新建 文本文档.txt

中科院徐志伟老师一书《操作系统 原理·技术与编程》的源代码和习题接

头盖骨下的秘密：《操作系统 原理·技术与编程》
       By:刘天北

古人说，头为六阳之首：高等动物的神经中枢系统大都安排在这儿。多亏了头盖骨下的那一套可敬而复杂的构造，我们才能够反应外界刺激，调度器官工作，甚至偶尔还会回忆、思考、读书写字。对于一个现代计算机系统来说，操作系统也起到了跟神经中枢类似的作用。它是系统中最核心的管理者和调度者，是人类曾制造出的与大脑最接近的东西。但是长久以来，在计算机科学的学习者和应用者中间，与操作系统相关的学习总被大家视为畏途。的确，操作系统处于软件和硬件之间，相关的知识庞杂而细微，既显得很抽象、又似乎很“底层”；跟这样的内容打交道，简直就像是打开头盖骨，做一回开颅手术——这似乎非得是华佗再世才办得了的营生。
可这头盖骨下的秘密，任何严肃的计算机开发人员却又都不能忽视。它不仅意味着种种抽象、玄虚的原理，同时还总与我们的日常开发实践紧密相关。所以，一部优秀的操作系统教材自然也是读者们极欲得到的：如果能有一个高明、体贴的向导带领，又有谁不想对这个复杂器官的构造和动力学一探究竟？我最近读到的《操作系统 原理·技术与编程》（机械工业出版社，2004年1月出版）一书，正是这样一位揭开头盖骨下秘密的称职向导。
该书是“重点大学计算机教材”丛书中的一部，由青岛大学和中科院计算所的两位资深专家合著。全书17章，分为“操作系统初始化”、“并发控制原理及实现”、“资源管理及实现”、“IPC和网络编程接口”4大部分；用区区500页的篇幅，覆盖了进程/线程管理、存储管理、文件管理、设备管理、通信等操作系统核心内容，另外也包含了计算机体系结构、软硬件接口技术、中断技术、系统调用、网络编程等重要方面。这样的教学、论述范围，完全满足了中、高级学习者和开发者的实际需要。
以往很多操作系统教材之所以难读难学，往往还要归咎于这个领域的自身特性。操作系统的种种原理、机制本来就略嫌抽象，而业界又现存多种厂商的操作系统产品；这样一来，为了保证“厂商中立性”，很多论著作者都采取了“先原理，后案例”的论述思路。如此编写的教材，原理部分那些复杂的框图和单调的解说，往往会显得空凿、枯燥；而最后针对不同厂商操作系统的案例分析，又大都类似于走马观花，并未起到加深认识、增进理解的作用。荷兰大师Tanenbaum的名著《操作系统：设计与实现》对以上论述套路做出了革命性的改进：他第一次把原理阐述和实际操作系统实现的案例结合起来，在各章节中剖析了一种小型系统Minix的源代码的相应部分，这构成了该书受欢迎的主要因素。
而我们介绍的这本《操作系统》也袭承了上述Tanenbaum著作在内容组织方面的优点。本书用作范例的产品，是目前业界流行的Linux系统。每一章中的原理介绍部分之后，作者们都随即安排了对Linux内核相关部分的分析。这样，读者可以通过切实、直观的源代码，加深对刚刚学到的概念的理解，完全避开了空凿、抽象的弊端。
正如副标题“原理·技术与编程”暗示的那样，本书的另一大特点在于它对编程开发实践的指导。在原理阐述、实现代码剖析之外，作者们对系统编程的多个方面做了详尽的介绍，并实际给出了5个重要的Linux系统编程实例（编写守护进程、修改内核调度算法、编写系统调用、编写设备驱动LKM、TCP/UDP网络编程）。也就是说，通过本书的学习，读者能够大致熟悉Linux系统上的开发实践。与其它单纯讲解操作系统的教材相比，这不能不说是一个意外收获。
刚刚看到作者们的内容组织构架时，我甚至不免有些担心——这里的分寸往往很难把握：以“结合代码与实例”的方式介绍操作系统，很可能要么仍旧过于偏重原理，失之抽象，要么陷入代码的沼泽中，又失之芜杂。两位作者精心的布置和流畅的讲解，成功地找到了这两种险境中间的羊肠小道。让我们引用序言中的说法：“源代码是这门学科的着陆点”——在本书的写作中，两位作者完成了一次平稳、精彩的着陆。
本书装帧雅致、印制精美，体现了国内重点教材的水准。如果在内容上适当增加“保护和安全”方面的介绍，书后再附上索引，庶几可称完美。当然，这些细微的挑剔全属于“不贤识小”，我更愿意表达的，还是一个幸运的读者，在见识了头盖骨下的秘密之后的愉悦和感激。