操作系統(tǒng)――精髓與設計原理（第九版）

第一部分 背景知識
第1章 計算機系統(tǒng)概述\t2
1．1 基本構成\t2
1．2 微處理器的發(fā)展\t3
1．3 指令的執(zhí)行\(zhòng)t4
1．4 中斷\t6
1．4．1 中斷和指令周期\t7
1．4．2 中斷處理\t8
1．4．3 多個中斷\t10
1．5 存儲器的層次結構\t11
1．6 高速緩存\t13
1．6．1 動機\t13
1．6．2 高速緩存原理\t13
1．6．3 高速緩存設計\t15
1．7 直接內(nèi)存存取\t15
1．8 多處理器和多核計算機組織結構\t16
1．8．1 對稱多處理器\t16
1．8．2 多核計算機\t17
1．9 關鍵術語、復習題和習題\t19
1．9．1 關鍵術語\t19
1．9．2 復習題\t19
1．9．3 習題\t19
附錄1A 兩級存儲器的性能特征\t21
第2章 操作系統(tǒng)概述\t26
2．1 操作系統(tǒng)的目標和功能\t26
2．1．1 作為用戶/計算機接口的
操作系統(tǒng)\t26
2．1．2 作為資源管理器的操作系統(tǒng)\t27
2．1．3 操作系統(tǒng)的易擴展性\t28
2．2 操作系統(tǒng)的演化\t29
2．2．1 串行處理\t29
2．2．2 簡單批處理系統(tǒng)\t29
2．2．3 多道批處理系統(tǒng)\t31
2．2．4 分時系統(tǒng)\t33
2．3 主要成就\t34
2．3．1 進程\t34
2．3．2 內(nèi)存管理\t36
2．3．3 信息保護和安全\t37
2．3．4 調(diào)度和資源管理\t38
2．4 現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征\t39
2．5 容錯性\t40
2．5．1 基本概念\t41
2．5．2 錯誤\t41
2．5．3 操作系統(tǒng)機制\t42
2．6 多處理器和多核操作系統(tǒng)設計
考慮因素\t42
2．6．1 對稱多處理器操作系統(tǒng)設計
考慮因素\t42
2．6．2 多核操作系統(tǒng)設計考慮因素\t43
2．7 微軟Windows系統(tǒng)簡介\t44
2．7．1 背景\t44
2．7．2 體系結構\t44
2．7．3 客戶-服務器模型\t46
2．7．4 線程和SMP\t47
2．7．5 Windows對象\t47
2．8 傳統(tǒng)的UNIX系統(tǒng)\t48
2．8．1 歷史\t48
2．8．2 描述\t49
2．9 現(xiàn)代UNIX系統(tǒng)\t50
2．9．1 System V Release 4（SVR4）\t51
2．9．2 BSD\t51
2．9．3 Solaris 11\t51
2．10 Linux操作系統(tǒng)\t51
2．10．1 歷史\t51
2．10．2 模塊結構\t52
2．10．3 內(nèi)核組件\t53
2．11 Android\t55
2．11．1 Android軟件體系結構\t56
2．11．2 Android運行時\t57
2．11．3 Android系統(tǒng)體系結構\t59
2．11．4 活動\t60
2．11．5 電源管理\t60
2．12 關鍵術語、復習題和習題\t60
2．12．1 關鍵術語\t60
2．12．2 復習題\t61
2．12．3 習題\t61
第二部分 進程
第3章 進程描述和控制\t64
3．1 什么是進程\t64
3．1．1 背景\t64
3．1．2 進程和進程控制塊\t65
3．2 進程狀態(tài)\t66
3．2．1 兩狀態(tài)進程模型\t67
3．2．2 進程的創(chuàng)建和終止\t68
3．2．3 五狀態(tài)模型\t69
3．2．4 被掛起的進程\t71
3．3 進程描述\t74
3．3．1 操作系統(tǒng)的控制結構\t75
3．3．2 進程控制結構\t75
3．4 進程控制\t79
3．4．1 執(zhí)行模式\t79
3．4．2 進程創(chuàng)建\t80
3．4．3 進程切換\t81
