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操作系統之編程觀察

  • 作者:羅秋明
  • 出版社:清華大學
  • ISBN:9787302489733
  • 出版日期:2018/05/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:315
人民幣:RMB 59 元      售價:
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內容大鋼
    羅秋明著的《操作系統之編程觀察》彌合了操作系統理論和操作系統編碼實現之間的斷層。以Linux真實操作系統為觀察對象,主要利用proc文件系統展示出的內核行為數據來講述操作系統的核心概念。第1章簡單介紹Linux(CentOS)和VirtualBox虛擬機的安裝。第2章介紹進程實體並通過編程實踐來觀察進程創建及其組織關係;對比了進程和線程的資源開銷差異;通過編程觀察了孤兒進程、僵屍進程和守護進程。第3章討論進程狀態轉換、CFS進程調度和實時進程調度;觀察CFS和實時進程的負載均衡行為。第4章學習和觀察使用管道、消息隊列、共享內存等通信手段;觀察了System V信號量集和POSIX信號量對進程進行同步的活動。第5章通過/proc/PID/maps觀察進程虛存空間,以及程序操作對虛存空間的改變;模擬CPU地址部件通過查找多級頁表來完成地址轉換的過程;觀察進程的物理頁幀分配、回收等行為。第6章對前面5章的知識進行一次整合,以Shell上執行一個可執行文件的全過程而將虛存空間管理、物理內存管理、用戶空間與內核空間、中斷與系統調用、進程調度等概念有機地聯繫起來。第7章在VFS通過文件模型之下觀察文件的基本操作、目錄操作、文件系統掛載/卸載等活動行為;通過編程觀察頁緩存和交換空間變化等。第8章針對EXT2具體文件系統,通過在一個塊設備建立起EXT2文件系統,並通過設備的讀寫操作而完成文件數據和目錄內容的讀寫。通過編程實例,將進程式控制制、進程線程差異、進程調度、進程通信、內存管理、文件系統和設備管理等關鍵內容,都以各種編程代碼和內核數據的數值形式將操作系統內核行為直觀地展現給讀者。
    本書不僅可以作為電腦及相關專業高年級本科生或研究生學習操作系統課程的教學用書,對希望深入了解Linux內核的讀者和相關開發人員也非常有參考價值。

作者介紹
羅秋明

目錄
第1章  Linux安裝與訪問
  1.1 安裝Linux
    1.1.1 下載CentOS 7
    1.1.2 CentOS 7安裝
  1.2 虛擬機安裝Linux
    1.2.1 VirtualBox安裝
    1.2.2 虛擬機配置
    1.2.3 虛擬機安裝Linux
  1.3 ssh遠程終端訪問
  1.4 初次接觸Linux
    1.4.1 簡單操作
    1.4.2 運行HelloWorld程序
    1.4.3 操作系統介面
  1.5 閱讀注意事項
  1.6 本章小結
第2章  進程式控制制
  2.1 進程基本概念
    2.1.1 進程實體
    2.1.2 進程間組織關係
    2.1.3 進程式控制制命令
  2.2 創建與撤銷進程
    2.2.1 fork()創建子進程
    2.2.2 孤兒進程和僵屍進程
    2.2.3 exec函數族
    2.2.4 通過kill()撤銷進程
    2.2.5 創建守護進程
  2.3 創建pthread線程
    2.3.1 進程與線程
    2.3.2 創建方法
  2.4 進程和線程資源開銷
    2.4.1 PCB開銷
    2.4.2 內存描述符開銷
  2.5 本章小結
  2.6 練習
第3章  進程調度
  3.1 調度與均衡
    3.1.1 調度與均衡框架
    3.1.2 全系統的調度統計
  3.2 進程狀態及其轉變
    3.2.1 進程狀態
    3.2.2 狀態轉換
    3.2.3 進程的調度統計
  3.3 進程的調度
    3.3.1 普通進程的CFS調度
    3.3.2 實時進程調度
  3.4 進程遷移與負載均衡
    3.4.1 CFS進程的負載均衡
    3.4.2 實時進程的負載均衡
  3.5 本章小結
  3.6 練習

第4章  進程間通信與同步
  4.1 進程間通信
    4.1.1 管道
    4.1.2 System V IPC
  4.2 進程間同步
    4.2.1 System V IPC信號量集
    4.2.2 POSIX信號量
  4.3 本章小結
  4.4 練習
第5章  內存管理
  5.1 虛存空間管理
    5.1.1 進程映像
    5.1.2 堆區
    5.1.3 文件映射區
    5.1.4 棧區
    5.1.5 訪問任意進程的虛存
    5.1.6 虛存使用的物理頁幀
  5.2 分頁機制與頁表
    5.2.1 分頁機制
    5.2.2 進程頁表
  5.3 物理內存組織管理
    5.3.1 頁幀、節點、內存域
    5.3.2 空閑頁幀管理——buddy系統
    5.3.3 物理內存分配與回收
    5.3.4 內存回收
  5.4 本章小結
  5.5 練習
第6章  綜合——新進程創建到運行
  6.1 shell讀入命令
    6.1.1 用戶空間與內核空間
    6.1.2 讀入命令
  6.2 創建進程
    6.2.1 fork()複製進程
    6.2.2 替換進程映像
    6.2.3 開始運行新進程
    6.2.4 進程映像與缺頁
  6.3 本章小結
  6.4 練習
第7章  VFS文件系統
  7.1 VFS
    7.1.1 VFS對象
    7.1.2 文件系統類型
  7.2 文件基本操作
    7.2.1 命令行基本操作
    7.2.2 編程介面
  7.3 目錄結構
    7.3.1 樹形結構
    7.3.2 軟/硬鏈接
    7.3.3 文件系統創建與安裝
  7.4 頁緩存

    7.4.1 頁緩存基本概念
    7.4.2 頁緩存動態變化
  7.5 非文件功能
    7.5.1 交換
    7.5.2 設備介面
    7.5.3 proc文件系統
  7.6 本章小結
  7.7 練習
第8章  EXT2文件系統
  8.1 EXT2磁碟數據的組織
    8.1.1 整體布局
    8.1.2 超級塊
    8.1.3 塊組描述符
    8.1.4 索引節點
    8.1.5 目錄結構
  8.2 EXT2文件系統的創建
    8.2.1 分配磁碟空間
    8.2.2 創建環回設備
    8.2.3 創建EXT2文件系統
    8.2.4 安裝文件系統
  8.3 查看EXT2磁碟數據
    8.3.1 布局信息
    8.3.2 塊組描述符
    8.3.3 索引節點與文件內容
    8.3.4 目錄結構
  8.4 本章小結
  8.5 練習
附錄  vi編輯命令

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