操作系统：内核与设计原理

读者指南

第一部分 背景

第1章 计算机系统概述

1. 1 基本构成

1. 2 处理器寄存器

1. 2. 1 用户可见寄存器

1. 2. 2 控制和状态寄存器

1. 3 指令的执行

1. 3. 1 取指令和执行指令

1. 3. 2 I／O函数

1. 4 中断

1. 4. 1 中断和指令周期

1. 4. 2 中断处理

1. 4. 3 多个中断

1. 4. 4 多道程序

1. 5 存储器的层次结构

1. 6 高速缓冲存储器

1. 6. 1 动机

1. 6. 2 cache原理

1. 6. 3 cache设计

1. 7 I／O通信技术

1. 7. 1 程序控制I／O

1. 7. 2 中断驱动I／O

1. 7. 3 直接存储器存取

1. 8 推荐读物

1. 9 习题

附录1A 两级存储器的性能特征

附录1B 过程控制

第2章 操作系统概述

2. 1 操作系统的目标和功能

2. 1. 1 操作系统作为用户／计算机接口

2. 1. 2 操作系统作为资源管理器

2. 1. 3 操作系统的易扩展性

2. 2 操作系统的发展

2. 2. 1 串行处理

2. 2. 2 简单批处理系统

2. 2. 3 多道程序批处理系统

2. 2. 4 分时系统

2. 3 主要的成就

2. 3. 1 进程

2. 3. 2 存储器管理

2. 3. 3 信息保护和安全

2. 3. 4 调度和资源管理

2. 3. 5 系统结构

2. 4 现代操作系统的特征

2. 5 Windows 2000概述

2. 5. 1 历史

2. 5. 2 单用户多任务

2. 5. 3 客户／服务器模型

2. 5. 4 线程和SMP

2. 5. 5 Windows 2000对象

2. 6 传统的UNIX系统

2. 6. 1 历史

2. 6. 2 描述

2. 7 现代UNIX系统

2. 7. 1 系统V版本4(SVR4)