3．5 操作系統(tǒng)的執(zhí)行\(zhòng)t82
3．5．1 無進程內(nèi)核\t82
3．5．2 在用戶進程內(nèi)運行\(zhòng)t83
3．5．3 基于進程的操作系統(tǒng)\t84
3．6 UNIX SVR4進程管理\t84
3．6．1 進程狀態(tài)\t84
3．6．2 進程描述\t85
3．6．3 進程控制\t87
3．7 小結\t87
3．8 關鍵術語、復習題和習題\t88
3．8．1 關鍵術語\t88
3．8．2 復習題\t88
3．8．3 習題\t88
第4章 線程\t91
4．1 進程和線程\t91
4．1．1 多線程\t91
4．1．2 線程的功能\t93
4．2 線程分類\t95
4．2．1 用戶級和內(nèi)核級線程\t95
4．2．2 其他方案\t97
4．3 多核和多線程\t99
4．3．1 多核系統(tǒng)上的軟件性能\t99
4．3．2 應用示例：Valve游戲軟件\t100
4．4 Windows的進程和線程管理\t101
4．4．1 后臺任務管理和應用生命
周期\t102
4．4．2 Windows進程\t103
4．4．3 進程對象和線程對象\t103
4．4．4 多線程\t104
4．4．5 線程狀態(tài)\t104
4．4．6 對操作系統(tǒng)子系統(tǒng)的支持\t105
4．5 Solaris的線程和SMP管理\t106
4．5．1 多線程體系結構\t106
4．5．2 動機\t106
4．5．3 進程結構\t107
4．5．4 線程的執(zhí)行\(zhòng)t108
4．5．5 把中斷當作線程\t108
4．6 Linux的進程和線程管理\t109
4．6．1 Linux任務\t109
4．6．2 Linux線程\t110
4．6．3 Linux命名空間\t111
4．7 Android的進程和線程管理\t112
4．7．1 安卓應用\t112
4．7．2 活動\t113
4．7．3 進程和線程\t114
4．8 Mac OS X的GCD技術\t114
4．9 小結\t116
4．10 關鍵術語、復習題和習題\t116
4．10．1 關鍵術語\t116
4．10．2 復習題\t116
4．10．3 習題\t117
第5章 并發(fā)：互斥和同步\t121
5．1 互斥：軟件解決方法\t122
5．1．1 Dekker算法\t122
5．1．2 Peterson算法\t125
5．2 并發(fā)的原理\t126
5．2．1 一個簡單的例子\t127
5．2．2 競爭條件\t128
5．2．3 操作系統(tǒng)關注的問題\t128
5．2．4 進程的交互\t128
5．2．5 互斥的要求\t131
5．3 互斥：硬件的支持\t131
5．3．1 中斷禁用\t131
5．3．2 專用機器指令\t132
5．4 信號量\t133
5．4．1 互斥\t136
5．4．2 生產(chǎn)者/消費者問題\t137
5．4．3 信號量的實現(xiàn)\t142
5．5 管程\t142
5．5．1 使用信號的管程\t142
5．5．2 使用通知和廣播的管程\t145
5．6 消息傳遞\t146
5．6．1 同步\t147
5．6．2 尋址\t148
5．6．3 消息格式\t149
5．6．4 排隊原則\t149
5．6．5 互斥\t149
5．7 讀者/寫者問題\t150
5．7．1 讀者優(yōu)先\t151
5．7．2 寫者優(yōu)先\t152
5．8 小結\t154
5．9 關鍵術語、復習題和習題\t154
5．9．1 關鍵術語\t154
5．9．2 復習題\t154
5．9．3 習題\t155
第6章 并發(fā)：死鎖和饑餓\t164
6．1 死鎖原理\t164
6．1．1 可重用資源\t167
6．1．2 可消耗資源\t167
6．1．3 資源分配圖\t168
6．1．4 死鎖的條件\t169
6．2 死鎖預防\t169
6．2．1 互斥\t170
6．2．2 占有且等待\t170
6．2．3 不可搶占\t170
6．2．4 循環(huán)等待\t170
6．3 死鎖避免\t170
6．3．1 進程啟動拒絕\t171
