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操作pȝ _N与设计原?全球?W??PDF 下蝲


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资料介:
本书是操作系l的l典教材Q内Ҏ(gu)及操作系l的概念、结构和机制?全书不仅pȝ地讲qC操作pȝ的基本概c原理和Ҏ(gu)Q而且以当代主的操作pȝWindows 8、UNIX、Android、LinuxZQ呈C当代操作pȝ的本质和特点。具体内容包括背景、进E、内存、调度、输?输出与文件、嵌入式pȝ、安全、分布式pȝ8个部?/span>


资料目录Q?br /> W?章 读者和教师指南 1

0.1 本书概述 2

0.2 实例pȝ 2

0.3 读者和教师学习路线图 3

0.4 互联|和|站资源 4

本书配套的网站 4

其他|站 4

W?1部分 背景

W?1章 计算机系l概q 5

1.1 基本l成 6

1.2 微处理器的发展 7

1.3 指o的执行 8

1.4 中断 10

1.4.1 中断和指令周期 11

1.4.2 中断处理 15

1.4.3 多个中断 17

1.5 分存储体系 19

1.6 高速缓存 22

1.6.1 动机 22

1.6.2 高速缓存的原理 22

1.6.3 高速缓存的设计 24

1.7 直接内存讉K 25

1.8 多处理器和多核组l结构 26

1.8.1 对称多处理器 27

1.8.2 l织l构 27

1.8.3 多核计算机 28

1.9 推荐阅读 29

1.10 关键术语、复习题与习题 30

附录1A 两存储器的性能特征 33

W?2章 操作pȝ概述 39

2.1 操作pȝ的目标和功能 40

2.1.1 作ؓ用户与系l交?/span>

接口的操作系l 40

2.1.2 作ؓ资源理器的

操作pȝ 42

2.1.3 操作pȝ的易

发展性 43

2.2 操作pȝ的发展 44

2.2.1 串行处理 44

2.2.2 单批处理pȝ 44

2.2.3 多道批处理系l 47

2.2.4 分时pȝ 49

2.3 主要成就 51

2.3.1 q程 52

2.3.2 内存理 55

2.3.3 信息保护和安全 56

2.3.4 调度和资源管理 57

2.4 C操作pȝ的发展 58

2.5 定w 61

2.5.1 基本概念 61

2.5.2 故障 62

2.5.3 操作pȝ中的机制 63

2.6 多处理器和多核操作系l设计要

考虑的因素 63

2.6.1 对称多处理器操作

pȝ设计上的考虑 63

2.6.2 多核操作pȝ

设计上的考虑 64

2.7 微YWindows介 66

2.7.1 背景 66

2.7.2 体系l构 66

2.7.3 客户/服务器模式 69

2.7.4 U程和SMP 70

2.7.5 Windows对象 70

2.8 传统UNIXpȝ 72

2.8.1 发展历史 72

2.8.2 pȝ概述 72

2.9 CUNIXpȝ 74

2.9.1 System VW??/span>

QSVR4Q 74

2.9.2 BSD 75

2.9.3 Solaris 10 75

2.10 Linuxpȝ 76

2.10.1 发展历史 76

2.10.2 模块l构 76

2.10.3 内核lg 78

2.11 Androidpȝ 80

2.11.1 安卓软g架构 81

2.11.2 安卓pȝ架构 83

2.11.3 zd 83

2.11.4 甉|理 84

2.12 推荐阅读和配套演C 85

2.13 关键术语、复习题与习题 86

W?2部分 q程

W?章 q程的描qC控制 89

3.1 什么是q程Q 90

3.1.1 背景 90

3.1.2 q程和进E控制块 91

3.2 q程状态 92

3.2.1 双状态模型 94

3.2.2 q程的创建和l束 95

3.2.3 五状态模型 97

3.2.4 q程挂v 100

3.3 q程描述W 104

3.3.1 操作pȝ中控?/span>

资源的结构 105

3.3.2 q程控制块 106

3.4 q程控制 112

3.4.1 Q处理器的)执行?/span>

模式 112

3.4.2 q程创徏 113

3.4.3 q程切换 114

3.5 操作pȝ的执行 116

3.5.1 独立内核 116

3.5.2 嵌套于用戯E 117

3.5.3 Zq程的操?/span>

