操作系統(tǒng)概念精要（原書第2版）

Operating System Concepts Essentials, Second Edition
出版者的話
譯者序
前言
第一部分　概論
第1章　導(dǎo)論 2
1.1　操作系統(tǒng)的功能 2
1.1.1　用戶視角 2
1.1.2　系統(tǒng)視角 3
1.1.3　操作系統(tǒng)的定義 4
1.2　計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 4
1.2.1　計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行 5
1.2.2　存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) 6
1.2.3　I/O結(jié)構(gòu) 8
1.3　計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 9
1.3.1　單處理器系統(tǒng) 9
1.3.2　多處理器系統(tǒng) 10
1.3.3　集群系統(tǒng) 12
1.4　操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 13
1.5　操作系統(tǒng)的執(zhí)行 14
1.5.1　雙重模式與多重模式的執(zhí)行 15
1.5.2　定時(shí)器 16
1.6　進(jìn)程管理 17
1.7　內(nèi)存管理 17
1.8　存儲(chǔ)管理 18
1.8.1　文件系統(tǒng)管理 18
1.8.2　大容量存儲(chǔ)器管理 19
1.8.3　高速緩存 19
1.8.4　I/O系統(tǒng) 21
1.9　保護(hù)與安全 21
1.10　內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 22
1.10.1　列表、堆棧及隊(duì)列 22
1.10.2　樹 23
1.10.3　哈希函數(shù)與哈希表 23
1.10.4　位圖 24
1.11　計(jì)算環(huán)境 24
1.11.1　傳統(tǒng)計(jì)算 24
1.11.2　移動(dòng)計(jì)算 25
1.11.3　分布計(jì)算 26
1.11.4　客戶機(jī)-服務(wù)器計(jì)算 26
1.11.5　對(duì)等計(jì)算 27
1.11.6　虛擬化 28
1.11.7　云計(jì)算 29
1.11.8　實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng) 29
1.12　開源操作系統(tǒng) 30
1.12.1　歷史 31
1.12.2　Linux 31
1.12.3　BSD UNIX 32
1.12.4　Solaris 32
1.12.5　用作學(xué)習(xí)的開源操作系統(tǒng) 33
1.13　小結(jié) 33
復(fù)習(xí)題 35
實(shí)踐題 35
習(xí)題 35
推薦讀物 36
參考文獻(xiàn) 37
第2章　操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 38
2.1　操作系統(tǒng)的服務(wù) 38
2.2　用戶與操作系統(tǒng)的界面 40
2.2.1　命令解釋程序 40
2.2.2　圖形用戶界面 41
2.2.3　界面的選擇 42
2.3　系統(tǒng)調(diào)用 43
2.4　系統(tǒng)調(diào)用的類型 46
2.4.1　進(jìn)程控制 46
2.4.2　文件管理 49
2.4.3　設(shè)備管理 50
2.4.4　信息維護(hù) 50
2.4.5　通信 50
2.4.6　保護(hù) 51
2.5　系統(tǒng)程序 51
2.6　操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 52
2.6.1　設(shè)計(jì)目標(biāo) 52
2.6.2　機(jī)制與策略 53
2.6.3　實(shí)現(xiàn) 53
2.7　操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 54
2.7.1　簡單結(jié)構(gòu) 54
2.7.2　分層方法 55
2.7.3　微內(nèi)核 56
2.7.4　模塊 57
2.7.5　混合系統(tǒng) 58
2.8　操作系統(tǒng)的調(diào)試 60