6．3．2 資源分配拒絕\t171
6．4 死鎖檢測\t174
6．4．1 死鎖檢測算法\t174
6．4．2 恢復\t175
6．5 一種綜合的死鎖策略\t175
6．6 哲學家就餐問題\t176
6．6．1 基于信號量的解決方案\t177
6．6．2 基于管程的解決方案\t178
6．7 UNIX并發(fā)機制\t178
6．7．1 管道\t179
6．7．2 消息\t179
6．7．3 共享內(nèi)存\t179
6．7．4 信號量\t179
6．7．5 信號\t180
6．8 Linux內(nèi)核并發(fā)機制\t180
6．8．1 原子操作\t181
6．8．2 自旋鎖\t182
6．8．3 信號量\t183
6．8．4 屏障\t184
6．9 Solaris線程同步原語\t185
6．9．1 互斥鎖\t186
6．9．2 信號量\t186
6．9．3 多讀者/單寫者鎖\t186
6．9．4 條件變量\t187
6．10 Windows的并發(fā)機制\t187
6．10．1 等待函數(shù)\t187
6．10．2 分派器對象\t187
6．10．3 臨界區(qū)\t188
6．10．4 輕量級讀寫鎖和條件變量\t188
6．10．5 鎖無關同步機制\t189
6．11 Android進程間通信\t189
6．12 小結\t190
6．13 關鍵術語、復習題和習題\t190
6．13．1 關鍵術語\t190
6．13．2 復習題\t190
6．13．3 習題\t191
第三部分 內(nèi)存
第7章 內(nèi)存管理\t196
7．1 內(nèi)存管理的需求\t196
7．1．1 重定位\t196
7．1．2 保護\t197
7．1．3 共享\t197
7．1．4 邏輯組織\t197
7．1．5 物理組織\t198
7．2 內(nèi)存分區(qū)\t198
7．2．1 固定分區(qū)\t198
7．2．2 動態(tài)分區(qū)\t200
7．2．3 伙伴系統(tǒng)\t202
7．2．4 重定位\t203
7．3 分頁\t204
7．4 分段\t206
7．5 小結\t207
7．6 關鍵術語、復習題和習題\t207
7．6．1 關鍵術語\t207
7．6．2 復習題\t208
7．6．3 習題\t208
附錄7A 加載和鏈接\t210
第8章 虛擬內(nèi)存\t214
8．1 硬件和控制結構\t214
8．1．1 局部性和虛擬內(nèi)存\t215
8．1．2 分頁\t216
8．1．3 分段\t222
8．1．4 段頁式\t223
8．1．5 保護和共享\t224
8．2 操作系統(tǒng)軟件\t224
8．2．1 讀取策略\t225
8．2．2 放置策略\t226
8．2．3 置換策略\t226
8．2．4 駐留集管理\t230
8．2．5 清除策略\t234
8．2．6 加載控制\t234
8．3 UNIX和Solaris內(nèi)存管理\t235
8．3．1 分頁系統(tǒng)\t235
8．3．2 內(nèi)核內(nèi)存分配器\t237
8．4 Linux內(nèi)存管理\t238
8．4．1 虛擬內(nèi)存\t239
8．4．2 內(nèi)核內(nèi)存分配\t240
8．5 Windows內(nèi)存管理\t240
8．5．1 Windows虛擬地址映射\t241
8．5．2 Windows分頁\t241
8．5．3 Windows交換\t242
8．6 Android內(nèi)存管理\t242
8．7 小結\t242
8．8 關鍵術語、復習題和習題\t243
8．8．1 關鍵術語\t243
8．8．2 復習題\t243
8．8．3 習題\t243
第四部分 調(diào)度
第9章 單處理器調(diào)度\t248
9．1 處理器調(diào)度的類型\t248
9．1．1 長程調(diào)度\t249
9．1．2 中程調(diào)度\t250
9．1．3 短程調(diào)度\t250
9．2 調(diào)度算法\t250
9．2．1 短程調(diào)度規(guī)則\t250
9．2．2 優(yōu)先級的使用\t251