2. 7. 2 Solaris 2. x

2. 7. 3 4.4BSD

2. 7. 4 Linux

2. 8 推荐读物

2. 9 习题

第二部分 进程

第3章 进程描述和控制

3. 1 进程状态

3. 1. 1 两状态进程模型

3. 1. 2 进程的创建和终止

3. 1. 3 五状态模型

3. 1. 4 被挂起的进程

3. 2 进程描述

3. 2. 1 操作系统的控制结构

3. 2. 2 进程控制结构

3. 3 进程控制

3. 3. 1 执行模式

3. 3. 2 进程创建

3. 3. 3 进程切换

3. 3. 4 操作系统的执行

3. 4 UNIX SVR4进程管理

3. 4. 1 进程状态

3. 4. 2 进程描述

3. 4. 3 进程控制

3. 5 小结. 关键术语和复习题

3. 5. 1 关键术语

3. 5. 2 复习题

3. 6 推荐读物

3. 7 习题

第4章 线程. 对称多处理(SMP)和微内核

4. 1 进程和线程

4. 1. 1 多线程

4. 1. 2 线程功能特性

4. 1. 3 例子——Adobe PageMaker

4. 1. 4 用户级和内核级线程

4. 1. 5 其他方案

4. 2 对称多处理

4. 2. 1 SMP体系结构

4. 2. 2 SMP组织结构

4. 2. 3 多处理器操作系统的设计

4. 3 微内核

4. 3. 1 微内核体系结构

4. 3. 2 微内核组织结构的优点

4. 3. 3 微内核性能

4. 3. 4 微内核设计

4. 4 Windows 2000的线程和SMP管理

4. 4. 1 进程对象和线程对象

4. 4. 2 多线程

4. 4. 3 线程状态

4. 4. 4 OS子系统的支持

4. 4. 5 对称多处理的支持

4. 5 So1aris的线程和SMP管理

4. 5. 1 多线程体系结构

4. 5. 2 动机

4. 5. 3 进程结构

4. 5. 4 线程的执行

4. 5. 5 把中断当作线程

4. 6 Linux的进程和线程管理

4. 6. 1 Linux进程

4. 6. 2 Linux线程

4. 7 小结

4. 7. 1 关键术语

4. 7. 2 复习题

4. 8 推荐读物

4. 9 习题

第5章 并发性：互斥和同步

5. 1 并发的原理

5. 1. 1 一个简单的例子

5. 1. 2 操作系统关注的问题

5. 1. 3 进程的交互

5. 1. 4 互斥的要求

5. 2 互斥：软件的方法

5. 2. 1 Dekker算法

5. 2. 2 Peterson算法

5. 3 互斥：硬件的支持

5. 3. 1 中断禁用

5. 3. 2 专门的机器指令

5. 4 信号量

5. 4. 1 互斥

5. 4. 2 生产者／消费者问题

5. 4. 3 信号量的实现

5. 4. 4 理发店问题

5. 5 管程

5. 5. 1 使用信号的管程

5. 5. 2 使用通知和广播的管程

5. 6 消息传递

5. 6. 1 同步

5. 6. 2 寻址

5. 6. 3 消息格式

5. 6. 4 排队原则

5. 6. 5 互斥

5. 7 读／写问题

5. 7. 1 读进程具有优先权

5. 7. 2 写进程具有优先权

5. 8 小结. 关键术语和复习题

5. 8. 1 关键术语

3. 5. 2 复习题

5. 9 推荐读物

5. 10 习题

第6章 并发性：死锁和饿死

6. 1 死锁原理

6. 1. 1 可重用资源

6. 1. 2 可消费资源

6. 1. 3 死锁的条件

6. 2 死锁预防

6. 2. 1 互斥

6. 2. 2 占有和等待

6. 2. 3 非剥夺

6. 2. 4 循环等待

6. 3 死锁避免

6. 3. 1 进程启动拒绝

6. 3. 2 资源分配拒绝

6. 4 死锁检测

6. 4. 1 死锁检测算法

6. 4. 2 恢复

6. 5 一种综合的死锁策略

6. 6 哲学家就餐问题

6. 7 UNIX的并发机制

6. 7. 1 管道

6. 7. 2 消息

6. 7. 3 共享存储区

6. 7. 4 信号量

6. 7. 5 信号

6. 8 So1aris线程同步原语

6. 8. 1 互斥锁

6. 8. 2 信号量

6. 8. 3 Reader/Writer锁

6. 8. 4 条件变量

6. 9 Windows 2000的并发机制

6. 10 小结. 关键术语和复习题

6. 10. 1 关键术语

6. 10. 2 复习题

6. 11 推荐读物

6. 12 习题 第三部分 存储器

第7章 存储器管理

7. 1 存储器管理需求

7. 1. 1 重定位

7. 1. 2 保护

7. 1. 3 共享

7. 1. 4 逻辑组织

7. 1. 5 物理组织

7. 2 存储器分区

7. 2. 1 固定分区

7. 2. 2 动态分区

7. 2. 3 伙伴系统

7. 2. 4 重定位

7. 3 分页

7. 4 分段

7. 5 小结. 关键术语和复习题

7. 5. 1 关键术语

7. 5. 2 复习题

7. 6 推荐读物

7. 7 习题

附录7A 加载和链接

第8章 虚拟存储器

8. 1 硬件和控制结构

8. 1. 1 局部性和虚拟存储器

8. 1. 2 分页

8. 1. 3 分段

8. 1. 4 分段和分页的组合

8. 1. 5 保护和共享

8. 2 操作系统软件

8. 2. 1 取策略

8. 2. 2 放置策略

