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  • 操作系统 精髓与设计原理 全球版 第8版 PDF 下载

    操作系统 精髓与设计原理 全球版 第8版 PDF 下载

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    资料简介:
    本书是操作系统的经典教材,内容涉及操作系统的概念、结构和机制。 全书不仅系统地讲述了操作系统的基本概念、原理和方法,而且以当代主流的操作系统Windows 8、UNIX、Android、Linux为例,呈现了当代操作系统的本质和特点。具体内容包括背景、进程、内存、调度、输入/输出与文件、嵌入式系统、安全、分布式系统8个部分

    资料目录:
    第0章 读者和教师指南 1

    0.1 本书概述 2

    0.2 实例系统 2

    0.3 读者和教师学习路线图 3

    0.4 互联网和网站资源 4

    本书配套的网站 4

    其他网站 4

    第 1部分 背景

    第 1章 计算机系统概述 5

    1.1 基本组成 6

    1.2 微处理器的发展 7

    1.3 指令的执行 8

    1.4 中断 10

    1.4.1 中断和指令周期 11

    1.4.2 中断处理 15

    1.4.3 多个中断 17

    1.5 分级存储体系 19

    1.6 高速缓存 22

    1.6.1 动机 22

    1.6.2 高速缓存的原理 22

    1.6.3 高速缓存的设计 24

    1.7 直接内存访问 25

    1.8 多处理器和多核组织结构 26

    1.8.1 对称多处理器 27

    1.8.2 组织结构 27

    1.8.3 多核计算机 28

    1.9 推荐阅读 29

    1.10 关键术语、复习题与习题 30

    附录1A 两级存储器的性能特征 33

    第 2章 操作系统概述 39

    2.1 操作系统的目标和功能 40

    2.1.1 作为用户与系统交互

    接口的操作系统 40

    2.1.2 作为资源管理器的

    操作系统 42

    2.1.3 操作系统的易

    发展性 43

    2.2 操作系统的发展 44

    2.2.1 串行处理 44

    2.2.2 简单批处理系统 44

    2.2.3 多道批处理系统 47

    2.2.4 分时系统 49

    2.3 主要成就 51

    2.3.1 进程 52

    2.3.2 内存管理 55

    2.3.3 信息保护和安全 56

    2.3.4 调度和资源管理 57

    2.4 现代操作系统的发展 58

    2.5 容错 61

    2.5.1 基本概念 61

    2.5.2 故障 62

    2.5.3 操作系统中的机制 63

    2.6 多处理器和多核操作系统设计要

    考虑的因素 63

    2.6.1 对称多处理器操作

    系统设计上的考虑 63

    2.6.2 多核操作系统

    设计上的考虑 64

    2.7 微软Windows简介 66

    2.7.1 背景 66

    2.7.2 体系结构 66

    2.7.3 客户/服务器模式 69

    2.7.4 线程和SMP 70

    2.7.5 Windows对象 70

    2.8 传统UNIX系统 72

    2.8.1 发展历史 72

    2.8.2 系统概述 72

    2.9 现代UNIX系统 74

    2.9.1 System V第4版

    (SVR4) 74

    2.9.2 BSD 75

    2.9.3 Solaris 10 75

    2.10 Linux系统 76

    2.10.1 发展历史 76

    2.10.2 模块结构 76

    2.10.3 内核组件 78

    2.11 Android系统 80

    2.11.1 安卓软件架构 81

    2.11.2 安卓系统架构 83

    2.11.3 活动 83

    2.11.4 电源管理 84

    2.12 推荐阅读和配套演示 85

    2.13 关键术语、复习题与习题 86

    第 2部分 进程

    第3章 进程的描述与控制 89

    3.1 什么是进程? 90

    3.1.1 背景 90

    3.1.2 进程和进程控制块 91

    3.2 进程状态 92

    3.2.1 双状态模型 94

    3.2.2 进程的创建和结束 95

    3.2.3 五状态模型 97

    3.2.4 进程挂起 100

    3.3 进程描述符 104

    3.3.1 操作系统中控制

    资源的结构 105

    3.3.2 进程控制块 106

    3.4 进程控制 112

    3.4.1 (处理器的)执行的

    模式 112

    3.4.2 进程创建 113

    3.4.3 进程切换 114

    3.5 操作系统的执行 116

    3.5.1 独立内核 116

    3.5.2 嵌套于用户进程 117

