Принципы современных операционных систем и реализация Чэнь Хайбо Ся Юбинская операционная система Учебной системы Операционная система
Вес товара: ~0.7 кг. Указан усредненный вес, который может отличаться от фактического. Не включен в цену, оплачивается при получении.
Описание товара
| Основная информация |
Название книги: | Современная система: принципы и реализация |
Автор: | Чен Хабо Ся Юбин ждал |
Цены: | 79.00 |
Номер ISBN: | 9787111666073 |
Издательство: | Machinery Industry Press |
формат: | |
Фрагментация: |   Установка |
Дата публикации: | 2020-10 |
Дата печати: | 2020-10-1 |
| Выбор редактора |
(1ПолемЭта книга в трех“ уход за лицом&Rdquo;Эта книга перваяARM64Чтобы представить учебники операционной системы в основной орган, академическая граница и промышленная практика полностью объединены,Не только вводит существующиеLinuxВнедрена архитектура операционной системы макро -ядра, и вводится архитектура операционной системы микрооргарной и иностранной ядерной ядра. (2ПолемЧен Хайбо, автор этой книги, теперьСпециальный профессор и директор блога Университета Шанхайского университета и директор блога, директор Parallel and Distributed System Research, директор Центра инженерных исследований Министерства образования системы, национальный победитель молодежного фонда, победитель молодежного фонда,ACMВыдающийся ученый,CCFВыдающиеся члены и выдающиеся докладчики не только имеют богатый опыт преподавания, но и богаты отраслью отрасли.Вести опыт команды в разработке операционных систем.Таким образом, эта книга не только вводит классическую теорию и методы современных операционных систем, но также вводит применение, проблемы и решения в реальных сценах в сочетании с исследованиями и промышленной практикой. (3ПолемЧтобы помочь читателям лучше понять дизайн и реализацию операционной системы, команда Университета Шанхай Джиатонг параллельно и распределенных системных научно -исследовательских институтов также посвящена небольшой, но более основной функциональной операционной системе преподавания архитектуры, которая имеет компактную, но больше базовая функция.ChCoreИ на основеChCoreРазработал серию экспериментов по учебным программам. (4) В этой книге есть богатые учебные вспомогательные материалы: в“”MOOCКурс;PPTЛекция видео; (5) Эта книга сочетает в себе опыт автора в отрасли и опыт комплексных интервьюеров в отрасли и интегрирует некоторые типичные технические вопросы, связанные с операционными системами в содержание этой книги и вопросы мышления, посвященного классу, в каждой главе.Профессионалы в промышленной промышленности занимаются исследованиями и разработкой областей, связанных с операционной системой для обеспечения ссылки, а также могут помочь соискателям, которые желаютСущность |
| Введение |
Эта книга в трех“ уход за лицом&Rdquo;Эта книга перваяARM64Чтобы представить учебники операционной системы в основной орган, академическая граница и промышленная практика полностью объединены,Не только вводит существующиеLinuxВнедрена архитектура операционной системы макро -ядра, и вводится архитектура операционной системы микрооргарной и иностранной ядерной ядра. Эта книга разделена на три части, из которых первая часть(Фонд операционной системы)Опубликовано в виде бумажной версии, второй части (расширенная операционная система) и третья часть (ChCoreЭксперимент по учебным программам) опубликован на этом веб -сайте книги в форме электронной версии.Первая часть разделена на11Глава, содержимое включает в себя: Сводка операционной системы, структура аппаратной обеспечения, структуру операционной системы, управление памятью, процесс и поток, планирование операционной системы, межпроцессная связь, первичная синхронизация, файловая система и хранилище, управление оборудованием и виртуализацию системы. Эта книга содержит много иллюстраций, примеров и упражнений и включает в себя типичные технические проблемы, связанные с операционной системой. Полем |
| об авторе |
Чен Хайбо Специальный профессор и директор блога Университета Шанхайского университета и директор блога, директор Parallel and Distributed System Research, директор Центра инженерных исследований Министерства образования системы, национальный победитель молодежного фонда, победитель молодежного фонда,ACMВыдающийся ученый,CCFВыдающиеся члены и выдающиеся докладчики.Основными областями исследований являются операционные системы и безопасность системы.Он выиграл первую приз в области технологического изобретения Министерства образования (впервые завершено), Национальной награды за выдающуюся докторскую диссертацию,CCFНаграда молодежного ученых.В настоящее времяACM SIGOPS ChinaSysПредседатель,CCFЗаместитель директора по специальному комитету системного программного обеспечения,ACMФлагманский журналCommunications of the ACMПервая редакционная комиссия КитаяSpecial SectionsСовместный председатель поля,ACM Transactions on StorageРедакционная коллегия.РанееACM SOSP 2017Совместный председатель конференции,ACM CCS 2018Председатель безопасности системы,ACM SIGSACЧлен комитета по вознаграждению.Исследовательская работа также выиграла премию Huawei Supreme Persing Plass Award и премию «Золотая медаль».в соответствии сcsrankings.orgСтатистика, поблизости5Год(2015~2019) Высокие собрания в области операционных систем (SOSP/OSDIА такжеEuroSysА такжеUSENIX ATCиFAST) Количество статей, опубликованных в мире, занимает первое место в мире. Ся Юбин Доцент и директор блога Университета Шанхай Джиотонг,CCFСтарший член.Основными областями исследований являются операционные системы, архитектура и безопасность системы.OSDIА такжеEuroSysЧлен процедурных комитетов нескольких международных конференций.Операционная система безопасности, разработанная руководящей командойT6получать2015Год&Ldquo; Challenge Cup&Rdquo;2019Китай“ Интернет+&Rdquo;RISC-VПрограммная и аппаратная система заслуживающей пользы и аппаратная система, разработанная платформой, разработана&Ldquo; Penglai” теперь с открытым исходным кодом. |
| Оглавление |
