36

1.4.7 Sensor-Node Operating Systems 37

1.4.8 Real-Time Operating Systems 37

1.4.9 Smart Card Operating Systems 38

1.5 OPERATING SYSTEM CONCEPTS 38

1.5.1 Processes 39

1.5.2 Address Spaces 41

1.5.3 Files 41

1.5.4 Input/Output 45

1.5.5 Protection 45

1.5.6 The Shell 45

1.5.7 Ontogeny Recapitulates Phylogeny 46

1.6 SYSTEM CALLS 50

1.6.1 System Calls for Process Management 53

1.6.2 System Calls for File Management 56

1.6.3 System Calls for Directory Management 57

1.6.4 Miscellaneous System Calls 59

1.6.5 The Windows Win32 API 60

1.7 OPERATING SYSTEM STRUCTURE 62

1.7.1 Monolithic Systems 62

1.7.2 Layered Systems 63

1.7.3 Microkernels 65

1.7.4 Client-Server Model 68

1.7.5 Virtual Machines 68

1.7.6 Exokernels 72

1.8 THE WORLD ACCORDING TO C 73

1.8.1 The C Language 73

1.8.2 Header Files 74

1.8.3 Large Programming Projects 75

1.8.4 The Model of Run Time 76

1.9 RESEARCH ON OPERATING SYSTEMS 77

1.10 OUTLINE OF THE REST OF THIS BOOK 78

1.11 METRIC UNITS 79

1.12 SUMMARY 80

2 PROCESSES AND THREADS 85

2.1 PROCESSES 85

2.1.1 The Process Model 86

2.1.2 Process Creation 88

2.1.3 Process Termination 90

2.1.4 Process Hierarchies 91

2.1.5 Process States 92

2.1.6 Implementation of Processes 94

2.1.7 Modeling Multiprogramming 95

2.2 THREADS 97

2.2.1 Thread Usage 97

2.2.2 The Classical Thread Model 102

2.2.3 POSIX Threads 106

2.2.4 Implementing Threads in User Space 108

2.2.5 Implementing Threads in the Kernel 111

2.2.6 Hybrid Implementations 112

2.2.7 Scheduler Activations 113

2.2.8 Pop-Up Threads 114

2.2.9 Making Single-Threaded Code Multithreaded 115

2.3 INTERPROCESS MUNICATION 119

2.3.1 Race Conditions 119

2.3.2 Critical Regions 121

2.3.3 Mutual Exclusion with Busy Waiting 121

2.3.4 Sleep and Wakeup 127

2.3.5 Semaphores 130

2.3.6 Mutexes 132

2.3.7 Monitors 137

2.3.8 Message Passing 144

2.3.9 Barriers 146

2.3.10 Avoiding Locks: Read-Copy-Update 148

2.4 SCHEDULING 148

2.4.1 Introduction to Scheduling 149

2.4.2 Scheduling in Batch Systems 156

2.4.3 Scheduling in Interactive Systems 158

2.4.4 Scheduling in Real-Time Systems 164

2.4.5 Policy Versus Mechanism 165

2.4.6 Thread Scheduling 165

2.5 CLASSICAL IPC PROBLEMS 167

2.5.1 The Dining Philosophers Problem 167

2.5.2 The Readers and Writers Problem 169