9．2．3 選擇調(diào)度策略\t252
9．2．4 性能比較\t258
9．2．5 公平共享調(diào)度\t261
9．3 傳統(tǒng)的UNIX調(diào)度\t263
9．4 小結\t264
9．5 關鍵術語、復習題和習題\t264
9．5．1 關鍵術語\t264
9．5．2 復習題\t264
9．5．3 習題\t265
第10章 多處理器、多核和實時調(diào)度\t268
10．1 多處理器和多核調(diào)度\t268
10．1．1 粒度\t268
10．1．2 設計問題\t269
10．1．3 進程調(diào)度\t270
10．1．4 線程調(diào)度\t271
10．1．5 多核線程調(diào)度\t275
10．2 實時調(diào)度\t276
10．2．1 背景\t276
10．2．2 實時操作系統(tǒng)的特點\t276
10．2．3 實時調(diào)度\t278
10．2．4 限期調(diào)度\t279
10．2．5 速率單調(diào)調(diào)度\t282
10．2．6 優(yōu)先級反轉(zhuǎn)\t284
10．3 Linux調(diào)度\t285
10．3．1 實時調(diào)度\t285
10．3．2 非實時調(diào)度\t286
10．4 UNIX SVR4調(diào)度\t287
10．5 FreeBSD調(diào)度程序\t288
10．5．1 優(yōu)先級\t288
10．5．2 對稱多處理器與多核支持\t289
10．6 Windows調(diào)度\t290
10．6．1 進程和線程優(yōu)先級\t290
10．6．2 多處理器調(diào)度\t291
10．7 小結\t291
10．8 關鍵術語、復習題和習題\t292
10．8．1 關鍵術語\t292
10．8．2 復習題\t292
10．8．3 習題\t292
第五部分 輸入/輸出和文件
第11章 I/O管理和磁盤調(diào)度\t296
11．1 I/O設備\t296
11．2 I/O功能的組織\t297
11．2．1 I/O功能的發(fā)展\t297
11．2．2 直接內(nèi)存訪問\t298
11．3 操作系統(tǒng)設計問題\t299
11．3．1 設計目標\t299
11．3．2 I/O功能的邏輯結構\t300
11．4 I/O緩沖\t301
11．4．1 單緩沖\t301
11．4．2 雙緩沖\t302
11．4．3 循環(huán)緩沖\t302
11．4．4 緩沖的作用\t302
11．5 磁盤調(diào)度\t303
11．5．1 磁盤性能參數(shù)\t303
11．5．2 磁盤調(diào)度策略\t304
11．6 RAID\t307
11．6．1 RAID級別0\t310
11．6．2 RAID級別1\t310
11．6．3 RAID級別2\t311
11．6．4 RAID級別3\t311
11．6．5 RAID級別4\t312
11．6．6 RAID級別5\t312
11．6．7 RAID級別6\t312
11．7 磁盤高速緩存\t313
11．7．1 設計考慮因素\t313
11．7．2 性能考慮因素\t314
11．8 UNIX SVR 4 I/O\t315
11．8．1 緩沖區(qū)高速緩沖\t315
11．8．2 字符隊列\(zhòng)t316
11．8．3 無緩沖I/O\t316
11．8．4 UNIX設備\t316
11．9 Linux I/O\t317
11．9．1 磁盤調(diào)度\t317
11．9．2 Linux頁面緩存\t319
11．10 Windows I/O\t320
11．10．1 基本I/O機制\t320
11．10．2 異步I/O和同步I/O\t320
11．10．3 軟件RAID\t321
11．10．4 卷影復制\t321
11．10．5 卷加密\t321
11．11 小結\t321
11．12 關鍵術語、復習題和習題\t322
11．12．1 關鍵術語\t322
11．12．2 復習題\t322
11．12．3 習題\t322
第12章 文件管理\t324