Предисловие Предисловие Предисловие Первая часть Фонда операционной системы Первый1Обзор операционной системы............................................................... 2 1.1Просто, но не просто: изHello WorldГоворить о.............................................. 2 1.2Что такое операционная система................................................................ 3 1.3Краткая история операционной системы.................................................................. 6 1.3.1GM-NAA I/O: Первая (пакетный процесс) операционная система........................................ 6 1.3.2OS/360: От посвященного генералу...................................................... 6 1.3.3Multics/UNIX/Linux: Время -Время и мульти -то............................................ 7 1.3.4macOS/Windows: Люди -ориентированные человеческое взаимодействие........................................... 8 1.4Интерфейс операционной системы.................................................................. 9 1.5ChCore: Простая экспериментальная операционная система............................................... 11 Рекомендации.......................................................................... 12 Первый2Глава аппаратная структура.................................................................. 13 2.1CPUАрхитектура сбора с инструкциями.............................................................. 14 2.1.1Набор инструкций..................................................................... 14 2.1.2Привилегия..................................................................... 15 2.1.3регистр..................................................................... 17 2.2Физическая память иCPUКеш........................................................... 17 2.2.1Кэш -структура................................................................... 18 2.2.2Адрес кэша................................................................... 19 2.3Оборудование и прерывание................................................................... 20 2.3.1Входной выход отображения памяти........................................................... 20 2.3.2Вращение и прерывание................................................................. 21 2.4Мыслительные вопросы....................................................................... 22 Рекомендации.......................................................................... 22 Первый3Глава структура операционной системы.............................................................. 23 3.1Механизм и стратегия операционной системы......................................................... 24 3.2Метод управления сложностью операционной системы....................................................... 25 3.3Архитектура ядра операционной системы............................................................. 27 3.3.1Краткая структура................................................................... 27 3.3.2Макро -основная архитектура................................................................. 28 3.3.3Микро -корревая архитектура................................................................. 30 3.3.4Внешняя ядерная архитектура................................................................... 32 3.3.5Другая архитектура ядра операционной системы....................................................... 34 3.4Структура структуры операционной системы............................................................. 35 3.4.1Androidсистемная структура........................................................... 35 3.4.2ROSсистемная структура............................................................... 37 3.5Мыслительные вопросы....................................................................... 39 Рекомендации.......................................................................... 40 Первый4Глава памяти.................................................................. 42 4.1Виртуальный адрес и физический адрес........................................................... 43 4.1.1Основное понимание физических адресов и виртуальных адресов..................................................... 43 4.1.2Используйте виртуальный адрес для доступа к физической памяти................................................... 44 4.1.3Механизм сегментации и страниц............................................................. 44 4.2Яростная виртуальная память........................................................... 46 4.2.1AArch64Архитектура4Страница класса................................................... 47 4.2.2Важное оборудование интерпретации перевода адреса:TLB ................................... 49 4.2.3Perspage и аномальные страницы являются ненормальными............................................................. 52 4.2.4Стратегия замены страницы................................................................. 54 4.2.5Модель сбора работы................................................................. 57 4.3Функция виртуальной памяти................................................................. 58 4.3.1Общая память................................................................... 58 4.3.2Копировать при написании................................................................... 59 4.3.3Память сильно................................................................... 60 4.3.4Сжатие памяти................................................................... 60 4.3.5Большая страница....................................................................... 61 4.4Физическое распределение памяти и управление........................................................... 62 4.4.1Цели и аспекты оценки............................................................. 62 4.4.2Система партнерства................................................................... 63 4.4.3SLABРаспределитель................................................................ 65 4.4.4Обычно используемый список непрерывного связанного списка............................................................. 67 4.4.5Физическая память иCPUКеш......................................................... 68 4.5Анализ случая:ChCoreМеханизм управления памятью................................................ 70 4.6Мыслительные вопросы....................................................................... 73 Рекомендации.......................................................................... 74 Первый5Процесс уплотнения и резьба................................................................ 76 5.1процесс......................................................................... 76 5.1.1Статус процесса................................................................. 77 5.1.2Макет пространства памяти процесса......................................................... 