2.6 RESEARCH ON PROCESSES AND THREADS 172

2.7 SUMMARY 173

3 MEMORY MANAGEMENT 181

3.1 NO MEMORY ABSTRACTION 182

3.2 A MEMORY ABSTRACTION: ADDRESS SPACES 185

3.2.1 The Notion of an Address Space 185

3.2.2 Swapping 187

3.2.3 Managing Free Memory 190

3.3 VIRTUAL MEMORY 194

3.3.1 Paging 195

3.3.2 Page Tables 198

3.3.3 Speeding Up Paging 201

3.3.4 Page Tables for Large Memories 205

3.4 PAGE REPLACEMENT ALGORITHMS 209

3.4.1 The Optimal Page Replacement Algorithm 209

3.4.2 The Not Recently Used Page Replacement Algorithm 210

3.4.3 The First-In, First-Out (FIFO) Page Replacement Algorithm 211

3.4.4 The Second-Chance Page Replacement Algorithm 211

3.4.5 The Clock Page Replacement Algor

作 者 简 介Andrew S. Tanenbaum拥有麻省理工学院的理学学士学位和加州大学伯克利分校的博士学位，如今他是阿姆斯特丹自由大学计算机科学学院的教授。他曾经是计算与图像高级学院的院长，这是一个跨大学的研究生院，主要研究高级并行、分布式以及图像系统。他同时也是荷兰皇家艺术与科学院的教授，这使得他没有变成一个刻板的人。他还赢得过享有盛名的欧洲研究理事会卓越贡献奖。

过去一段时间，他的主要研究方向是编译器、操作系统、网络以及分布式系统。现在他的主要研究方向是安全可靠的操作系统。他在这个研究方向已经发表了超过175篇经常被引用的期刊和会议论文。Tanenbaum教授还撰写或参与撰写了5本教材，并被翻译成20种语言，其中包括巴斯克语和泰语。这些教材被全球的大学使用，总计有163个版本（语言和版本加起来）。

Tanenbaum教授还编写了大量的软件，特别是MINIX，这是一个小型的UNIX。其灵感直接源于Linux以及Linux初开发的平台。如今的MINIX版本是MINIX 3，专注于成为一个非常可靠和安全的操作系统。只有当任何用户都不会遭遇操作系统崩溃的情况时，Tanenbaum教授才认为他完成了自己的工作。MINIX 3是一个欢迎所有人来完善的开放源代码项目，请访问.minix3.org下载MINIX 3的免费版本，并试着运行它。x86和ARM版本都可用。

Tanenbaum教授的博士生在毕业后都有很好的前途，对于这一点教授本人非常自豪。在这方面，他如同一只爱孩子的母鸡。

Tanenbaum教授是ACM会士、IEEE会士，也是荷兰皇家艺术与科学院院士。他荣获了相当多的ACM、IEEE和USENIX奖项。如果你对此感到好奇，可以去他的Wikipedia主页查看。他还有两个荣誉博士学位。

Herbert Bos在特温特大学获得硕士学位，在剑桥大学计算机实验室获得博士学位。此后，他为Linux等操作系统的可信I/O架构做了大量工作，同时也基于MINIX 3研究系统。他现在是阿姆斯特丹自由大学计算机科学学院系统与网络安全系的教授，主要研究方向是系统安全。他与学生一起以新颖的方式检测并阻止攻击，分析并对恶意软件进行反向工程，还共同拆卸过僵尸网络（横跨几百万台计算机的恶意网络基础设施）。2011年，他因在反向工程领域的研究获得了ERC奖。他的三个学生因所写的与系统相关的论文被评为欧洲佳博士论文而获得了Roger Needham奖。

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书籍介绍

《现代操作系统(英文版)(第4版)》是操作系统领域的经典教材，主要内容包括进程与线程、内存管理、文件系统、输入／输出、死锁、虚拟化和云、多处理机系统、安全，以及关于UNIX、Linux、Android和Windows的实例研究等。第4版对知识点进行了全面更新，反映了当代操作系统的发展与动向。《现代操作系统(英文版)(第4版)》适合作为高等院校计算机专业的操作系统课程教材，也适合相关技术人员参考。

• 作者： lkjidm 发布时间：2023-06-26 16:28:44

  有一说一，以后Pearson的书我都不再买原版了。贵，笨重，而且看不懂。其实我们就学了前六章，只是一点皮毛，惟仅看书感觉还是晦涩难懂。感觉自己英语水平到达了瓶颈期，读这些大部头的书，每一部分都能懂，可是脑内形成不了关联，无法形成知识的网状结构，导致无法掌握。但母语阅读起来就不会有这样的问题，我想还需要一些时间才能克服吧。说回本书，我觉得最形象的是Thread那部分，把抽象的代码图形化，让整个概念简单易懂。介绍的很多算法我也都很受用，不错的一本书。