pȝ 118

3.6 UNIX SVR4中的q程理 118

3.6.1 q程状态 118

3.6.2 q程描述 120

3.6.3 q程控制 122

3.7 ȝ 122

3.8 推荐阅读与动甅R123

3.9 关键术语、复习题与习题 123

W?章 U程 128

4.1 q程和线E 129

4.1.1 多线E 129

4.1.2 U程功能 132

4.2 U程的类型 134

4.2.1 用户U和内核U?/span>

U程 134

4.2.2 其他设计 138

4.3 多核和多U程 140

4.3.1 多核环境下应用的

性能 140

4.3.2 应用CZQValve?/span>

游戏软g 143

4.4 Windows 8的进E和U程

理 144

4.4.1 Windows 8所带来?/span>

改变 145

4.4.2 Windowsq程 146

4.4.3 q程和线E对象 147

4.4.4 多线E 149

4.4.5 U程状态 149

4.4.6 操作pȝ子系l的

支持 150

4.5 Solaris的线E和多处理器

理 150

4.5.1 多线E结构 150

4.5.2 设计目标 151

4.5.3 q程l构 152

4.5.4 U程执行 153

4.5.5 用线E处理中断 153

4.6 Linux的进E和U程理 154

4.6.1 Linuxq程 154

4.6.2 LinuxU程 156

4.6.3 Linux命名I间 157

4.7 Android的进E和U程理 158

4.7.1 Android应用 158

4.7.2 zd 159

4.7.3 q程和线E 161

4.8 Mac OS X的Grand Central

Dispatch 161

4.9 ȝ 164

4.10 推荐阅读 164

4.11 关键术语、复习题与习题 164

W?章 q发Q互斥与同步 169

5.1 q发的原理 171

5.1.1 一个简单例子 172

5.1.2 竞态(Race

ConditionQ 173

5.1.3 操作pȝ的设?/span>

挑战 174

5.1.4 q程交互 174

5.1.5 实现互斥的条件 177

5.2 互斥Q硬件的支撑Ҏ(gu) 178

5.2.1 关中断 178

5.2.2 Ҏ(gu)机器指o 178

5.3 信号灯(SemaphoreQ 181

5.3.1 互斥的实现 184

5.3.2 生?消费?/span>

问题 186

5.3.3 信号灯的实现 191

5.4 程QMonitorQ 192

5.4.1 程和信受192

5.4.2 采用通知和广播的

程模型 196

5.5 消息通信 197

5.5.1 同步QSynchroni-

zationQ 198

5.5.2 dQAddres-

singQ 199

5.5.3 消息格式 201

5.5.4 队列l织 201

5.5.5 互斥的实现 201

5.6 读?写者问题 203

5.6.1 读者优先 203

5.6.2 写者优先 204

5.7 ȝ 207

5.8 推荐阅读 207

5.9 关键术语、复习题与习题 208

W?章 q发Q死锁与饥饿 221

6.1 死锁的原理 222

6.1.1 可重用资源 225

6.1.2 消耗性资源 226

6.1.3 资源分配图 227

6.1.4 死锁发生的条件 228

6.2 死锁预防QDeadlock

PreventionQ 229

6.2.1 互斥条g 229

6.2.2 占有q等待条件 230

6.2.3 不可抢占条g 230

6.2.4 环\{待条g 230

6.3 死锁避免QDeadlock

AvoidanceQ 230

6.3.1 拒绝创徏q程 231

6.3.2 拒绝分配资源 232

6.4 死锁(Deadlock

DetectionQ 235

6.4.1 死锁算法 236

6.4.2 死锁恢复 237

6.5 解决死锁的综合方案 237

6.6 哲学家进问题 238

6.6.1 使用信号灯的解决

Ҏ(gu) 238

6.6.2 使用程的解?/span>

Ҏ(gu) 240

6.7 UNIXpȝ的ƈ发控制机制 241

6.7.1 道 242

6.7.2 消息 242

6.7.3 ׃n内存 242

6.7.4 信号灯 242

6.7.5 信号 243

6.8 Linux内核的ƈ发控制机制 244