    3.5.3 基于进程的操作

    系统 118

    3.6 UNIX SVR4中的进程管理 118

    3.6.1 进程状态 118

    3.6.2 进程描述 120

    3.6.3 进程控制 122

    3.7 总结 122

    3.8 推荐阅读与动画 123

    3.9 关键术语、复习题与习题 123

    第4章 线程 128

    4.1 进程和线程 129

    4.1.1 多线程 129

    4.1.2 线程功能 132

    4.2 线程的类型 134

    4.2.1 用户级和内核级

    线程 134

    4.2.2 其他设计 138

    4.3 多核和多线程 140

    4.3.1 多核环境下应用的

    性能 140

    4.3.2 应用示例:Valve的

    游戏软件 143

    4.4 Windows 8的进程和线程

    管理 144

    4.4.1 Windows 8所带来的

    改变 145

    4.4.2 Windows进程 146

    4.4.3 进程和线程对象 147

    4.4.4 多线程 149

    4.4.5 线程状态 149

    4.4.6 操作系统子系统的

    支持 150

    4.5 Solaris的线程和多处理器

    管理 150

    4.5.1 多线程结构 150

    4.5.2 设计目标 151

    4.5.3 进程结构 152

    4.5.4 线程执行 153

    4.5.5 用线程处理中断 153

    4.6 Linux的进程和线程管理 154

    4.6.1 Linux进程 154

    4.6.2 Linux线程 156

    4.6.3 Linux命名空间 157

    4.7 Android的进程和线程管理 158

    4.7.1 Android应用 158

    4.7.2 活动 159

    4.7.3 进程和线程 161

    4.8 Mac OS X的Grand Central

    Dispatch 161

    4.9 总结 164

    4.10 推荐阅读 164

    4.11 关键术语、复习题与习题 164

    第5章 并发:互斥与同步 169

    5.1 并发的原理 171

    5.1.1 一个简单例子 172

    5.1.2 竞态(Race

    Condition) 173

    5.1.3 操作系统的设计

    挑战 174

    5.1.4 进程交互 174

    5.1.5 实现互斥的条件 177

    5.2 互斥:硬件的支撑方案 178

    5.2.1 关中断 178

    5.2.2 特殊机器指令 178

    5.3 信号灯(Semaphore) 181

    5.3.1 互斥的实现 184

    5.3.2 生产者/消费者

    问题 186

    5.3.3 信号灯的实现 191

    5.4 管程(Monitor) 192

    5.4.1 管程和信号 192

    5.4.2 采用通知和广播的

    管程模型 196

    5.5 消息通信 197

    5.5.1 同步(Synchroni-

    zation) 198

    5.5.2 寻址(Addres-

    sing) 199

    5.5.3 消息格式 201

    5.5.4 队列组织 201

    5.5.5 互斥的实现 201

    5.6 读者/写者问题 203

    5.6.1 读者优先 203

    5.6.2 写者优先 204

    5.7 总结 207

    5.8 推荐阅读 207

    5.9 关键术语、复习题与习题 208

    第6章 并发:死锁与饥饿 221

    6.1 死锁的原理 222

    6.1.1 可重用资源 225

    6.1.2 消耗性资源 226

    6.1.3 资源分配图 227

    6.1.4 死锁发生的条件 228

    6.2 死锁预防(Deadlock

    Prevention) 229

    6.2.1 互斥条件 229

    6.2.2 占有并等待条件 230

    6.2.3 不可抢占条件 230

    6.2.4 环路等待条件 230

    6.3 死锁避免(Deadlock

    Avoidance) 230

    6.3.1 拒绝创建进程 231

    6.3.2 拒绝分配资源 232

    6.4 死锁检测(Deadlock

    Detection) 235

    6.4.1 死锁检测算法 236

    6.4.2 死锁恢复 237

    6.5 解决死锁的综合方案 237

    6.6 哲学家进餐问题 238

    6.6.1 使用信号灯的解决

    方案 238

    6.6.2 使用管程的解决

    方案 240

    6.7 UNIX系统的并发控制机制 241

    6.7.1 管道 242

    6.7.2 消息 242

    6.7.3 共享内存 242

    6.7.4 信号灯 242