• 作者： 夏夜寂寞属壁虎 发布时间：2021-04-11 10:41:31

  说实话，我之所以能对这本书有比较好的评价，很大程度上是因为我看之前已经做了一半的JOS内核，在工程实践方面不是完全没有概念，看这本书可以对操作系统的不同实现有粗略的了解（好处就是范围广、全面）。如果没有具体实践的经验，这本书概念芜杂，而且前面说的都是由于各种原因没有投入实践运用的方法，看了往往疑惑只增不减；在有了一定经验之后再看这本书，其中的概念又讲的笼统不够深入。

• 作者： 92487385193 发布时间：2019-06-29 13:43:27

  文字太多了，读起来干巴巴的……很多概念和算法不容易理解。后面的case study倒还不错。

• 写给自己（无干货）

  作者：颠颠De我 发布时间：2017-12-05 22:52:19

  这篇书评主要想写给自己看。还记得当时翻开这本书之前，对操作系统的满心敬畏，心中只想赶快开始去学习其中的知识，期待赶快明白操作系统到底是怎么回事，操作系统到底为我们做了些什么。现在看完了这本书，并没有像想象中那样对操作系统了然于胸。反而是徒增了更多困惑，知道了进程线程，知道了虚拟内存，知道了文件系统，但是却发现随便的一个话题都能找出非常多的论文，可能有人终其一生都只是研究了个进程线程而已，可能有人终其一生都参不透这进程线程。

  不同于刚开始读此书的兴奋和获取新知识的窃喜，也不同于在读不懂这本书中某些内容时的烦躁和跳过晦涩部分的不安，看完了这本书之后，感觉自己的心情是很微妙的。可以说是一种释然，毕竟我又有了一些进步，可以开始我的下一步计划了，但是又有一些懊悔，那些被我跳过的部分，应该都是前人研究留下的精华吧。我甚至都有一个念头，想把这本书从头再读一遍，但是终究还是没能开始。

  在写下这篇书评之前，我时常会反思自己，自己的学习方式需不需要调整，怎样才能更快更加高效地获取知识。每天任务驱动，计划驱动的读书方式让我在很长一段时间内都很充实，也学到了不少的知识。但是当我不能实现自己今天定下的计划时，我开始失落，认为是因为自己没有用心学习才导致计划没有被完成。其实我现在仔细想想并不是我没用心，而是我学习的任务开始变难了，而我却还想保持以前的速度。由于这种进度要求带来的压力，我发现我开始主动降低了自己读书的质量（这真是讽刺，我发现这种现象在作为业务员的程序员中广泛存在，而我一开始就立志自己不要迷失在业务代码中，立志要有自己的想法，不因为进度的压力去降低代码的质量）

  这种赶进度式的读书带来了表面效率的提升：我确实按照进度读完了书，但是我却并没有得到我本应在这本书中获得的知识。所以实质上来说，我浪费了自己的时间在因为看不懂某些细节而慌张，因为跳过这些细节而不安。而本来我的时间本来应该放在思考这些细节，弄懂这些细节和享受弄懂这些知识之后的快乐上的。

  时间的浪费如果只是一个弊端的话，另一个更大的问题是，赶进度让我的成就感大打折扣，甚至我会觉得有一种挫败感。当初我选择做一个程序员，就是因为对编程的热爱，和对于计算机科学的热爱。我买下的每一本书都寄托着我的期望，希望我能通过这些书对计算机这门科学有更深的了解，希望能够写出更加优秀的代码。但是现在我发现我在为了一个“看完xx本专业书籍”的虚无缥缈的目标逼迫着自己前进。这与我的初衷背道而驰。

