Solaris内核结构（原书第2版）

目 录

前言

第一部分 Solaris内核简介

第1章 So1aris入门

1. 1 Solaris简史

1. 2 关键的不同之处

1. 3 内核概述

1. 3. 1 Solaris内核体系结构

1. 3. 2 内核的模块化实现

1. 4 进程. 线程和调度

1. 4. 1 两级线程模型

1. 4. 2 全局进程优先级和调度

1. 5 进程间通信

1. 5. 1 传统的UNIX IPC

1. 5. 2 System V IPC

1. 5. 3 POSDC IPC

1. 5. 4 高级Solaris IPC

1. 6 信号

1. 7 存储管理

1. 7. 1 全局内存分配

1. 7. 2 内核存储管理

1. 8 文件和文件系统

1. 8. 1 文件描述符和文件系统调用

1. 8. 2 虚拟文件系统结构

1. 9 I／0体系结构

第2章 内核服务

2. 1 访问内核服务

2. 2 进入内核模式

2. 2. 1 上下文

2. 2. 2 内核线程和中断上下文

2. 2. 3 UltraSPARC I＆II陷阱

2. 3 中断

2. 3. 1 中断优先级

2. 3. 2 中断监控

2. 3. 3 处理器内部中断和交叉调用

2. 4 系统调用

2. 4. 1 一般的系统调用

2. 4. 2 快速陷阱系统调用

2. 5 内核标注表

2. 5. 1 Solaris 2. 6和7的标注表

2. 5. 2 Solaris 2. 5. 1标注表

2. 6 系统时钟

2. 6. 1 进程执行时间的统计

2. 6. 2 高按时钟中断

2. 6. 3 高频计时器

2. 6. 4 日期时间时钟

第3章 内核同步原语

3. 1 同步

3. 2 并行系统体系结构

3. 3 加锁和同步的硬件考虑

3. 4 关于同步对象的介绍

3. 4. 1 同步过程

3. 4. 2 同步对象操作向量

3. 5 互斥锁

3. 5. 1 概述

3. 5. 2 Solaris 7互斥锁的实现

3. 6 读／写锁

3. 6. 1 Solaris 7中的读／写锁

3. 6. 2 Solaris 2. 6中RW锁的差异

3. 6. 3 Solaris 2. 5. 1中的RW锁的差异

3. 7 旋转栅门和优先级继承

3. 7. 1 Solaris 7中的旋转栅门

3. 7. 2 Solaris 2. 5. 1和2. 6中的旋转栅门

3. 8 调度锁

3. 9 内核信号量

第4章 内核引导和初始化

4. 1 内核的目录层次

4. 2 内核引导和初始化

4. 2. 1 加载引导块

4. 2. 2 加载ufsboot

4. 2. 3 定位核心内核映像和链接

4. 2. 4 加载内核模块

4. 2. 5 创建内核结构. 资源和组件

4. 2. 6 完成引导过程

4. 2. 7 引导过程中创建系统内核线程

4. 3 内核模块的加载和链接

第二部分 Solaris内存管理

第5章 So1aris内存体系结构

5. 1 为什么需要虚拟内存系统

5. 2 模块化的实现

5. 3 虚拟地址空间

5. 3. 1 可执行代码和库的共享

5. 3. 2 SPARC地址空间

5. 3. 3 Intel芯片地址空间的布局

5. 3. 4 进程内存分配

5. 3. 5 栈

5. 3. 6 地址空间管理

5. 3. 7 虚拟内存保护模式

5. 3. 8 地址空间的页错误

5. 4 内存的段

5. 4. 1 vnod6段：seg_vn

5. 4. 2 写入时拷贝

5. 4. 3 页保护与通知

5. 5 匿名内存

5. 5. 1 匿名内存层

5. 5. 2 Swapfs层

5. 5. 3 匿名内存统计

5. 6 虚拟内存观测点

5. 7 全局页管理

5. 7. 1 页——So1aris内存的基本单元

5. 7. 2 页的Hash列表

5. 7. 3 特定MMU的页结构

5. 7. 4 物理页列表

5. 7. 5 页级函数接口

5. 7. 6 页的中止

5. 7. 7 页面大小

5. 7. 8 页的分配

