操作系統(tǒng)：精髓與設(shè)計原理（第八版）

第0章 讀者與教師指南1
　　0.1 本書概述1
　　0.2 實例系統(tǒng)1
　　0.3 讀者和教師的路線圖2
　　0.4 互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)站資源3
第一部分 背景知識
第1章 計算機系統(tǒng)概述6
　　1.1 基本構(gòu)成6
　　1.2 微處理器的發(fā)展7
　　1.3 指令的執(zhí)行8
　　1.4 中斷10
1.4.1 中斷和指令周期11
1.4.2 中斷處理12
1.4.3 多個中斷14
　　1.5 存儲器的層次結(jié)構(gòu)15
　　1.6 高速緩存17
1.6.1 動機18
1.6.2 高速緩存原理18
1.6.3 高速緩存設(shè)計19
　　1.7 直接內(nèi)存存取20
　　1.8 多處理器和多核計算機組織結(jié)構(gòu)21
1.8.1 對稱多處理器21
1.8.2 多核計算機23
　　1.9 推薦讀物23
　　1.10 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題24
1.10.1 關(guān)鍵術(shù)語24
1.10.2 復(fù)習(xí)題24
1.10.3 習(xí)題24
　　附錄1A 兩級存儲器的性能特征26
第2章 操作系統(tǒng)概述31
　　2.1 操作系統(tǒng)的目標(biāo)和功能31
2.1.1 作為用戶/計算機接口的
操作系統(tǒng)31
2.1.2 作為資源管理器的操作系統(tǒng)32
2.1.3 操作系統(tǒng)的易擴展性33
　　2.2 操作系統(tǒng)的發(fā)展史34
2.2.1 串行處理34
2.2.2 簡單批處理系統(tǒng)34
2.2.3 多道批處理系統(tǒng)36
2.2.4 分時系統(tǒng)38
　　2.3 主要成就40
2.3.1 進程40
2.3.2 內(nèi)存管理42
2.3.3 信息保護和安全43
2.3.4 調(diào)度和資源管理44
　　2.4 現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征45
　　2.5 容錯性47
2.5.1 基本概念47
2.5.2 錯誤48
2.5.3 操作系統(tǒng)機制48
2.6 多處理器和多核操作系統(tǒng)
設(shè)計考慮因素49
2.6.1 對稱多處理器操作系統(tǒng)設(shè)計
考慮因素49
2.6.2 多核操作系統(tǒng)設(shè)計考慮因素49
　　2.7 微軟Windows系統(tǒng)簡介51
2.7.1 背景51
2.7.2 體系結(jié)構(gòu)51
2.7.3 客戶-服務(wù)器模型53
2.7.4 線程和SMP54
2.7.5 Windows對象54
　　2.8 傳統(tǒng)的UNIX系統(tǒng)55
2.8.1 歷史55
2.8.2 描述56
　　2.9 現(xiàn)代UNIX系統(tǒng)57
2.9.1 System V Release 4（SVR4）58
2.9.2 BSD58
2.9.3 Solaris 1058
　　2.10 Linux操作系統(tǒng)58
2.10.1 歷史58
2.10.2 模塊結(jié)構(gòu)59
2.10.3 內(nèi)核組件60
　　2.11 Android62
2.11.1 Android軟件體系結(jié)構(gòu)63
2.11.2 Android系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)64
2.11.3 活動65
2.11.4 電源管理65
　　2.12 推薦讀物和動畫66
　　2.13 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題67
2.13.1 關(guān)鍵術(shù)語67
2.13.2 復(fù)習(xí)題67
2.13.3 習(xí)題67
第二部分 進程
第3章 進程描述和控制70
　　3.1 什么是進程70
3.1.1 背景70
3.1.2 進程和進程控制塊71
　　3.2 進程狀態(tài)72
3.2.1 兩狀態(tài)進程模型73
3.2.2 進程的創(chuàng)建和終止74
3.2.3 五狀態(tài)模型75
3.2.4 被掛起的進程78
　　3.3 進程描述81
3.3.1 操作系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)82