  了解到这些，也是对自己今后的规划有了新的指示。计算机科学本来就不是刻苦奋斗两三年之后就能吃老本的学科，我也没有必要赶着在工作之前搞懂一切。一直都在赶路只会一直错过，静下心来思考才能真正学到知识。况且，我觉得带着热情，带着脑子去看书，没准才是实际看得最快的方式。

  以此篇书评致自己，我想要成为一名顶尖的程序员。

• 介绍操作系统的书籍中这本最高

  作者：FeminiVSSocial 发布时间：2009-01-04 14:17:26

  我念的是原版的英文，这本书不光介绍概念十分清晰和富有条理，而且作者用词引人入胜，用了许多口语化的单词，不会让人觉得枯燥和乏味，封面的设计也是非常有意思，没事看看封面想想这些概念，也挺有启发性。许多地方作者都用了生动形象和贴切的比喻，让人感觉思路十分明朗，不会被复杂的概念搞得一头雾水。状态好的时候，能够令人读的津津有味手不释卷。而且繁简适当，不会显得语句罗嗦，更不会觉得作者解释的不够和不清楚，因为他讲述一个步骤和算法的时候，必定会采用一个比较典型实际的例子加以重述，不会让人有“这边看不懂，下面就没有重复了怎么办？”的困扰和担忧。

  而且本书最富有魅力最值得赞赏的地方在于——作者引入一个概念必定是由一个问题和困境带出的，也就是说，作者不会无缘无故的列提纲似的推出一个全新概念让人摸不着头脑思索为什么，而是由“既然有这样的情况，那我们迫切需要达到的效果是什么，由此我们自然而然地想出了那样的实现和解决方式”这样的思维模式来引导读者，循序渐进的方法令读者不会一下子脱离进度。这能够让人很连贯的一气呵成的读下去，学会科学的思考方式。这一点与同类型的《Operating Systems Concepts》相比就好得多了，而且从图片上来看，这本书的图片也非常好懂，脱离了抽象的硬件形象，而采用几乎是脑海中的想象模式来演绎步骤。令人印象深刻也不显得乏味。

  这么好的书作者当然是很强大的，他出品了包括《Computer Networks》在内的许多书籍，在亚马逊的评价也是颇高，2008年2月更是紧跟时代的步伐推出了第三版3e，其中特地包含了对当时较新的Vista系统的解释。价格也是同类书籍中最高的。所以我购买了International Edition，就是所谓的山寨版，价格也要20镑左右。

  PS：那天作者Tanenbaum来我们学校做演讲，他瘦瘦的，有些秃顶，本人也是非常有趣的，介绍的话题是MINIX 3，其中提到MINIX 3的logo是一只浣熊，“为什么是浣熊呢？”——“因为他eat bugs""more likely to visit your house than a penguin" 下面大家都笑了……连我们的操作系统老师也要特意向他提问呢！

• 翻译的差强人意

  作者：aug828 发布时间：2012-05-28 03:50:43

  有些地方翻译的太差了。

  举一例：

  原书：

  The fork call returns a value, which is zero in the child and equal to the child's process identifier or PID in the parent.

  书中的翻译：

  ford调用返回一个值， 在子进程中该值为0，并且等于子进程的进程标识符，或等于父进程中的PID。

  这个翻译太让人迷惑了。到底这个值是什么？ 0？ 子进程的进程标识符？ 还是父进程的PID？

  正确的翻译应该是：

  fork调用的返回值，在子进程中为0， 在父进程中为子进程的进程标识符（PID）。

• 全面细致，深入浅出；兼心得、习题解答、勘误

  作者：wuyve 发布时间：2014-02-10 19:13:02

  终于读完了，有种如释重负的感觉。

  原书篇幅不小，作为一个英语并非强项的读者来说，不时需要查查词典甚至对照下中文版来阅读的。

  其实书背上关于作者Tanenbaum的介绍，唯独缺了一条：MINIX最初的作者！这点是我在读时看到一句“MINIX是由本书的作者写的”这样轻描淡写的话时才意识到的。