6.8.1 原子操作 245

6.8.2 自旋?/span>

QSpinlocksQ 246

6.8.3 信号灯 248

6.8.4 屏障?/span>

QBarriersQ 249

6.9 SolarisU程同步原语 250

6.9.1 互斥锁 251

6.9.2 信号灯 251

6.9.3 读?写者锁 252

6.9.4 条g变量QCondition

VariableQ 252

6.10 Windows 7的ƈ发控制机制 252

6.10.1 Wait函数 252

6.10.2 调度对象QDispatcher

ObjectQ 253

6.10.3 临界区 254

6.10.4 瘦读?写者锁?/span>

条g变量 254

6.10.5 无锁同步 255

6.11 Androidpȝ中的q程?/span>

通信 255

6.12 ȝ 256

6.13 推荐阅读 256

6.14 关键术语、复习题与习题 257

W?部分 内存

W?章 内存理 265

7.1 内存理的需求 266

7.1.1 内存重定位 266

7.1.2 内存保护 267

7.1.3 内存׃n 268

7.1.4 逻辑l构 268

7.1.5 物理l构 268

7.2 内存分区 269

7.2.1 固定分区 270

7.2.2 分区大小 270

7.2.3 攄{略 271

7.2.4 动态分区 272

7.2.5 攄{略 273

7.2.6 |换{略 275

7.2.7 伙伴pȝ 275

7.2.8 重定位 277

7.3 分页 278

7.4 分段 282

7.5 结 282

7.6 推荐阅读和配套演C 283

7.7 关键术语、复习题与习题 283

附录7A 加蝲和链接 286

W?章 虚拟内存 292

8.1 g和控制结构 293

8.1.1 局部性和虚拟

内存 295

8.1.2 分页 296

8.1.3 表l构 297

8.1.4 分段 305

8.1.5 D页式 306

8.1.6 保护和共享 307

8.2 操作pȝ软g 308

8.2.1 d{略 309

8.2.2 攄{略 309

8.2.3 |换{略 310

8.2.4 늼册Ӏ314

8.2.5 |换{略和高?/span>

~冲的大 315

8.2.6 清除{略 321

8.2.7 加蝲控制 321

8.3 UNIX和SOLARIS的内?/span>

理 323

8.3.1 分页pȝ 323

8.3.2 内核内存分配器 326

8.4 Linux内存理 327

8.4.1 Linux虚拟内存 327

8.4.2 内核内存分配 329

8.5 Windows内存理 330

8.5.1 Windows虚拟地址

映射 330

8.5.2 Windows分页 331

8.5.3 Windows 8交换 332

8.6 Android内存理 332

8.7 结 332

8.8 推荐阅读和配套演C 333

8.9 关键术语、复习题与习题 334

W?部分 调度

W?章 单处理器调度 339

9.1 处理器调度的cd 340

9.1.1 长期调度 342

9.1.2 中期调度 343

9.1.3 短期调度 343

9.2 调度法 343

9.2.1 短期调度准则 343

9.2.2 优先U的使用 345

9.2.3 可选的调度{略 345

9.2.4 性能比较 355

9.2.5 公^׃n调度 360

9.3 传统的UNIX调度 362

9.4 ȝ 363

9.5 推荐阅读和动甅R364

9.6 关键术语、复习题与习题 364

W?10章 多处理器、多核调度与实时

调度 369

10.1 多处理器和多核调度 370

10.1.1 _度 370

10.1.2 设计问题 371

10.1.3 q程调度 373

10.1.4 U程调度 374

10.1.5 多核U程调度 379

10.2 实时调度 380

10.2.1 背景 380

10.2.2 实时操作pȝ?/span>

特点 381

10.2.3 实时调度 384

10.2.4 截止期限调度 385

10.2.5 单调速率调度 388

10.2.6 优先U反转 391

10.3 Linux调度 393

10.3.1 实时调度 393

10.3.2 非实时调度 394

10.4 UNIX SVR4调度 396

10.5 UNIX FreeBSD调度 397

