操作系統(tǒng)

內(nèi)容概要

本書是一本用新的觀念講述操作系統(tǒng)原理和設(shè)計(jì)的高級(jí)教程。 全書圍繞著并發(fā)和分布式概念組織章節(jié)，避免僅僅將注意力置于傳統(tǒng)的集中式系統(tǒng)，反映了分布式系統(tǒng)在當(dāng)代已被廣泛應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)，從而更能為讀者所接受。全書共有30章，分為四個(gè)部分，第一部分和第二部分主要闡述了操作系統(tǒng)核心概念和基本功能，并介紹了操作系統(tǒng)理論和實(shí)踐的最新進(jìn)展。第三部分和第四部分將操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，以及分布式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)合起來，對(duì)UNIX，Linux，Windows 2000/NT和JVM等典型現(xiàn)代操作系統(tǒng)進(jìn)行了具體分析，并討論了Web服務(wù)、中間件和事務(wù)處理等應(yīng)用。對(duì)于操作系統(tǒng)安全這樣一個(gè)重要課題，書中還專門安排了一章進(jìn)行論述。本書的另一個(gè)特點(diǎn)是，所有的代碼示例均結(jié)合Java語言進(jìn)行，并采用Java描述面向?qū)ο蟮母拍?、并發(fā)算法和分布式程序設(shè)計(jì)等。    本書適合作為研究生的操作系統(tǒng)課程教材，也適合程序員、軟件工程師，以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)者作為學(xué)習(xí)和了解系統(tǒng)軟件和操作系統(tǒng)的參考書。

作者簡(jiǎn)介

Jean Bacon，英國(guó)劍橋大學(xué)教授，耶酥學(xué)院高級(jí)會(huì)員。講授操作系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)課程，她在分布式系統(tǒng)領(lǐng)域從事的研究在劍橋大學(xué)首屈一指。
    Tim harris，英國(guó)劍橋大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系講師，邱吉爾學(xué)院高級(jí)會(huì)員?？蓴U(kuò)異操作系統(tǒng)領(lǐng)域博士，除講授操作系統(tǒng)課程以