8. 2. 3 替换策略

8. 2. 4 驻留集管理

8. 2. 5 清除策略

8. 2. 6 加载控制

8. 3 UNIX和Solaris存储器管理

8. 3. 1 分页系统

8. 3. 2 内核存储分配器

8. 4 Linux存储器管理

8. 4. 1 Linux虚存

8. 4. 2 内核存储器分配

8. 5 Windows 2000存储器管理

8. 5. 1 W2K虚地址映射

8. 5. 2 W2K页面调度

8. 6 小结. 关键术语和复习题

8. 6. 1 关键术语

8. 6. 2 复习题

8. 7 推荐读物

8. 8 习题

附录8A 散列表

第四部分 调度

第9章 单处理器调度

9. 1 处理器调度的类型

9. 1. 1 长程调度

9. 1. 2 中程调度

9. 1. 3 短程调度

9. 2 调度算法

9. 2. 1 短程调度准则

9. 2. 2 优先级的使用

9. 2. 3 选择调度策略

9. 2. 4 性能比较

9. 2. 5 公平共享调度

9. 3 传统的UNIX调度

9. 4 小结. 关键术语和复习题

9. 4. 1 关键术语

9. 4. 2 复习题

9. 5 推荐读物

9. 6 习题

附录9A 响应时间

附录9B 排队系统

第10章 多处理器和实时调度

10. 1 多处理器调度

10. 1. 1 粒度

10. 1. 2 设计问题

10. 1. 3 进程调度

10. 1. 4 线程调度

10. 2 实时调度

10. 2. 1 背景

12. 7 UNIX文件管理

12. 7. 1 索引节点

12. 7. 2 文件分配

12. 8 Windows2000的文件系统

12. 8. 1 NTFS的重要特征

12. 8. 2 NTFS卷和文件结构

12. 8. 3 可恢复性

12. 9 小结. 关键术语和复习题

12. 9. 1 关键术语

12. 9. 2 复习题

12. 10 推荐读物

12. 11 习题

第六部分 分布式系统

第13章 分布式处理. 客户／服务器和集群

13. 1 客户／服务器计算

13. 1. 1 什么是客户／服务器计算

13. 1. 2 客户／服务器应用

13. 1. 3 中间件

13. 2 分布式消息传递

13. 2. 1 可靠性与不可靠性

13. 2. 2 阻塞与无阻塞

13. 3 远程过程调用

13. 3. 1 参数传递

13. 3. 2 参数表示

13. 3. 3 客户／服务器绑定

13. 3. 4 同步和异步

13. 3. 5 面向对象机制

13. 4 集 群

13. 4. 1 集群的配置

13. 4. 2 操作系统的设计问题

13. 4. 3 集群计算机的体系结构

13. 4. 4 集群与SMP

13. 5 Windows 2000集群服务器

13. 6 Sun集群

13. 6. 1 对象和通信支持

13. 6. 2 进程管理

13. 6. 3 网络连接

13. 6. 4 全局文件系统

13. 7 Beowulf和Linux集群

13. 7. 1 Beowulf特征

13. 7. 2 Beowulf软件

13. 8 小结. 关键术语和复习题

13. 8. 1 关键术语

13. 8. 2 复习题

13. 9 推荐读物

13. 10 习题

第14章 分布式进程管理

14. 1 进程迁移

14. 1. 1 动机

14. 1. 2 进程迁移机制

14. 1. 3 迁移协商

14. 1. 4 赶出

14. 1. 5 剥夺式转移和非剥夺式转移

14. 2 分布式全局状态

14. 2. 1 全局状态和分布式瞬像

14. 2. 2 分布式瞬像算法

14. 3 分布式互斥

14. 3. 1 分布式互斥概念

14. 3. 2 分布式系统中的事件排序

14. 3. 3 分布式队列

14. 3. 4 令牌传递方法

14. 4 分布式死锁

14. 4. 1 资源分配中的死锁

14. 4. 2 消息通信中的死锁

14. 5 小结. 关键术语和复习题

14. 5. 1 关键术语

14. 5. 2 复习题

14. 6 推荐读物

14. 7 习题

第七部分 安全

第15章 安全

15. 1 安全威胁

15. 1. 1 威胁的类型

15. 1. 2 计算机系统资产

15. 2 保护

15. 2. 1 存储器的保护

15. 2. 2 面向用户的访问控制

15. 2. 3 面向数据的访问控制

15. 3 人侵者

15. 3. 1 人侵技术

15. 3. 2 口令保护

15. 3. 3 口令选择策略

15. 3. 4 入侵检测

15. 4 恶意软件

15. 4. 1 恶意程序

15. 4. 2 病毒的本质

15. 4. 3 病毒的类型

15. 4. 4 宏病毒

15. 4. 5 反病毒方法

15. 4. 6 电子邮件病毒

15. 5 可信系统

15. 5. 1 特洛伊木马的防范

15. 6 Windows 2000的安全机制

15. 6. 1 访问控制方案

15. 6. 2 访问令牌

15. 6. 3 安全描述符

15. 7 小结. 关键术语和复习题

15. 7. 1 关键术语

15. 7. 2 复习题

15. 8 推荐读物

15. 9 习题

附录15A 加密

附录A TCP／IP

附录B 面向对象设计

附录C 程序设计与操作系统项目

附录D OSP：一个操作系统项目的环境

附录E BAC 3：Ben—Ari并发程序设计系统

术语表

参考文献

缩暗语