2.8.1　故障分析 60
2.8.2　性能優(yōu)化 60
2.8.3　DTrace 61
2.9　操作系統(tǒng)的生成 63
2.10　系統(tǒng)引導(dǎo) 64
2.11　小結(jié) 64
復(fù)習(xí)題 65
實(shí)踐題 65
習(xí)題 65
編程題 66
編程項(xiàng)目 66
推薦讀物 69
參考文獻(xiàn) 70
第二部分　進(jìn)程管理
第3章　進(jìn)程 72
3.1　進(jìn)程概念 72
3.1.1　進(jìn)程 72
3.1.2　進(jìn)程狀態(tài) 73
3.1.3　進(jìn)程控制塊 73
3.1.4　線程 74
3.2　進(jìn)程調(diào)度 75
3.2.1　調(diào)度隊(duì)列 75
3.2.2　調(diào)度程序 77
3.2.3　上下文切換 78
3.3　進(jìn)程運(yùn)行 79
3.3.1　進(jìn)程創(chuàng)建 79
3.3.2　進(jìn)程終止 82
3.4　進(jìn)程間通信 83
3.4.1　共享內(nèi)存系統(tǒng) 85
3.4.2　消息傳遞系統(tǒng) 86
3.5　IPC系統(tǒng)例子 89
3.5.1　例子：POSIX共享內(nèi)存 89
3.5.2　例子：Mach 91
3.5.3　例子：Windows 92
3.6　客戶機(jī)/服務(wù)器通信 93
3.6.1　套接字 93
3.6.2　遠(yuǎn)程過程調(diào)用 96
3.6.3　管道 98
3.7　小結(jié) 102
復(fù)習(xí)題 103
實(shí)踐題 103
習(xí)題 104
編程題 105
編程項(xiàng)目 107
推薦讀物 110
參考文獻(xiàn) 111
第4章　線程 112
4.1　概述 112
4.1.1　動(dòng)機(jī) 112
4.1.2　優(yōu)點(diǎn) 113
4.2　多核編程 114
4.2.1　編程挑戰(zhàn) 115
4.2.2　并行類型 115
4.3　多線程模型 116
4.3.1　多對(duì)一模型 116
4.3.2　一對(duì)一模型 116
4.3.3　多對(duì)多模型 116
4.4　線程庫 117
4.4.1　Pthreads 118
4.4.2　Windows線程 119
4.4.3　Java線程 121
4.5　隱式多線程 122
4.5.1　線程池 123
4.5.2　OpenMP 124
4.5.3　大中央調(diào)度 125
4.5.4　其他方法 125
4.6　多線程問題 125
4.6.1　系統(tǒng)調(diào)用fork()和exec() 125
4.6.2　信號(hào)處理 126
4.6.3　線程撤銷 127
4.6.4　線程本地存儲(chǔ) 128
4.6.5　調(diào)度程序激活 128
4.7　操作系統(tǒng)例子 129
4.7.1　Windows線程 129
4.7.2　Linux線程 130
4.8　小結(jié) 131
復(fù)習(xí)題 131
實(shí)踐題 131
習(xí)題 131
編程題 133
編程項(xiàng)目 135
推薦讀物 136
參考文獻(xiàn) 136
第5章　進(jìn)程同步 138
5.1　背景 138
5.2　臨界區(qū)問題 140
5.3　Peterson解決方案 141
5.4　硬件同步 142
5.5　互斥鎖 144
5.6　信號(hào)量 144
5.6.1　信號(hào)量的使用 145
5.6.2　信號(hào)量的實(shí)現(xiàn) 145
5.6.3　死鎖與饑餓 147
5.6.4　優(yōu)先級(jí)的反轉(zhuǎn) 147
5.7　經(jīng)典同步問題 148
5.7.1　有界緩沖問題 148
5.7.2　讀者-作者問題 149
5.7.3　哲學(xué)家就餐問題 150
5.8　管程 151
5.8.1　使用方法 152
5.8.2　哲學(xué)家就餐問題的管程解決方案 153
5.8.3　采用信號(hào)量的管程實(shí)現(xiàn) 154
5.8.4　管程內(nèi)的進(jìn)程重啟 155
5.9　同步例子 156
5.9.1　Windows同步 156
5.9.2　Linux同步 157
5.9.3　Solaris同步 158
5.9.4　Pthreads同步 159
5.10　替代方法 160
5.10.1　事務(wù)內(nèi)存 161
5.10.2　OpenMP 162