12．1 概述\t324
12．1．1 文件和文件系統(tǒng)\t324
12．1．2 文件結構\t325
12．1．3 文件管理系統(tǒng)\t326
12．2 文件組織和訪問\t327
12．2．1 堆\t328
12．2．2 順序文件\t328
12．2．3 索引順序文件\t329
12．2．4 索引文件\t329
12．2．5 直接文件或散列文件\t330
12．3 B樹\t330
12．4 文件目錄\t332
12．4．1 內(nèi)容\t332
12．4．2 結構\t333
12．4．3 命名\t334
12．5 文件共享\t335
12．5．1 訪問權限\t335
12．5．2 同時訪問\t335
12．6 記錄組塊\t336
12．7 輔存管理\t337
12．7．1 文件分配\t337
12．7．2 空閑空間管理\t339
12．7．3 卷\t341
12．7．4 可靠性\t341
12．8 UNIX文件管理\t341
12．8．1 索引節(jié)點\t342
12．8．2 文件分配\t343
12．8．3 目錄\t344
12．8．4 卷結構\t344
12．9 Linux虛擬文件系統(tǒng)\t344
12．9．1 超級塊對象\t345
12．9．2 索引節(jié)點對象\t346
12．9．3 目錄項對象\t346
12．9．4 文件對象\t346
12．9．5 緩存\t346
12．10 Windows文件系統(tǒng)\t347
12．10．1 NTFS的重要特征\t347
12．10．2 NTFS卷和文件結構\t347
12．10．3 可恢復性\t349
12．11 Android文件系統(tǒng)\t350
12．11．1 文件系統(tǒng)\t350
12．11．2 SQLite\t350
12．12 小結\t351
12．13 關鍵術語、復習題和習題\t351
12．13．1 關鍵術語\t351
12．13．2 復習題\t351
12．13．3 習題\t352
第六部分 嵌入式系統(tǒng)
第13章 嵌入式操作系統(tǒng)\t354
13．1 嵌入式系統(tǒng)\t354
13．1．1 嵌入式系統(tǒng)概念\t354
13．1．2 通用處理器和專用處理器\t355
13．1．3 微處理器\t355
13．1．4 微控制器\t356
13．1．5 深度嵌入式系統(tǒng)\t357
13．2 嵌入式操作系統(tǒng)的特性\t357
13．2．1 主環(huán)境和目標環(huán)境\t358
13．2．2 開發(fā)方法\t359
13．2．3 適配現(xiàn)有的操作系統(tǒng)\t359
13．2．4 根據(jù)目標建立的嵌入式
操作系統(tǒng)\t359
13．3 嵌入式Linux\t360
13．3．1 嵌入式Linux系統(tǒng)的特性\t360
13．3．2 嵌入式Linux文件系統(tǒng)\t361
13．3．3 嵌入式Linux的優(yōu)勢\t361
13．3．4 μClinux\t362
13．3．5 Android\t363
13．4 TinyOS\t364
13．4．1 無線傳感器網(wǎng)絡\t364
13．4．2 TinyOS的目標\t365
13．4．3 TinyOS的組件\t365
13．4．4 TinyOS的調(diào)度程序\t367
13．4．5 配置示例\t367
13．4．6 TinyOS的資源接口\t369
13．5 關鍵術語、復習題和習題\t370
13．5．1 關鍵術語\t370
13．5．2 復習題\t370
13．5．3 習題\t370
第14章 虛擬機\t372
14．1 虛擬機概念\t372
14．2 虛擬機管理程序\t374
14．2．1 虛擬機管理程序\t374
14．2．2 半虛擬化\t375
14．2．3 硬件輔助虛擬化\t376
14．2．4 虛擬設備\t376
14．3 容器虛擬化\t377
14．3．1 內(nèi)核控制組\t377
14．3．2 容器的概念\t377
14．3．3 容器文件系統(tǒng)\t379
14．3．4 微服務\t380
