本书是一部系统解析操作系统原理及openEuler核心技术的著作。为便于读者高效学习，本书结合openEuler中的实现代码，详细介绍操作系统的基本原理和核心技术。全书分为12章：第1章介绍操作系统的基本概念、发展历史、基本功能、设计目标、主流操作系统、发展趋势，以及openEuler操作系统；第2章介绍鲲鹏处理器的体系架构、CPU编程模型、CPU访存原理，以及鲲鹏处理器与openEuler；第3章介绍进程的概念、进程的描述、进程的控制、系统调用、进程切换及线程；第4章介绍调度性能指标、常见的调度算法、多核调度及CFS调度；第5章介绍虚拟内存、分页机制、地址转换加速机制、多级页表及物理内存扩充机制；第6章介绍互斥与锁、自旋锁、同步与信号量、共享内存、消息传递等机制及内存屏障技术；第7章介绍文件系统的基本实现、I/O性能优化、崩溃一致性及虚拟文件系统；第8章介绍TCP/IP协议栈、openEuler的网络子系统架构、网卡驱动程序、套接字、数据的传输路径及新型网络加速技术；第9章介绍虚拟机监视器的基本概念和基本任务、openEuler的虚拟化平台——StratoVirt；第10章介绍容器的基本原理与构建过程及华为容器引擎iSulad；第11章介绍可信计算相关知识、可信平台模块规范、系统启动路径及openEuler的可信启动实现技术；第12章介绍A-Tune的基本原理及其智能决策和自动调优两个核心模块的关键技术。
本书适合作为广大高校计算机专业操作系统课程的教辅教材，也可以作为操作系统内核开发者的自学参考用书。

张尧学，中国工程院院士，清华大学计算机系教授，湖南省科协主席，教育部软件工程专业教学指导委员会主任委员。长期从事操作系统、新型网络计算模式、计算机网络等领域研究。以第一完成人获得国家自然科学一等奖1项（2014年），国家技术发明二等奖1项（2004年），国家科学技术进步二等奖2项（2001年和1998年），省部级奖励5项，何梁何利科学与技术进步奖（2005年）。曾任中南大学校长（2011—2017年）。现担任Chinese Journal of Electronics主编，曾主编《计算机操作系统》等多本畅销教材。任炬 中南大学计算机学院教授，湖南省杰出青年基金获得者，中国科协青年托举人才，湖南省湖湘青年英才。研究方向包括物联网、操作系统、网络计算、网络大数据等。在国际著名期刊和会议上发表80多篇论文，曾获2019年IEEE TCSC早期职业成就奖以及多个国际会议最佳论文奖。现任IEEE TVT和PPNA两个国际期刊编委，曾任多个国际会议主席、程序委员会主席、领域主席等职务。

第1章 操作系统概述
1.1 操作系统的基本概念
1.2 操作系统的发展历史
1.2.1 手工操作时代
1.2.2 批处理系统
1.2.3 多道程序系统
1.2.4 分时操作系统
1.2.5 实时操作系统
1.3 操作系统的基本功能
1.4 操作系统的设计目标
1.5 主流的操作系统
1.5.1 终端操作系统
1.5.2 服务器操作系统
1.6 操作系统的发展趋势
1.6.1 微内核
1.6.2 库操作系统
1.6.3 外内核
1.6.4 多内核
1.6.5 离散化内核
1.7 openEuler操作系统简介
本章小结
第2章 鲲鹏处理器
2.1 鲲鹏处理器概述
2.2 体系架构
2.3 CPU编程模型
2.3.1 中断与异常
2.3.2 异常级别
2.3.3 寄存器
2.3.4 指令集
2.4 CPU访存原理
2.4.1 存储器的层次结构
2.4.2 内存
2.4.3 内存管理单元
2.5 鲲鹏处理器与openEuler
本章小结
第3章 进程与线程
3.1 进程的概念
3.1.1 程序： 从源代码到执行
3.1.2 程序的并发执行与进程抽象
3.2 进程的描述
3.2.1 进程控制块
3.2.2 进程状态
3.3 进程的控制
3.3.1 进程控制原语
3.3.2 进程创建
3.3.3 程序装载
3.3.4 进程终止
3.3.5 openEuler中的进程树
3.4 系统调用
3.4.1 基本概念
3.4.2 系统调用的实现
3.5 进程切换
3.5.1 基本原理
3.5.2 进程切换过程
3.6 线程
3.6.1 基本概念
3.6.2 线程模型
3.6.3 openEuler中线程的实现
本章小结
第4章 CPU调度
4.1 调度性能指标
4.2 常见的调度算法
4.2.1 先进先出
4.2.2 最短进程优先
4.2.3 轮转调度
4.2.4 优先级调度
4.3 多核调度
4.3.1 多核调度的背景
4.3.2 多核调度策略
4.4 CFS调度
4.4.1 调度策略和进程类别
4.4.2 调度类
4.4.3 调度队列和调度实体
4.4.4 CFS调度策略
4.4.5 调度过程
本章小结
第5章 内存管理
第6章 线程/进程间通信
第7章 文件系统
第8章 跨机器通信
第9章 系统虚拟化
第10章 容器
第11章 可信启动
第12章 openEuler智能调优——A-Tune
参考文献
附录

Linux作为使用非常广泛
的操作系统发展了近30年，
已经成为IT产业的基础平台
。opeEuler是一个基于
Linux Kernel（内核）的开
源社区，也是一个开放创新
的平台，不但承载着对鲲鹏
等多种芯片架构的支持，而
且承载着对操作系统、体系
架构未来的探索任务。
opeEuler社区最终会成为一
个引领技术创新的开源生态
系统。开源是一种产业生态
的建设模式，在世界范围内
，越来越多的公司利用开源
促进产业链生态的建设，甚
至引导产业的发展方向，形
成了从开源社区到基于开源
的企业级产品与服务的生态
链。
开源是一种协作创新模
式，通过开源，软件开发的
速度大大加快，产业标准的
形成时间大大缩短。同时，
开放协作的环境更容易激发
创新的思维和创造的灵感，
对于开源社区不断涌现的创
新，我们已经喜闻乐见。
开源也是一种文化交流
的方式，通过开源，可以集
合全世界的智慧，在世界的
不同角落，共同协作完成大
型软件系统的开发和演进。
这在很大程度上也加深了世
界人民之间的沟通和了解。
我始终相信，沟通与交流是
全世界构建美好未来的钥匙
。
华为公司持续投入基础
软件的建设，现在将历史的
积累贡献出来，创建了
opeEuler社区，并且基于
opeEuler操作系统编写了本
书。全书深入地介绍了
opeEuler操作系统的设计原
理与实现细节，并结合鲲鹏
芯片对软硬件协同设计做了
简明扼要的讲解。
我相信，本书仅仅是一
个开始，读者想要真正学以
致用就要参与到社区中，希
望广大师生能融入opeEuler
社区，去沟通、去分享、去
贡献、去创造，共同推动操
作系统研究的发展与创新。
侯金龙
华为公司高级副总裁
华为数字能源技术有限
公司总裁