书籍摘要

《Operating Systems Internals and Design Principles》第九版全球版是由William Stallings所著的权威操作系统教材，全面覆盖了操作系统的内部机制、设计原则以及最新发展。本书适合作为计算机科学、计算机工程和电气工程专业本科生的操作系统课程教材，也适合相关领域的专业人员作为参考书籍。

一、内容结构

本书分为六个部分，内容层次分明，逐步深入：

• 背景知识：介绍了计算机系统的基本组成、微处理器的演变、指令执行过程、中断机制、内存层次结构以及多处理器和多核组织等内容，为后续理解操作系统的设计原理奠定了坚实的基础。
• 进程：深入探讨了进程描述与控制、线程、并发中的互斥与同步、死锁与饥饿等问题。详细阐述了进程的状态、描述、控制以及操作系统如何管理多个并发进程，确保它们高效、安全地运行。
• 内存管理：涵盖了内存管理的基本要求、内存分区、分页、分段等技术。探讨了虚拟内存的硬件和控制结构、操作系统软件如何管理虚拟内存，以及不同操作系统（如UNIX、Linux、Windows和Android）的内存管理机制。
• 调度：包括单处理器调度和多处理器、多核以及实时调度。介绍了不同类型处理器调度算法，如轮转调度、优先级调度等，并分析了它们在不同操作系统中的应用。
• 输入/输出和文件：讨论了I/O管理、磁盘调度、RAID技术、磁盘缓存，以及文件管理的基本概念、文件组织与访问、文件目录、文件共享等内容。同时，对不同操作系统的I/O和文件管理系统进行了比较和分析。
• 高级主题：包括嵌入式操作系统、虚拟机、操作系统安全、云计算和物联网操作系统等。探讨了这些新兴领域中操作系统的特殊需求和设计挑战，以及相关的技术和应用。

二、特色与更新

• 内容更新：本书紧跟操作系统的最新发展，对Linux和Android的覆盖内容进行了更新和扩展，反映了这两个操作系统内核的最新变化。同时，新增了关于虚拟化、云计算和物联网操作系统的章节，使读者能够了解这些前沿领域的基本概念和关键技术。
• 教学支持：为了帮助教师更好地开展教学活动，本书提供了丰富的教学支持材料，包括解决方案手册、项目手册、PowerPoint幻灯片、PDF格式的图表和表格、测试题库等。这些资源能够满足不同教学场景的需求，提高教学效果。
• 实践项目：书中设计了多种实践项目，如操作系统/161项目、仿真项目、信号量项目、内核项目、编程项目、研究项目、阅读报告任务、写作任务等。这些项目旨在培养学生的动手能力和解决实际问题的能力，使他们能够将理论知识与实践相结合。
• 多媒体资源：本书还配备了视频讲座（VideoNotes），专门讲解并发算法等内容，帮助学生更好地理解操作系统中的复杂概念。此外，还有在线章节和附录，提供了额外的学习材料，供有兴趣的读者深入研究。

三、适用对象

本书不仅适用于高校计算机相关专业的本科生，作为操作系统课程的核心教材，帮助学生系统地学习操作系统的理论知识和实践技能；也适合从事计算机系统开发、软件工程、网络安全等领域的专业人员，作为深入学习和参考的书籍，帮助他们了解操作系统的最新发展动态，提升专业素养。

总之，《Operating Systems Internals and Design Principles》第九版全球版是一部内容全面、结构清晰、与时俱进的操作系统教材，无论是对于学术研究还是实际应用，都具有很高的价值。