78 5.1.3Блок управления процессом и переключатель контекста..................................................... 79 5.2Анализ случая:LinuxПроцесс работы.................................................... 80 5.2.1Создание процесса:Вилка ..................................... .......... 80 5.2.2Выполнение процесса:Exec ................................. .......... 84 5.2.3Управление процессом................................................................... 85 5.2.4обсуждать:forkЭто устарело?......................................................... 89 5.3Нить.......................................................................... 92 5.3.1Многоподобный компоновка пространства адреса........................................................ 93 5.3.2Пользовательский поток и поток ядра...................................................... 93 5.3.3Локальное хранение блоков и потоков управления резьбой.................................................... 94 5.3.4Основной интерфейс потока:POSIXНапример, библиотека потоков.......................................... 95 5.4Анализ случая:ChCoreПотоковой контекст................................................. 99 5.4.1Контекст потокаTCB ....................................... ........... 99 5.4.2ChCoreРеализация переключения среднего и верхнего контекста.................................................. 100 5.5Волокно......................................................................... 102 5.5.1Спрос на волокнистую линию: простой пример............................................... 103 5.5.2POSIXПоддержка волокна:UContext ... тогда, тогда 103 5.5.3Переключение контекста волокна........................................................... 105 5.6Мыслительные вопросы....................................................................... 106 Рекомендации.......................................................................... 107 Первый6Глава операционной системы планирование.............................................................. 108 6.1Введение в компьютерное планирование............................................................... 108 6.1.1Планирование операционной системы............................................................... 110 6.1.2Индикатор планирования................................................................... 111 6.2Механизм планирования..................................................................... 113 6.2.1Долгосрочное, среднее и краткосрочное планирование....................................................... 114 6.2.2Задача задача............................................................... 116 6.3Одиночная стратегия планирования................................................................. 117 6.3.1Классическое планирование................................................................... 118 6.3.2Приоритетное планирование................................................................. 122 6.3.3Справедливое расписание обмена............................................................... 127 6.3.4Реальное планирование времени................................................................... 133 6.3.5Другие графики................................................................... 138 6.4Многократная стратегия планирования................................................................. 141 6.4.1Совместное использование нагрузки................................................................... 141 6.4.2Совместное планирование................................................................... 142 6.4.3Планирование двух плодов................................................................... 144 6.4.4Отслеживание нагрузки и баланс нагрузки......................................................... 145 6.4.5Планирование потребления энергии............................................................... 148 6.5Запланировать расширенный механизм................................................................. 151 6.5.1Обработанное сродство устройства............................................................... 152 6.5.2Запланируйте настройки стратегии............................................................... 153 6.6Анализ случая: современный планировщик......................................................... 155 6.6.1Linuxпланировщик............................................................... 155 6.6.2macOS/iOSпланировщик........................................................... 160 6.7Мыслительные вопросы...................................................................... 162 Рекомендации......................................................................... 163 Первый7Межсеальная коммуникация процесса............................................................... 165 7.1Основы между процессами межпроцессов.............................................................. 165 7.1.1Простой дизайн интерфейса процесса.................................................. 166 7.1.2Передача данных.................................................................. 167 7.1.3Перенос управления потоком................................................................ 169 7.1.4Один и два................................................................ 170 7.1.5Синхронно и асинхронно................................................................ 170 7.1.6Механизм тайм -аута.................................................................. 171 7.1.7Управление связи связи.............................................................. 172 7.1.8Разрешения.................................................................. 173 7.1.9Услуга именования.................................................................. 174 7.2Связь между процессом макро -ядра............................................................ 175 7.2.1Межпипленная связь............................................................ 176 7.2.2System Vочередь сообщений.......................................................... 178 7.2.3System Vсигнал............................................................ 179 7.2.4System VОбщая память.......................................................... 180 7.2.5Сигнал процесса связи............................................................ 181 7.2.6Общество между процессом между процессом пакета.......................................................... 