    6.7.5 信号 243

    6.8 Linux内核的并发控制机制 244

    6.8.1 原子操作 245

    6.8.2 自旋锁

    (Spinlocks) 246

    6.8.3 信号灯 248

    6.8.4 屏障点

    (Barriers) 249

    6.9 Solaris线程同步原语 250

    6.9.1 互斥锁 251

    6.9.2 信号灯 251

    6.9.3 读者/写者锁 252

    6.9.4 条件变量(Condition

    Variable) 252

    6.10 Windows 7的并发控制机制 252

    6.10.1 Wait函数 252

    6.10.2 调度对象(Dispatcher

    Object) 253

    6.10.3 临界区 254

    6.10.4 瘦读者-写者锁和

    条件变量 254

    6.10.5 无锁同步 255

    6.11 Android系统中的进程间

    通信 255

    6.12 总结 256

    6.13 推荐阅读 256

    6.14 关键术语、复习题与习题 257

    第3部分 内存

    第7章 内存管理 265

    7.1 内存管理的需求 266

    7.1.1 内存重定位 266

    7.1.2 内存保护 267

    7.1.3 内存共享 268

    7.1.4 逻辑结构 268

    7.1.5 物理结构 268

    7.2 内存分区 269

    7.2.1 固定分区 270

    7.2.2 分区大小 270

    7.2.3 放置策略 271

    7.2.4 动态分区 272

    7.2.5 放置策略 273

    7.2.6 置换策略 275

    7.2.7 伙伴系统 275

    7.2.8 重定位 277

    7.3 分页 278

    7.4 分段 282

    7.5 小结 282

    7.6 推荐阅读和配套演示 283

    7.7 关键术语、复习题与习题 283

    附录7A 加载和链接 286

    第8章 虚拟内存 292

    8.1 硬件和控制结构 293

    8.1.1 局部性和虚拟

    内存 295

    8.1.2 分页 296

    8.1.3 页表结构 297

    8.1.4 分段 305

    8.1.5 段页式 306

    8.1.6 保护和共享 307

    8.2 操作系统软件 308

    8.2.1 读取策略 309

    8.2.2 放置策略 309

    8.2.3 置换策略 310

    8.2.4 页缓冲 314

    8.2.5 置换策略和高速

    缓冲的大小 315

    8.2.6 清除策略 321

    8.2.7 加载控制 321

    8.3 UNIX和SOLARIS的内存

    管理 323

    8.3.1 分页系统 323

    8.3.2 内核内存分配器 326

    8.4 Linux内存管理 327

    8.4.1 Linux虚拟内存 327

    8.4.2 内核内存分配 329

    8.5 Windows内存管理 330

    8.5.1 Windows虚拟地址

    映射 330

    8.5.2 Windows分页 331

    8.5.3 Windows 8交换 332

    8.6 Android内存管理 332

    8.7 小结 332

    8.8 推荐阅读和配套演示 333

    8.9 关键术语、复习题与习题 334

    第4部分 调度

    第9章 单处理器调度 339

    9.1 处理器调度的类型 340

    9.1.1 长期调度 342

    9.1.2 中期调度 343

    9.1.3 短期调度 343

    9.2 调度算法 343

    9.2.1 短期调度准则 343

    9.2.2 优先级的使用 345

    9.2.3 可选的调度策略 345

    9.2.4 性能比较 355

    9.2.5 公平共享调度 360

    9.3 传统的UNIX调度 362

    9.4 总结 363

    9.5 推荐阅读和动画 364

    9.6 关键术语、复习题与习题 364

    第 10章 多处理器、多核调度与实时

    调度 369

    10.1 多处理器和多核调度 370

    10.1.1 粒度 370

    10.1.2 设计问题 371

    10.1.3 进程调度 373

    10.1.4 线程调度 374

    10.1.5 多核线程调度 379

    10.2 实时调度 380

    10.2.1 背景 380

    10.2.2 实时操作系统的

    特点 381

    10.2.3 实时调度 384

    10.2.4 截止期限调度 385

    10.2.5 单调速率调度 388

    10.2.6 优先级反转 391

    10.3 Linux调度 393

    10.3.1 实时调度 393