5. 8 页扫描程序

5. 8. 1 页扫描程

5. 8. 2 出页算法和参数

5. 8. 3 共享库的优化

5. 8. 4 优先级分页算法

5. 8. 5 页扫描程序的实现

5. 8. 6 内存调度程序

5. 9 硬件地址转换层

5. 9. 1 虚拟内存上下文和地址空间

5. 9. 2 UltraSPARC-I和II型的HAT

5. 9. 3 地址空间标识符

5. 9. 4 大页面

第6章 内核内存

6. 1 内核虚拟地址规划

6. 1. 1 内核地址空间

6. 1. 2 内核正文段和数据段

6. 1. 3 虚拟内存数据结构

6. 1. 4 SPARC V8和V9内核的

核心程序

6. 1. 5 可加载的内核模块正文和数据

6. 1. 6 内核地址空间和段

6. 2 内核内存的分配

6. 2. 1 内核映射

6. 2. 2 资源映射分配程序

6. 2. 3 内核内存段驱动程序

6. 2. 4 内核内存片分配程序

第7章 内存的监控

7. 1 内存监控的简单介绍

7. 1. 1 物理内存总数

7. 1. 2 内核内存

7. 1. 3 空闲内存

7. 1. 4 文件系统缓存内存

7. 1. 5 内存不足的检测

7. 1. 6 交换空间

7. 2 内存监控工具

7. 3 vmstat命令

7. 3. 1 空闲内存

7. 3. 2’交换空间

7. 3. 3 页调度计数器

7. 3. 4 进程内存的使用情况, ps和

pmap命令

7. 4 MemToo1：没有绑定的内存工具

7. 4. 1 Memtoo1的实用程序

7. 4. 2 命令行工具

7. 4. 3 MemToo1的图形用户界面

7. 5 其他内存工具

7. 5. 1 运行空间的监视程序：wsm

7. 5. 2 一个扩充vmstat的命令：memstat

第三部分 线程. 进程和IPc

第8章 Solaris多线程的进程体系

结构

8. 1 So1aris进程简介

8. 1. 1 进程的体系结构

8. 1. 2 进程映像

8. 2 进程结构

8. 2. 1 进程结构

8. 2. 2 用户区

8. 2. 3 轻量级进程

8. 2. 4 内核线程

8. 3 内核进程表

8. 3. 1 进程限制

8. 3. 2 LWP限制

8. 4 进程创建

8. 5 进程终止

8. 5. 1 LWP／kthead模型

8. 5. 2 deadthrow

8. 6 Procfs———进程文件系统

8. 6. 1 Procfs的实现

8. 6. 2 进程资源使用

8. 6. 3 微状态计数器

8. 7 信号

8. 7. 1 信号的实现

8. 7. 2 SICWAITING特殊信号

8. 8 会话和进程组

第9章 So1aris内核调度程序

9. 1 概述

9. 1. 1 调度等级

9. 1. 2 调度表

9. 2 内核调度程序

9. 2. 1 调度队列

9. 2. 2 线程优先级

9. 2. 3 调度程序功能

9. 3 内核睡眠／唤醒程序

9. 3. 1 条件变量

9. 3. 2 睡眠队列

9. 3. 3 睡眠过程

9. 3. 4 唤醒机制

9. 4 调度程序激活

9. 4. 1 用户线程激活

9. 4. 2 LWP池激活

9. 5 内核处理器控制和处理器集

9. 5. 1 处理器控制

9. 5. 2 处理器集

第10章 进程间通信

10. 1 通用System V IPC支持

10. 1. 1 模块创建

10. 1. 2 资源映射

10. 2 System共享内存

10. 2. 1 共享内存内核实现

10. 2. 2 相似共享内存

10. 3 System V信号量

10. 3. 1 信号量内核资源

10. 3. 2 System V信号量的内核实现

10. 3. 3 Solaris内部的信号量操作

10. 4 System V消息队列

10. 4. 1 消息队列使用的内核资源

10. 4. 2 消息队列的内核实现

10. 5 POSIX IPC

10. 5. 1 P0SIX共享内存