14．3．5 Docker\t380
14．4 處理器問題\t381
14．5 內(nèi)存管理\t382
14．6 輸入/輸出管理\t383
14．7 VMware ESXi\t384
14．8 微軟Hyper-V與Xen系列\(zhòng)t385
14．9 Java虛擬機\t386
14．10 Linux VServer虛擬機架構\t386
14．10．1 架構\t387
14．10．2 進程調(diào)度\t387
14．11 小結\t388
14．12 關鍵術語、復習題和習題\t388
14．12．1 關鍵術語\t388
14．12．2 復習題\t389
14．12．3 習題\t389
第15章 操作系統(tǒng)安全技術\t390
15．1 入侵者與惡意軟件\t390
15．1．1 系統(tǒng)訪問威脅\t390
15．1．2 應對措施\t391
15．2 緩沖區(qū)溢出\t392
15．2．1 緩沖區(qū)溢出攻擊\t392
15．2．2 編譯時防御\t394
15．2．3 運行時防御\t396
15．3 訪問控制\t397
15．3．1 文件系統(tǒng)訪問控制\t397
15．3．2 訪問控制策略\t399
15．4 UNIX訪問控制\t402
15．4．1 傳統(tǒng)UNIX文件訪問控制\t402
15．4．2 UNIX中的訪問控制列表\t403
15．5 操作系統(tǒng)加固\t404
15．5．1 操作系統(tǒng)安裝：初始安裝
與后續(xù)更新\t404
15．5．2 刪除不必要的服務、應用
與協(xié)議\t405
15．5．3 對用戶、組和認證過程
進行配置\t405
15．5．4 對資源控制進行配置\t405
15．5．5 安裝額外的安全控制工具\t406
15．5．6 對系統(tǒng)安全進行測試\t406
15．6 安全性維護\t406
15．6．1 記錄日志\t406
15．6．2 數(shù)據(jù)備份和存檔\t407
15．7 Windows安全性\t407
15．7．1 訪問控制方案\t407
15．7．2 訪問令牌\t408
15．7．3 安全描述符\t408
15．8 小結\t410
15．9 關鍵術語、復習題和習題\t411
15．9．1 關鍵術語\t411
15．9．2 復習題\t411
15．9．3 習題\t411
第16章 云與物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)\t413
16．1 云計算\t413
16．1．1 云計算要素\t413
16．1．2 云服務模型\t414
16．1．3 云部署模型\t415
16．1．4 云計算參考架構\t416
16．2 云操作系統(tǒng)\t418
16．2．1 基礎設施即服務\t419
16．2．2 云操作系統(tǒng)的需求\t420
16．2．3 云操作系統(tǒng)的基本架構\t420
16．2．4 OpenStack\t424
16．3 物聯(lián)網(wǎng)\t428
16．3．1 物聯(lián)網(wǎng)中的物\t429
16．3．2 升級換代\t429
16．3．3 物聯(lián)網(wǎng)支持設備的組件\t429
16．3．4 物聯(lián)網(wǎng)和云環(huán)境\t429
16．4 物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)\t431
16．4．1 受限設備\t431
16．4．2 物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的要求\t432
16．4．3 物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)架構\t433
16．4．4 RIOT\t434
16．5 關鍵術語和復習題\t435
16．5．1 關鍵術語\t435
16．5．2 復習題\t436
附錄A 并發(fā)主題\t437
附錄B 編程和操作系統(tǒng)項目\t446
參考文獻 \t450