    10.3.2 非实时调度 394

    10.4 UNIX SVR4调度 396

    10.5 UNIX FreeBSD调度 397

    10.5.1 优先级类 398

    10.5.2 对SMP和多核的

    支持 398

    10.6 Windows调度 400

    10.6.1 进程和线程

    优先级 400

    10.6.2 多处理器调度 401

    10.7 总结 402

    10.8 推荐阅读 403

    10.9 关键术语、复习题与习题 403

    第5部分 输入/输出与文件

    第 11章 I/O管理和磁盘调度 407

    11.1 I/O设备 408

    11.2 I/O功能的组织 409

    11.2.1 I/O功能的发展

    历程 410

    11.2.2 直接内存访问 411

    11.3 操作系统设计问题 412

    11.3.1 设计目标 412

    11.3.2 I/O功能的逻辑

    结构 413

    11.4 I/O缓冲 414

    11.4.1 单缓冲区 415

    11.4.2 双缓冲区 416

    11.4.3 环形缓冲区 417

    11.4.4 缓冲区的作用 417

    11.5 磁盘调度 417

    11.5.1 磁盘性能参数 417

    11.5.2 磁盘调度策略 419

    11.6 RAID 423

    11.6.1 0级RAID 426

    11.6.2 1级RAID 427

    11.6.3 2级RAID 428

    11.6.4 3级RAID 428

    11.6.5 4级RAID 429

    11.6.6 5级RAID 430

    11.6.7 6级RAID 430

    11.7 磁盘高速缓存 430

    11.7.1 设计考虑 431

    11.7.2 性能考虑 432

    11.8 UNIX SVR4 I/O 434

    11.8.1 缓冲区高速

    缓存 434

    11.8.2 字符队列 435

    11.8.3 无缓冲的I/O 435

    11.8.4 UNIX设备 436

    11.9 Linux I/O 436

    11.9.1 磁盘调度 436

    11.9.2 Linux页面缓存 438

    11.10 Windows I/O 439

    11.10.1 基本I/O机制 439

    11.10.2 异步I/O和同步

    I/O 439

    11.10.3 软件RAID 440

    11.10.4 卷影拷贝 441

    11.10.5 卷加密 441

    11.11 总结 441

    11.12 推荐阅读和动画 441

    11.13 关键术语、复习题与习题 443

    第 12章 文件管理 445

    12.1 概述 446

    12.1.1 文件和文件

    系统 446

    12.1.2 文件结构 447

    12.1.3 文件管理系统 448

    12.2 文件组织与访问 451

    12.2.1 堆 452

    12.2.2 顺序文件 453

    12.2.3 索引顺序文件 453

    12.2.4 索引文件 454

    12.2.5 直接文件或哈希

    文件 455

    12.3 B树 455

    12.4 文件目录 458

    12.4.1 内容 458

    12.4.2 结构 459

    12.4.3 命名 460

    12.5 文件共享 461

    12.5.1 访问权限 462

    12.5.2 同时访问 462

    12.6 记录组块 463

    12.7 辅存管理 464

    12.7.1 文件分配 464

    12.7.2 空闲空间管理 469

    12.7.3 卷 471

    12.7.4 可靠性 471

    12.8 UNIX文件管理 472

    12.8.1 i节点 472

    12.8.2 文件分配 474

    12.8.3 目录 475

    12.8.4 卷结构 475

    12.9 Linux虚拟文件系统 475

    12.9.1 超级块对象 477

    12.9.2 i节点对象 478

    12.9.3 目录项对象 478

    12.9.4 文件对象 478

    12.9.5 高速缓存 479

    12.10 Windows文件系统 479

    12.10.1 NTFS的关键

    特性 479

    12.10.2 NTFS的卷和文件

    结构 480

    12.10.3 可恢复性 482

    12.11 Android文件管理 483

    12.11.1 文件系统 483

    12.11.2 SQLite 484

    12.12 总结 485

    12.13 推荐阅读 485

    12.14 关键术语、复习题与习题 486

    第6部分 嵌入式系统

    第 13章 嵌入式系统 489

    13.1 嵌入式系统 490

