本书将可移植操作系统POSIX标准和CPU指令集架构ISA两层接口通过Linux操作系统贯通起来，涵盖了Linux操作系统的各个主要方面，主要有以openEuler操作系统为例的POSIX工具集、计算机系统的工作原理、x86和ARM64汇编语言、系统调用的工作机制、进程描述和内存管理、可执行程序工作原理、内核线程和I/O驱动框架、进程调度和进程切换、KVM和容器技术、Linux安全相关技术等Linux系统运作的各个关键机制。
本书首先以Linux社区规则、Linux发展的渊源、Linux基本使用和命令工具作为导引；然后以存储程序计算机相关的工作原理、x86和ARM64汇编语言、指令乱序问题、mykernel精简内核实验以及Linux内核源代码编译和系统构建作为Linux内核的入门基础；接着焦深入理解系统调用，并在x86和ARM64系统调用实现的基础上延伸到进程的创建、可执行程序的加载和进程的切换，其中涉及了进程描述符、进程地址空间和程序编译构建等相关的内容；最后总结了Linux系统的一般执行过程和系统架构，并拓展到KVM和容器技术，以及Linux系统安全相关技术。
本书适合作为高等院校计算机、软件工程专业高年级本科生和研究生的教材，同时可供计算机软件相关从业人员学习参考。

孟宁，中国科学技术大学软件学院专职教师，主讲“高级软件工程”“Linux操作系统分析”等课程。
他讲授的两门慕课获评国家精品在开放课程和本科课程，入选华为“智能基座”精品慕课，被中国高校计算机教育MOOC联盟评为优秀课程，荣获安徽省教学成果奖二等奖，等等。在线课程视频在读行学、网易云课堂、学堂在线、B站等在线平台的累计学员达20余万人。
他专注于Linux操作系统、软件工程、人工智能和区块链等技术领域，与华为、OPPO、龙芯中科等多家国内外企业和创业公司有技术合作。

第1章 Linux操作系统概览
1.1 自由软件江湖里的“码头”和规矩
1.1.1 自由软件世界的“擎天大柱”Linux
1.1.2 江湖的由来——自由软件运动
1.1.3 江湖的规矩——开源软件许可证
1.1.4 江湖的危局——GPLv2和GPLv
1.2 操作系统成长记
1.2.1 操作系统诞生的背景
1.2.2 早期的软件操作系统
1.2.3 系统调用的概念
1.2.4 多道程序操作系统
1.2.5 笼罩在UNIX上的阴影
1.2.6 早期个人计算机操作系统的大倒退
1.2.7 移动互联网和AIoT时代的操作系统
1.3 国产操作系统概述
1.3.1 国产操作系统的发展历程
1.3.2 openEuler操作系统
1.4 与 Linux的第一次亲密接触
1.4.1 Linux内核发展简史
1.4.2 安装一个Linux系统
1.4.3 Linux命令行简明指南
1.5 openEuler操作系统中的常用Linux命令参考
1.5.1 查看系统相关信息的命令
1.5.2 用户管理和权限管理相关的命令
1.5.3 文件和目录相关的命令
1.5.4 进程相关的命令
1.5.5 进程间通信（IPC）相关的命令
1.5.6 基本的开发者工具
1.5.7 I/O相关的命令
1.5.8 Shell脚本中的常用命令
本章实验
第2章 计算机系统的基本工作原理
2.1 存储程序计算机
2.1.1 哈佛结构与冯·诺依曼结构
2.1.2 复杂指令集和精简指令集
2.1.3 深入理解冯·诺依曼体系结构
2.1.4 计算机的存储系统
2.1.5 计算机的总线结构
2.2 x86汇编语言基础
2.2.1 x86 CPU的寄存器
2.2.2 基本汇编语言语法规则
2.2.3 汇编语言代码片段分析
2.2.4 分析完整的x86汇编程序
2.2.5 函数调用堆栈框架
2.2.6 C语言代码中内嵌汇编语言代码
2.3 ARM64汇编语言基础
2.3.1 ARM64 CPU的寄存器
2.3.2 常用的ARM64汇编指令
2.3.3 分析完整的ARM64汇编程序
2.4 指令乱序问题
2.4.1 可重入函数与线程安全
2.4.2 编译器指令乱序问题
2.4.3 CPU指令乱序问题
2.5 编写一个精简的操作系统内核
2.5.1 虚拟一个64位x86的硬件平台
……
第3章 Linux内核源代码及调试环境
第4章 深入理解系统调用
第5章 进程的描述和创建
第6章 可执行程序工作原理
第7章 中断处理、内核线程和设备驱动
第8章 进程调度与进程切换
第9章 Linux操作系统的软件架构
第10章 KVM及虚拟机技术
第11章 Linux容器技术
第12章 Linux系统安全相关技术