10.5.1 优先U类 398

10.5.2 对SMP和多核的

支持 398

10.6 Windows调度 400

10.6.1 q程和线E?/span>

优先U 400

10.6.2 多处理器调度 401

10.7 ȝ 402

10.8 推荐阅读 403

10.9 关键术语、复习题与习题 403

W?部分 输入/输出与文?/span>

W?11章 I/O理和磁盘调度 407

11.1 I/O讑֤ 408

11.2 I/O功能的组l 409

11.2.1 I/O功能的发?/span>

历程 410

11.2.2 直接内存讉K 411

11.3 操作pȝ设计问题 412

11.3.1 设计目标 412

11.3.2 I/O功能的逻辑

l构 413

11.4 I/O~冲 414

11.4.1 单缓冲区 415

11.4.2 双缓冲区 416

11.4.3 环Ş~冲区 417

11.4.4 ~冲区的作用 417

11.5 盘调度 417

11.5.1 盘性能参数 417

11.5.2 盘调度{略 419

11.6 RAID 423

11.6.1 0URAID 426

11.6.2 1URAID 427

11.6.3 2URAID 428

11.6.4 3URAID 428

11.6.5 4URAID 429

11.6.6 5URAID 430

11.6.7 6URAID 430

11.7 盘高速缓存 430

11.7.1 设计考虑 431

11.7.2 性能考虑 432

11.8 UNIX SVR4 I/O 434

11.8.1 ~冲区高?/span>

~存 434

11.8.2 字符队列 435

11.8.3 无缓冲的I/O 435

11.8.4 UNIX讑֤ 436

11.9 Linux I/O 436

11.9.1 盘调度 436

11.9.2 Linux面~存 438

11.10 Windows I/O 439

11.10.1 基本I/O机制 439

11.10.2 异步I/O和同?/span>

I/O 439

11.10.3 软gRAID 440

11.10.4 卷媄拯 441

11.10.5 卷加密 441

11.11 ȝ 441

11.12 推荐阅读和动甅R441

11.13 关键术语、复习题与习题 443

W?12章 文g理 445

12.1 概述 446

12.1.1 文g和文?/span>

pȝ 446

12.1.2 文gl构 447

12.1.3 文g理pȝ 448

12.2 文gl织与访问 451

12.2.1 堆 452

12.2.2 序文g 453

12.2.3 索引序文g 453

12.2.4 索引文g 454

12.2.5 直接文g或哈?/span>

文g 455

12.3 B树 455

12.4 文g目录 458

12.4.1 内容 458

12.4.2 l构 459

12.4.3 命名 460

12.5 文g׃n 461

12.5.1 讉K权限 462

12.5.2 同时讉K 462

12.6 记录l块 463

12.7 辅存理 464

12.7.1 文g分配 464

12.7.2 I闲I间理 469

12.7.3 南471

12.7.4 可靠性 471

12.8 UNIX文g理 472

12.8.1 i节点 472

12.8.2 文g分配 474

12.8.3 目录 475

12.8.4 L构 475

12.9 Linux虚拟文gpȝ 475

12.9.1 块对象 477

12.9.2 i节点对象 478

12.9.3 目录对象 478

12.9.4 文g对象 478

12.9.5 高速缓存 479

12.10 Windows文gpȝ 479

12.10.1 NTFS的关?/span>

Ҏ(gu) 479

12.10.2 NTFS的卷和文?/span>

l构 480

12.10.3 可恢复性 482

12.11 Android文g理 483

12.11.1 文gpȝ 483

12.11.2 SQLite 484

12.12 ȝ 485

12.13 推荐阅读 485

12.14 关键术语、复习题与习题 486

W?部分 嵌入式系l?/span>

W?13章 嵌入式系l 489

13.1 嵌入式系l 490

13.2 嵌入式操作系l的特征 491

13.2.1 UL现有的商?/span>