10. 5. 2 POSIX信号量

10. 5. 3 P0SIX消息队列

10. 6 Solaris门

10. 6. 1 门概述

Io. 6. 2 门实现

第四部分 文件和文件系统

第11章 So1aris文件和文件I/0

11. 1 Solaris的文件

11. 2 文件的应用程序编程接口

11. 2. 1 标准I／0

11. 2. 2 C运行期文件句柄

11. 2. 3 标准I／0缓冲区大小

11. 3 系统文件I/0

11. 3. 1 文件I／0系统调用

11. 3. 2 文件打开模式和文件描述符

标志

11. 4 异步I/0

11. 4. 1 文件系统异步I／0

11. 4. 2 内核异步I／0

11. 5 内存映射文件I／0

11. 5. 1 映射选项

11. 5. 2 为存储系统提供建议

11. 6 Solaris中的64位文件

11. 6. 1 Solaris 2. 0中的64位设备

支持

11. 6. 2 Solaris 2. 5. t中的以位文件

应用程序编程接口

11. 6. 3 Solaris 2. 6：大文件0S

11. 6. 4 文件系统对大文件的支持

第12章 文件系统综述

12. 1 为什么要有文件系统

12. 2 支持多个文件系统类型

12. 3 普通文件系统

12. 3. 1 分配和存储策略

12. 3. 2 文件系统容量

12. 3. 3 支持可变块大小

12. 3. 4 访问控制列表

12. 3. 5 文件系统日志报表

12. 3. 6 扩大和缩小文件系统

12. 3. 7 直接I／0

第13章 文件系统框架

13. 1 Solaris文件系统框架

13. 1. 1 统一的文件系统接口

13. 1. 2 文件系统框架程序

13. 2 vnode

13. 2. 1 vnode类型

13. 2. 2 Vnode方法

13. 2. 3 vnde引用计数

13. 2. 4 分页vnde缓存的接口

13. 2. 5 vnode页上的块I／0

13. 3 vfs对象

13. 3. 1 文件系统交换表

13. 3. 2 安装的vfs列表

13. 4 文件系统I/0

13. 4. 1 内存映射I／0

13. 4. 2 系统调用read()和write()

13. 4. 3 Seg_map段

13. 5 路径名管理

13. 5. 1 lookupname()和lookuppn()方g

13. 5. 2 vop_lookup()方法

13. 5. 3 vop_readdir()方法

13. 5. 4 路径名遍历函数

13. 5. 5 目录名查询缓存

13. 5. 6 文件系统模块

13. 5. 7 安装和拆卸

13. 6 文件系统刷新守护进程

第14章 UNIX文件系统

14. 1 UFS发展历史

14. 2 UFS磁盘格式

14. 2. 1 UFSInode

14. 2. 2 UPS目录

14. 2. 3 UFS硬链接

14. 2. 4 UFS结构

14. 2. 5 磁盘块定位

14. 2. 6 UFS块分配

14. 2. 7 UFS分配和参数

14. 3 UFS的实现

14. 3. 1 文件映射到磁盘块

14. 3. 2 读写UFS文件的方法

14. 3. 3 核心内的UFS Inode

14. 3. 4 UF5目录和路径名

第15章 Solaria文件系统缓存

15. 1 文件缓存简介

15. 1. 1 Solaris页缓存

15. 1. 2 块缓冲区缓存

15. 2 页缓存和虚存系统

15. 3 分页对系统到底好不好

15. 4 影响文件系统性能的分页参数

15. 5 用直接I／0绕过页缓存

15. 5. 1 UFS直接I／0

15. 5. 2 Veritas VxFS的直接I/0

15. 6 目录名缓存

15. 7 Inode缓存

15. 7. 1 UFSInode缓存大小

15. 7. 2 VxFSInode缓存

第五部分 吩 录

附录A 内核的调整. 开关和限制参数

附录B 内核虚拟地址映射

附录C 一个Procfs程序示例

参考文献