    13.2 嵌入式操作系统的特征 491

    13.2.1 移植现有的商用

    操作系统 492

    13.2.2 专用嵌入式操作

    系统 492

    13.3 嵌入式Linux 493

    13.3.1 内核大小 493

    13.3.2 编译 493

    13.3.3 嵌入式Linux文件

    系统 493

    13.3.4 嵌入式Linux的

    优势 494

    13.3.5 Android 494

    13.4 TinyOS 495

    13.4.1 无线传感器

    网络 495

    13.4.2 TinyOS的目标 496

    13.4.3 TinyOS组件 497

    13.4.4 TinyOS调度器 499

    13.4.5 配置实例 500

    13.4.6 TinyOS资源

    接口 501

    13.5 推荐阅读 503

    13.6 关键术语、复习题与习题 503

    第 14章 虚拟机 506

    14.1 虚拟化方法 508

    14.2 处理器问题 511

    14.3 内存管理 513

    14.4 I/O管理 514

    14.5 VMware ESXi 515

    14.6 微软Hyper-V和Xen变体 517

    14.7 Java VM 518

    14.8 Linux VServer虚拟机架构 519

    14.8.1 体系结构 519

    14.8.2 进程调度 520

    14.9 Android虚拟机 521

    14.9.1 Dex文件格式 522

    14.9.2 Zygote 523

    14.10 总结 523

    14.11 推荐阅读 523

    14.12 关键术语、复习题与习题 524

    第7部分 安全

    第 15章 操作系统安全 527

    15.1 入侵者和恶意软件 528

    15.1.1 系统访问威胁 528

    15.1.2 对策 529

    15.2 缓冲区溢出 531

    15.2.1 缓冲区溢出

    攻击 531

    15.2.2 编译时防御 534

    15.2.3 运行时防御 536

    15.3 访问控制 537

    15.3.1 文件系统访问

    控制 537

    15.3.2 访问控制策略 539

    15.4 UNIX访问控制 544

    15.4.1 传统UNIX文件访问

    控制 544

    15.4.2 UNIX中的访问控制

    列表 546

    15.5 操作系统强化 546

    15.5.1 操作系统安装:初次

    安装与修补 547

    15.5.2 移除不必要的服务、

    应用和协议 548

    15.5.3 配置用户、组和身份

    验证 548

    15.5.4 配置资源控制 549

    15.5.5 安装额外的安全

    控制 549

    15.5.6 测试系统安全性 549

    15.6 安全维护 550

    15.6.1 用户登入 550

    15.6.2 数据备份和存档 550

    15.7 Windows安全 551

    15.7.1 访问控制模式 551

    15.7.2 访问令牌 552

    15.7.3 安全描述符 552

    15.8 总结 555

    15.9 推荐阅读 555

    15.10 关键术语、复习题与习题 556

    第8部分 分布式系统

    第 16章 分布式处理、客户/服务器和

    集群 559

    16.1 客户/服务器计算 560

    16.1.1 什么是客户/服务器

    计算? 560

    16.1.2 客户/服务器

    应用 562

    16.1.3 中间件 567

    16.2 分布式消息传递 569

    16.2.1 可靠性与不可

    靠性 571

    16.2.2 阻塞与非阻塞 571

    16.3 远程过程调用 571

    16.3.1 参数传递 572

    16.3.2 参数表示 573

    16.3.3 客户/服务器

    绑定 573

    16.3.4 同步与异步 573

    16.3.5 面向对象机制 574

    16.4 集群 574

    16.4.1 集群的配置 575

    16.4.2 操作系统的设计

    问题 577

    16.4.3 集群计算机的体系

    结构 578

    16.4.4 集群与SMP的

    对比 579

    16.5 Windows集群服务器 579

    16.6 Beowulf和Linux集群 581

    16.6.1 Beowulf特性 581

    16.6.2 Beowulf软件 582

    16.7 总结 582

    16.8 推荐阅读 583

    16.9 关键术语、复习题与习题 583

    参考文献 586
     

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