  各种优点与其他书评重复的就不提了，我做完了前8章基本全部的习题（除去一些比较耗费时间的编程题），其中不乏大量极具启发性的。

  阅读时收获的确不小，特此把笔记整理如下，其中包含一些读书思考、比较好的习题的解答分析、以及个人完成的勘误（含部分中文版勘误），希望对其他的读者有所帮助：

  第一章

  http://www.cnblogs.com/wuyuegb2312/p/3369082.html

  第二章

  http://www.cnblogs.com/wuyuegb2312/p/3406569.html

  第三章

  http://www.cnblogs.com/wuyuegb2312/p/3418026.html

  第四章

  http://www.cnblogs.com/wuyuegb2312/p/3433044.html

  第五章

  http://www.cnblogs.com/wuyuegb2312/p/3445899.html

  第六章

  http://www.cnblogs.com/wuyuegb2312/p/3465852.html

  第七章

  http://www.cnblogs.com/wuyuegb2312/p/3526384.html

  第八、九章

  http://www.cnblogs.com/wuyuegb2312/p/3537340.html

  第十至十三章

  http://www.cnblogs.com/wuyuegb2312/p/3541133.html

• 出版社其实可以做的更好！

  作者：iLRainyday 发布时间：2009-04-29 19:20:34

  09年发的评论，那时年轻，难免用词激烈。如今看来有必要修改一下。之前的评论放在下方，不删，也没必要删。

  要说对中国IT做出巨大贡献的出版社，从前至今都应该是机械工业出版社，尤其是“经典原版书库”系列。我知道这系列中的不少中译本翻译的牵强人意，但其实机工基本上都同时引进了英文影印版。最重要的是直到如今，该系列还在坚持出版一些看起来没有什么市场的计算机理论书籍。在其它出版社基本上已经放弃此类图书的今天，难能可贵了。

  ------原评论----------

  坚持了机工的一贯风格：薄得透亮的纸张；砖头大小的开本；米粒大小的文字。别的就算了，你用点好纸行不行？！MD我从正面都能看到背面的字！！！你既然花力气引进了，你就不能再花点心思好好印刷一下？！要不你给我出个精装版，不超过￥120我就买，看这种印刷版真让我....

• 现代且更实际，但仍需要更多具体的书配合学习

  作者：chentingpc 发布时间：2011-12-06 11:50:47

  本书比较全面而详细的介绍了操作系统的概念与算法，但与《操作系统概念》一书比起来，就略显简略了，也更偏于实际，虽然有理论上的论证，但看来其并不是重点；相对于后者对与算法的全面罗列，《现代操作系统》对于重要算法的介绍更为突出。虽然本书对于概念的介绍略显简略，但是本书却比较通俗，涉及的面与实际结合的情况下显得更为广阔。书中配有许多插图，对读者的理解很有帮助，有一些地方的插图非常精髓（比如将RAID阵列那块，《操作系统概念》中相比就略显逊色了，虽然后者的插图也非常丰富，至少在RAID这已经败下阵来）。本书作者是非常出色的写手，在操作系统与网络方面均有大作，而且语言不乏幽默，让人看起来总会深入其中。书的后面有实际案例的介绍，可以帮助读者建立对实际操作系统的框架性理解，但对于那些系统的感性与具体的认识还必须来自于相关的具体书籍；而那些具体的认识能够使得许多基本概念被一眼看穿，所以我非常建议读这类书（偏于理论的操作系统书）的读者（无论当做教材还是参考书），都要结合具体的系统的书籍来看（比如我选的就是unix/linux，因为它应该算是最具有开放性的系统了，我的参考书从系统编程《Unix环境高级编程》到内核架构与编程都有），最好还可以结合微机原理与接口一起学习（我们课程是这么安排的，在我看来非常好）；并且在可能情况下多参考同类书籍中的不同表述，这对问题的了解很有帮助。