185 7.3Межпроцесс -межпроцессная связь............................................................ 186 7.3.1Mach: Ранний микроампроцесс процесса между процессами процессы.......................................... 186 7.3.2L4: Микроколическая ядро система, разработанная вокруг оптимизации коммуникации процесса.................................. 188 7.3.3LRPC: Модель миграционной нити........................................................ 193 7.4Анализ случая:Граница Android ... ... ... 195 7.4.1фон...................................................................... 195 7.4.2Binder IPCОбщий вид........................................................... 196 7.4.3Binder IPCОсновной дизайн....................................................... 196 7.4.4Анонимная обмена памятью.............................................................. 199 7.5Анализ случая:ChCoreМеханизм коммуникации межпроцессы............................................. 201 7.6Мыслительные вопросы...................................................................... 203 Рекомендации......................................................................... 203 Первый8Чжан Синхронизированный праймер................................................................. 206 8.1Альтернативный замок...................................................................... 209 8.1.1Критическая проблема................................................................ 209 8.1.2Аппаратная реализация: закрыть прерывание........................................................ 211 8.1.3Реализация программного обеспечения: алгоритм Питтерсона...................................................... 211 8.1.4Программное и аппаратное сотрудничество: Используйте атомную работу для достижения взаимного исключения блокировки........................................ 213 8.2Переменная условия.................................................................... 219 8.2.1Условие переменное использование............................................................ 219 8.2.2Реализация переменных состояния............................................................ 222 8.3сигнал...................................................................... 223 8.3.1Использование семафоров.............................................................. 224 8.3.2Реализация семафора.............................................................. 225 8.4Читать и написать блокировку...................................................................... 229 8.4.1Использование блокировки чтения и записи.............................................................. 229 8.4.2Реализация чтения и записи замков.............................................................. 230 8.5Rcu ..................................... ............ ........ 233 8.5.1подписка/Механизм освобождения............................................................. 234 8.5.2Ширина.................................................................... 236 8.6Трубопровод........................................................................ 237 8.7Проблема, вызванная синхронизацией.............................................................. 239 8.7.1Замок...................................................................... 239 8.7.2Живой замк...................................................................... 245 8.7.3Приоритетное изменение................................................................ 246 8.8Анализ случая:Linuxсерединаfutex ............................... ... 249 8.9Анализ случая:ChCoreСинхронные слова в Китае................................................ 251 8.10Мыслительные вопросы..................................................................... 252 Рекомендации......................................................................... 254 Первый9Глава файловая система................................................................. 256 9.1на основеinodeФайловая система........................................................ 257 9.1.1inodeФайл.............................................................. 258 9.1.2Имя файла и каталог.............................................................. 260 9.1.3Жесткая ссылка и символическая ссылка.......................................................... 263 9.1.4Макет хранения.................................................................. 264 9.2Виртуальная файловая система................................................................ 266 9.2.1Интерфейс для файловой системы........................................................ 266 9.2.2Интерфейс для приложений........................................................ 270 9.2.3Кэш страницы, прямойI/OКартирование памяти................................................ 277 9.2.4Организация и управление несколькими файловыми системами.................................................. 280 9.2.5Псевдо -файльная система................................................................ 282 9.3Другие файловые системы................................................................ 284 9.3.1FATФайловая система............................................................... 284 9.3.2NTFS ................................. ................ ..... 288 9.3.3FUSEИ файловая система состояния пользователя...................................................... 292 9.4Анализ случая:ChCoreФайловая система.................................................... 294 9.4.1ChCoreАрхитектура файловой системы...................................................... 294 9.4.2Файл -система памяти............................................................... 295 9.5Мыслительные вопросы....................................................................... 296 Рекомендации.......................................................................... 297 Первый10Глава Управление оборудованием................................................................. 299 10.1Соединение и связь компьютерного оборудования...................................................... 300 10.1.1Соединение оборудования: автобус.......................................................... 300 10.1.2ПрограммируемыйВвод/O ................................................ .... 301 10.1.3Передача данных с высокой эффективностью:DMA ........................................................... 301 10.1.4Перевод адреса устройства:Iommu ................................. ... ... 