操作pȝ 492

13.2.2 专用嵌入式操?/span>

pȝ 492

13.3 嵌入式Linux 493

13.3.1 内核大小 493

13.3.2 ~译 493

13.3.3 嵌入式Linux文g

pȝ 493

13.3.4 嵌入式Linux?/span>

优势 494

13.3.5 Android 494

13.4 TinyOS 495

13.4.1 无线传感?/span>

|络 495

13.4.2 TinyOS的目标 496

13.4.3 TinyOSlg 497

13.4.4 TinyOS调度器 499

13.4.5 配置实例 500

13.4.6 TinyOS资源

接口 501

13.5 推荐阅读 503

13.6 关键术语、复习题与习题 503

W?14章 虚拟机 506

14.1 虚拟化方法 508

14.2 处理器问题 511

14.3 内存理 513

14.4 I/O理 514

14.5 VMware ESXi 515

14.6 微YHyper-V和Xen变体 517

14.7 Java VM 518

14.8 Linux VServer虚拟机架构 519

14.8.1 体系l构 519

14.8.2 q程调度 520

14.9 Android虚拟机 521

14.9.1 Dex文g格式 522

14.9.2 Zygote 523

14.10 ȝ 523

14.11 推荐阅读 523

14.12 关键术语、复习题与习题 524

W?部分 安全

W?15章 操作pȝ安全 527

15.1 入R者和恶意软g 528

15.1.1 pȝ讉K威胁 528

15.1.2 对策 529

15.2 ~冲区溢出 531

15.2.1 ~冲区溢?/span>

d 531

15.2.2 ~译旉御 534

15.2.3 q行旉御 536

15.3 讉K控制 537

15.3.1 文gpȝ讉K

控制 537

15.3.2 讉K控制{略 539

15.4 UNIX讉K控制 544

15.4.1 传统UNIX文g讉K

控制 544

15.4.2 UNIX中的讉K控制

列表 546

15.5 操作pȝ强化 546

15.5.1 操作pȝ安装Q初?/span>

安装与修补 547

15.5.2 U除不必要的服务?/span>

应用和协议 548

15.5.3 配置用户、组和n?/span>

验证 548

15.5.4 配置资源控制 549

15.5.5 安装额外的安?/span>

控制 549

15.5.6 试pȝ安全性 549

15.6 安全l护 550

15.6.1 用户d 550

15.6.2 数据备䆾和存 550

15.7 Windows安全 551

15.7.1 讉K控制模式 551

15.7.2 讉K令牌 552

15.7.3 安全描述W 552

15.8 ȝ 555

15.9 推荐阅读 555

15.10 关键术语、复习题与习题 556

W?部分 分布式系l?/span>

W?16章 分布式处理、客?服务器和

集群 559

16.1 客户/服务器计 560

16.1.1 什么是客户/服务?/span>

计算Q 560

16.1.2 客户/服务?/span>

应用 562

16.1.3 中间件 567

16.2 分布式消息传递 569

16.2.1 可靠性与不可

靠性 571

16.2.2 d与非d 571

16.3 q程q程调用 571

16.3.1 参数传递 572

16.3.2 参数表示 573

16.3.3 客户/服务?/span>

l定 573

16.3.4 同步与异步 573

16.3.5 面向对象机制 574

16.4 集群 574

16.4.1 集群的配| 575

16.4.2 操作pȝ的设?/span>

问题 577

16.4.3 集群计算机的体系

l构 578

16.4.4 集群与SMP?/span>

Ҏ(gu) 579

16.5 Windows集群服务器 579

16.6 Beowulf和Linux集群 581

16.6.1 BeowulfҎ(gu) 581

16.6.2 Beowulf软g 582

16.7 ȝ 582

16.8 推荐阅读 583

16.9 关键术语、复习题与习题 583

参考文献 586

 
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