“等闲日月任西东,不管霜风著鬓蓬。满地翻*银杏叶,忽惊天地告成功。”
——(宋)葛绍体《晨兴书所见》
用这首诗来形容这本“银杏书”的诞生,实在是太贴切不过了。本书的作者陈海波教授多年以来一直辛勤坚守在操作系统研究与工业实践的第一线,取得了突出的研究成果并对产业界产生了重大影响,是国际计算机领域的知名青年学者。他从年开始一直在复旦大学、上海交通大学从事操作系统的教学工作,致力于将前沿研究与工业实践传递到人才培养与课堂教学中去,得到了广大学生的好评,培养了一批又一批在学术界与工业界崭露头角的青年计算机从业者。这次,他和夏虞斌教授一起,与上海交通大学并行与分布式系统研究所及领域操作系统教育部工程研究中心的多位老师和博士研究生共同合作,将他们对操作系统的深入理解、多年来的科研体会与一线的教学实践加以总结,撰写了这本操作系统的书籍——《现代操作系统:原理与实现》。
视频介绍创作背景
操作系统是现代计算平台的基础与核心支撑系统,负责管理硬件资源、控制程序运行、改善人机交互以及为应用软件提供运行环境等。长期以来,我国信息产业处于“缺芯少*”的状态,作为信息产业之“*”的操作系统是释放硬件能力、构筑应用生态的基础,也是关键的“卡脖子”技术之一。
随着智能终端的多样化,5G带来的大连接、低时延、高吞吐,以及异构硬件设备的繁荣发展,我们正在逐步进入万物互联的智能世界,覆盖所有场景的单一操作系统已经很难发挥出硬件的处理能力并满足应用越来越高的极限需求。当前,华为、阿里、微软、谷歌、Facebook等各大企业纷纷在操作系统领域投入重兵。例如,微软在Windows10之后开始研制WindowsCoreOS,谷歌从年开始投入Fuchsia项目,Facebook从年开始研制面向AR/VR等的新OS,华为也于年发布鸿蒙操作系统并与合作伙伴一起构建openEuler、openHarmony开源社区和华为移动服务(HMS)生态。
操作系统的复兴也对教学科研与产业实践提出了新的要求。首先,操作系统教材需要体现操作系统的核心原理与设计,从而帮助读者建立对操作系统的系统性认识;其次,操作系统教材需要反映国际的研究前沿,当前操作系统技术仍在迅猛发展,随着新处理器、新加速器架构、新应用场景的出现,很多新的问题不断涌现,并且很多经典的问题也出现了新的解决方法,这些都给操作系统的设计与实现提供了新的思路;最后,操作系统教材需要反映工业界实践,操作系统是一门系统性与实践性非常强的学科,脱离实现来谈设计很容易陷入纸上谈兵的陷阱。
独创性
本书将以三个“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,面向最新工业界实践,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。对于每项要介绍的内容,本书将从一个具体的操作系统设计问题出发,解释这个问题背后的挑战,给出当前的经典设计,并介绍当前的一些工业界实践与前沿研究。本书不仅介绍典型的Linux操作系统的设计与实现,还将介绍微内核(Microkernel)、外核(Exokernel)等操作系统架构。
此外,为了帮助读者更好地理解操作系统的设计与实现,除了本书中介绍的各种操作系统的设计与实现外,上海交通大学并行与分布式系统研究所团队还专门实现了一个小巧但具有较完整基础功能的微内核架构教学操作系统ChCore,并基于ChCore设计了一系列的课程实验。因此,本书期望不仅从理论上具体讲解操作系统的设计与实现,而且能够帮助读者通过动手实践的方式获得操作系统设计与实现的第一手经验。
作者简介
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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ACMSIGOPSChinaSys主席、CCF系统软件专委会副主任、ACM旗舰杂志CommunicationsoftheACM中国首位编委与SpecialSections领域共同主席、ACMTransactionsonStorage编委。曾任ACMSOSP年大会共同主席、ACMCCS系统安全领域主席、ACMSIGSAC奖励委员会委员。研究工作还获得了华为最高个人贡献奖、金牌团队奖。按照csrankings.org的统计,其近5年(~)在操作系统领域高水平会议(SOSP/OSDI、EuroSys、USENIXATC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、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。
专家推荐
(按姓氏音序排列)
当看到上海交通大学陈海波教授、夏虞斌副教授等的著作《现代操作系统:原理与实现》这本教材时,内心满是钦佩与敬意。过去一直采用国外的操作系统教材,很高兴看到终于有国内学者编写的重量级操作系统教材——全书共有24章、多页,这是迄今为止我所看到的知识最全面、内容最前沿、实践最重视的一本操作系统教材了。
相信不管是新入门的本科生,还是业界的资深专家,都能从这本教材中学习到新知识。(节选自包老师微博