3.3.2 進程控制結(jié)構(gòu)82
　　3.4 進程控制86
3.4.1 執(zhí)行模式86
3.4.2 進程創(chuàng)建87
3.4.3 進程切換88
　　3.5 操作系統(tǒng)的執(zhí)行90
3.5.1 無進程內(nèi)核90
3.5.2 在用戶進程內(nèi)運行90
3.5.3 基于進程的操作系統(tǒng)91
　　3.6 UNIX SVR4進程管理91
3.6.1 進程狀態(tài)92
3.6.2 進程描述93
3.6.3 進程控制94
　　3.7 小結(jié)95
　　3.8 推薦讀物和動畫95
　　3.9 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題95
3.9.1 關(guān)鍵術(shù)語95
3.9.2 復(fù)習(xí)題96
3.9.3 習(xí)題96
第4章 線程99
　　4.1 進程和線程99
4.1.1 多線程99
4.1.2 線程的功能102
　　4.2 線程分類103
4.2.1 用戶級和內(nèi)核級線程103
4.2.2 其他方案106
　　4.3 多核和多線程107
4.3.1 多核系統(tǒng)上的軟件性能107
4.3.2 應(yīng)用示例：Valve游戲軟件109
　　4.4 Windows 8的進程和線程管理110
4.4.1 Windows 8中的變化111
4.4.2 Windows進程111
4.4.3 進程對象和線程對象112
4.4.4 多線程113
4.4.5 線程狀態(tài)113
4.4.6 對操作系統(tǒng)子系統(tǒng)的支持114
　　4.5 Solaris的線程和SMP管理114
4.5.1 多線程體系結(jié)構(gòu)114
4.5.2 動機115
4.5.3 進程結(jié)構(gòu)115
4.5.4 線程的執(zhí)行116
4.5.5 把中斷當(dāng)作線程117
　　4.6 Linux的進程和線程管理118
4.6.1 Linux任務(wù)118
4.6.2 Linux線程119
4.6.3 Linux命名空間120
　　4.7 Android的進程和線程管理121
4.7.1 安卓應(yīng)用121
4.7.2 活動121
4.7.3 進程和線程122
　　4.8 Mac OS X的GCD技術(shù)123
　　4.9 小結(jié)124
　　4.10 推薦讀物125
　　4.11 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題125
4.11.1 關(guān)鍵術(shù)語125
4.11.2 復(fù)習(xí)題125
4.11.3 習(xí)題125
第5章 并發(fā)性：互斥和同步129
　　5.1 并發(fā)的原理130
5.1.1 一個簡單的例子130
5.1.2 競爭條件132
5.1.3 操作系統(tǒng)關(guān)注的問題132
5.1.4 進程的交互133
5.1.5 互斥的要求135
　　5.2 互斥：硬件的支持136
5.2.1 中斷禁用136
5.2.2 專用機器指令136
　　5.3 信號量138
5.3.1 互斥141
5.3.2 生產(chǎn)者/消費者問題142
5.3.3 信號量的實現(xiàn)146
　　5.4 管程147
5.4.1 使用信號的管程147
5.4.2 使用通知和廣播的管程149
　　5.5 消息傳遞151
5.5.1 同步151
5.5.2 尋址152
5.5.3 消息格式153
5.5.4 排隊原則154
5.5.5 互斥154
　　5.6 讀者/寫者問題155
5.6.1 讀者優(yōu)先156
5.6.2 寫者優(yōu)先156
　　5.7 小結(jié)158
　　5.8 推薦讀物和動畫159
　　5.9 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題160
5.9.1 關(guān)鍵術(shù)語160
5.9.2 復(fù)習(xí)題160
5.9.3 習(xí)題160
第6章 并發(fā)：死鎖和饑餓170
　　6.1 死鎖原理170
6.1.1 可重用資源173
6.1.2 可消耗資源174
6.1.3 資源分配圖174
6.1.4 死鎖的條件175
　　6.2 死鎖預(yù)防176
6.2.1 互斥176
6.2.2 占有且等待176
6.2.3 不可搶占176
6.2.4 循環(huán)等待177
　　6.3 死鎖避免177
6.3.1 進程啟動拒絕177
6.3.2 資源分配拒絕178
　　6.4 死鎖檢測181
6.4.1 死鎖檢測算法181
6.4.2 恢復(fù)182