302 10.2Распознавание оборудования.................................................................. 303 10.2.1Дерево оборудования.................................................................... 303 10.2.2ACPI ................................. ................ ..... 305 10.3Прерывать обработку оборудования.............................................................. 306 10.3.1Контроллер прерывания................................................................ 306 10.3.2Основная концепция прерывания............................................................ 307 10.3.3Прерывание лечения:LinuxВерхняя и нижняя половина механизмов являются примерами...................................... 309 10.4Модель водителя и водителя оборудования.......................................................... 314 10.4.1Драйвер устройства.................................................................. 314 10.4.2Водитель.................................................................. 316 10.5Анализ случая:LinuxМодель драйвера устройства................................................. 316 10.5.1LinuxАбстракция оборудования........................................................... 317 10.5.2LinuxАбстракция драйвера........................................................... 319 10.5.3LinuxДинамическое динамическое управление....................................................... 321 10.5.4LinuxизsysfsФайловая система..................................................... 322 10.6Анализ случая:ZirconМодель драйвера устройства.............................................. 323 10.6.1ZirconАбстракция оборудования.......................................................... 324 10.6.2ZirconАбстракция драйвера.......................................................... 324 10.6.3ZirconДинамическое динамическое управление...................................................... 326 10.6.4ZirconПлатформа автобуса.......................................................... 326 10.7Анализ случая:L4Модель драйвера устройства.................................................... 327 10.8Анализ случая:LinuxПользовательская модель............................................. 329 10.9Мыслительные вопросы....................................................................... 332 Рекомендации........................................................................... 333 Первый11Глава системы виртуализации................................................................ 335 11.1Обзор технологии виртуализации системы........................................................... 336 11.1.1Виртуализация системы и ее компоненты..................................................... 336 11.1.2Тип монитора виртуальной машины......................................................... 337 11.2CPUВиртуализация................................................................... 338 11.2.1Переключение и моделирование................................................................. 339 11.2.2Архитектура виртуализации и архитектура невиртуализации............................................... 339 11.2.3Выполнение интерпретации................................................................... 340 11.2.4Динамический бинарный перевод............................................................. 341 11.2.5Сканирование и перевод................................................................. 342 11.2.6ТЕХНОЛОГО ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛИРТАЛИЗАЦИИ............................................................... 343 11.2.7Аппаратная технология виртуализации............................................................. 344 11.2.8краткое содержание....................................................................... 346 11.3Виртуализация памяти................................................................... 347 11.3.1Механизм таблицы страниц теневой страницы............................................................... 349 11.3.2Страница Shadow Watch Отсутствующая страница аномальная обработка................................................. 351 11.3.3Механизм картирования таблиц прямого страницы........................................................... 351 11.3.4Два этапа механизма перевода адреса......................................................... 352 11.3.5Изменение страницы и механизм воздушного шара памяти......................................................... 355 11.3.6краткое содержание....................................................................... 357 11.4I/OВиртуализация................................................................... 357 11.4.1Метод программного моделирования............................................................... 358 11.4.2Полу -виртуализация метода............................................................... 360 11.4.3Прямое оборудование:IOMMUиSR-IOV ............................... ... ... 362 11.4.4краткое содержание....................................................................... 365 11.5Прерывать виртуализацию................................................................... 366 11.6Анализ случая:Qemu/kvm ... ............ 367 11.6.1KVM APIИ простой монитор виртуальной машины........................................... 368 11.6.2KVMиQemu ................................. ................ ... 370 11.6.3KVMВведение во внутреннюю реализацию........................................................... 372 11.7Мыслительные вопросы....................................................................... 372 Рекомендации........................................................................... 373 Втягиваться............................................................................. 375 Онлайн глава Вторая часть операционной системы продвигается Первый12Много -корно -многопроцессор Первый13Файловая система главы сбивает согласованность Первый14Глава сетевых соглашений и система Первый15Глава легкая виртуализация Первый16Операционная система безопасна Первый17Регулярная корректировка операционной системы Первый18Формализованное доказательство третья частьChCoreУчебный план Первый19главаLab1: Активация машины Первый20главаLab2: Управление памятью Первый21главаLab3: Пользовательский процесс и ненормальное лечение Первый22главаLab4: Много -корровое лечение Первый23главаLab5: Файловая система иShell |
| Чтение в Интернете Чтение некоторых глав |