操作系統(tǒng)概念（原書第9版）

目　錄

Operating System Concepts, Ninth 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存儲結(jié)構(gòu) 6

1.2.3I/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 18

1.8存儲管理 18

1.8.1文件系統(tǒng)管理 18

1.8.2大容量存儲器管理 19

1.8.3高速緩存 19

1.8.4I/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) 30

1.12開源操作系統(tǒng) 31

1.12.1歷史 31

1.12.2Linux 31

1.12.3BSD UNIX 32

1.12.4Solaris 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

習(xí)題 35

推薦讀物 36

參考文獻(xiàn) 36

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

2.8.3DTrace 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

習(xí)題 65

編程題 66

編程項(xiàng)目 66

推薦讀物 69

參考文獻(xiàn) 69

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

3.5IPC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

習(xí)題 103

編程題 105

編程項(xiàng)目 107

推薦讀物 110

參考文獻(xiàn) 110

第4章　多線程編程 112

4.1概述 112

4.1.1動機(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多對一模型 116

4.3.2一對一模型 116

4.3.3多對多模型 116

4.4線程庫 117

4.4.1Pthreads 118

4.4.2Windows線程 119

4.4.3Java線程 121

4.5隱式多線程 122

4.5.1線程池 123

4.5.2OpenMP 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信號處理 126

4.6.3線程撤銷 127

4.6.4線程本地存儲 128

4.6.5調(diào)度程序激活 128

4.7操作系統(tǒng)例子 129

4.7.1Windows線程 129

4.7.2Linux線程 130

4.8小結(jié) 131

習(xí)題 131

編程題 133

編程項(xiàng)目 134

推薦讀物 136

參考文獻(xiàn) 136

第5章　進(jìn)程調(diào)度 138

5.1基本概念 138

5.1.1CPU-I/O執(zhí)行周期 138

5.1.2CPU調(diào)度程序 139

5.1.3搶占調(diào)度 139

5.1.4調(diào)度程序 140

5.2調(diào)度準(zhǔn)則 140

5.3調(diào)度算法 141

5.3.1先到先服務(wù)調(diào)度 141

5.3.2最短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度 142

5.3.3優(yōu)先級調(diào)度 144

5.3.4輪轉(zhuǎn)調(diào)度 145

5.3.5多級隊(duì)列調(diào)度 147

5.3.6多級反饋隊(duì)列調(diào)度 148

5.4線程調(diào)度 149

5.4.1競爭范圍 149

5.4.2Pthreads調(diào)度 149

5.5多處理器調(diào)度 151

5.5.1多處理器調(diào)度的方法 151

5.5.2處理器親和性 151

5.5.3負(fù)載平衡 152

5.5.4多核處理器 152

5.6實(shí)時(shí)CPU調(diào)度 154

5.6.1最小化延遲 154

5.6.2優(yōu)先權(quán)調(diào)度 155

5.6.3單調(diào)速率調(diào)度 156

5.6.4最早截止期限優(yōu)先調(diào)度 157

5.6.5比例分享調(diào)度 158

5.6.6POSIX實(shí)時(shí)調(diào)度 158

5.7操作系統(tǒng)例子 160

5.7.1例子：Linux調(diào)度 160

5.7.2例子：Windows調(diào)度 162

5.7.3例子：Solaris調(diào)度 164

5.8算法評估 165

5.8.1確定性模型 166

5.8.2排隊(duì)模型 167

5.8.3仿真 167

5.8.4實(shí)現(xiàn) 168

5.9小結(jié) 169

習(xí)題 170

推薦讀物 172

參考文獻(xiàn) 173

第6章　同步 175

6.1背景 175

6.2臨界區(qū)問題 177

6.3Peterson解決方案 178

6.4硬件同步 179

6.5互斥鎖 181

6.6信號量
......