　　6.5 一種綜合的死鎖策略182
　　6.6 哲學(xué)家就餐問題183
6.6.1 基于信號量的解決方案183
6.6.2 基于管程的解決方案184
　　6.7 UNIX并發(fā)機制185
6.7.1 管道186
6.7.2 消息186
6.7.3 共享內(nèi)存186
6.7.4 信號量186
6.7.5 信號187
　　6.8 Linux內(nèi)核并發(fā)機制187
6.8.1 原子操作188
6.8.2 自旋鎖189
6.8.3 信號量190
6.8.4 屏障191
　　6.9 Solaris線程同步原語192
6.9.1 互斥鎖193
6.9.2 信號量193
6.9.3 多讀者/單寫者鎖193
6.9.4 條件變量193
　　6.10 Windows 7的并發(fā)機制194
6.10.1 等待函數(shù)194
6.10.2 分派器對象194
6.10.3 臨界區(qū)195
6.10.4 輕量級讀寫鎖和條件變量195
6.10.5 鎖無關(guān)同步機制196
　　6.11 Android進程間通信196
　　6.12 小結(jié)197
　　6.13 推薦讀物和動畫197
　　6.14 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題198
6.14.1 關(guān)鍵術(shù)語198
6.14.2 復(fù)習(xí)題198
6.14.3 習(xí)題198
　　
　　
　　
　　
　　
　　
第三部分 內(nèi)存
　　
第7章 內(nèi)存管理204
　　7.1 內(nèi)存管理的需求204
7.1.1 重定位204
7.1.2 保護205
7.1.3 共享205
7.1.4 邏輯組織205
7.1.5 物理組織206
　　7.2 內(nèi)存分區(qū)206
7.2.1 固定分區(qū)207
7.2.2 動態(tài)分區(qū)208
7.2.3 伙伴系統(tǒng)210
7.2.4 重定位212
　　7.3 分頁212
　　7.4 分段215
　　7.5 小結(jié)216
　　7.6 推薦讀物和動畫216
　　7.7 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題216
7.7.1 關(guān)鍵術(shù)語216
7.7.2 復(fù)習(xí)題217
7.7.3 習(xí)題217
　　附錄7A 加載和鏈接219
第8章 虛擬內(nèi)存223
　　8.1 硬件和控制結(jié)構(gòu)223
8.1.1 局部性和虛擬內(nèi)存224
8.1.2 分頁225
8.1.3 分段232
8.1.4 段頁式232
8.1.5 保護和共享233
　　8.2 操作系統(tǒng)軟件234
8.2.1 讀取策略235
8.2.2 放置策略235
8.2.3 置換策略235
8.2.4 駐留集管理239
8.2.5 清除策略243
8.2.6 加載控制244
　　8.3 UNIX和Solaris內(nèi)存管理245
8.3.1 分頁系統(tǒng)245
8.3.2 內(nèi)核內(nèi)存分配器247
　　8.4 Linux內(nèi)存管理249
8.4.1 虛擬內(nèi)存249
8.4.2 內(nèi)核內(nèi)存分配250
　　8.5 Windows內(nèi)存管理251
8.5.1 Windows虛擬地址映射251
8.5.2 Windows分頁251
8.5.3 Windows 8交換252
　　8.6 Android內(nèi)存管理252
　　8.7 小結(jié)252
　　8.8 推薦讀物和動畫253
　　8.9 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題253
8.9.1 關(guān)鍵術(shù)語253
8.9.2 復(fù)習(xí)題254
8.9.3 習(xí)題254
第四部分 調(diào)度
第9章 單處理器調(diào)度258
　　9.1 處理器調(diào)度的類型258
9.1.1 長程調(diào)度259
9.1.2 中程調(diào)度260
9.1.3 短程調(diào)度260
　　9.2 調(diào)度算法260
9.2.1 短程調(diào)度規(guī)則260
9.2.2 優(yōu)先級的使用261
9.2.3 選擇調(diào)度策略262
9.2.4 性能比較268
9.2.5 公平共享調(diào)度272
　　9.3 傳統(tǒng)的UNIX調(diào)度273
　　9.4 小結(jié)274
　　9.5 推薦讀物9