書籍目錄

第1章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求　1.1 內(nèi)在的并發(fā)系統(tǒng)　1.2 支持潛在的并發(fā)應(yīng)用　1.3 軟件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)　1.4 定義并發(fā)系統(tǒng)　1.5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)需求　1.6 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的安全，保護(hù)與容錯(cuò)　習(xí)題第一部分 系統(tǒng)設(shè)計(jì)：技術(shù)與原理　第2章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)執(zhí)行　　2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：概念視圖　　2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：實(shí)現(xiàn)視圖　　2.3 進(jìn)程概念　　2.4 操作系統(tǒng)功能　　2.5 操作系統(tǒng)調(diào)用和保護(hù)　　2.6 操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　　2.7 操作系統(tǒng)內(nèi)的對(duì)象結(jié)構(gòu)及操作系統(tǒng)支持下的對(duì)象結(jié)構(gòu)　　2.8 分布式對(duì)象系統(tǒng)，平臺(tái)和中間件　　2.9 安全與保護(hù)　　2.10 小結(jié)　　思考題　　習(xí)題　第3章 硬件接口，I/O和通信　　3.1 概述　　3.2 與設(shè)備的接口　　3.3 異常處理　　3.4 多處理器　　3.5 用戶級(jí)的輸入和輸出　　3.6 通信管理　　3.7 通信網(wǎng)絡(luò)，接口和驅(qū)動(dòng)　　3.8 通信協(xié)議　　3.9 操作系統(tǒng)之中和操作系統(tǒng)之上對(duì)通信的處理　　3.10 小結(jié)　　習(xí)題　第4章 進(jìn)程支持　　4.1 系統(tǒng)中進(jìn)程的使用　　4.2 進(jìn)程和處理器　　4.3 進(jìn)程狀態(tài)　　4.4 與硬件同步：事件與WAIT操作　　4.5 進(jìn)程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　4.6 調(diào)度：通用方案　　4.7 共享內(nèi)存多處理器系統(tǒng)的調(diào)度　　4.8 滿足實(shí)時(shí)需求的進(jìn)程調(diào)度　　4.9 進(jìn)程抽象和實(shí)現(xiàn)　　4.10 操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和進(jìn)程的實(shí)現(xiàn)　　4.11 多線程進(jìn)程的實(shí)現(xiàn)　　4.12 語言系統(tǒng)，運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)和操作系統(tǒng)中的進(jìn)程　　4.13 語言系統(tǒng)和操作系統(tǒng)中的進(jìn)程狀態(tài)　　4.14 使用系統(tǒng)調(diào)用的順序程序　　4.15 編程語言并行性的發(fā)展　　4.16 編程語言中的進(jìn)程創(chuàng)建　　4.17 線程體系結(jié)構(gòu)　　4.18 Java的線程和異?！　?.19 小結(jié)　　思考題　　習(xí)題　第5章 存儲(chǔ)管理　　5.1 存儲(chǔ)管理簡(jiǎn)介　　5.2 存儲(chǔ)層次結(jié)構(gòu)　　5.3 進(jìn)程的地址空間　　5.4 段式虛擬存儲(chǔ)　　5.5 頁式虛擬存儲(chǔ)　　5.6 分段和分頁結(jié)合　　5.7 操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　5.8 內(nèi)存管理單元的示例　　5.9 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的內(nèi)存管理　　5.10 小結(jié)　　習(xí)題　第6章 文件管理　　6.1 文件管理　　6.2 文件系統(tǒng)功能綜述　　6.3 文件和目錄結(jié)構(gòu)　　6.4 文件系統(tǒng)接口　　6.5 文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)　　6.6 現(xiàn)代文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)　　6.7 基于網(wǎng)絡(luò)的文件服務(wù)　　6.8 虛擬內(nèi)存和存儲(chǔ)的集成　　6.9 小結(jié)　　習(xí)題　第7章 分布式系統(tǒng)基礎(chǔ)　　7.1 簡(jiǎn)介　　7.2 一般分布式系統(tǒng)的演化　　7.3 個(gè)人計(jì)算　　7.4 模型和軟件架構(gòu)　　7.5 分布式系統(tǒng)的獨(dú)有特點(diǎn)　　7.6 分布式系統(tǒng)中的時(shí)間　　7.7 命名　　7.8 移動(dòng)用戶，計(jì)算機(jī)和對(duì)象　　7.9 小結(jié)　　習(xí)題　第8章 安全　　8.1 場(chǎng)景和安全需求　　8.2 威脅及風(fēng)險(xiǎn)分析　　8.3 加密方法　　8.4 算法　　8.5 協(xié)議　　8.6 實(shí)例　　8.7 小結(jié)　　習(xí)題第二部分 主存中的并發(fā)控制　第9章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　　9.1 共享地址空間中的進(jìn)程　　9.2 獨(dú)立地址空間中的進(jìn)程　　9.3 共享操作系統(tǒng)　　9.4 對(duì)兩種模型中進(jìn)程設(shè)置方式的小結(jié)　　9.5 進(jìn)程間交互的要求　　9.6 進(jìn)程交互的種類　　9.7 進(jìn)程交互　　9.8 單一并發(fā)動(dòng)作的定義　　思考題　　習(xí)題　第10章 底層同步：實(shí)現(xiàn)　　10.1 進(jìn)程同步和事件通知與等待之間的比較　　10.2 互斥　　10.3 互斥的硬件支持　　10.4 信號(hào)量　　10.5 使用信號(hào)量的風(fēng)格　　10.6 信號(hào)量操作的實(shí)現(xiàn)　　10.7 小結(jié)　　思考題　　習(xí)題　第11章 底層同步：算法　　11.1 簡(jiǎn)介　　11.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中信號(hào)量的例子：THE系統(tǒng)　　11.3 生產(chǎn)者-消費(fèi)者，有界緩沖區(qū)問題　　11.4 安全性和活躍性屬性　　11.5 多讀者，單寫者問題　　11.6 信號(hào)量的局限性　　11.7 eventcount（事件計(jì)數(shù)）與sequencer（序列器）　　11.8 POSIX線程　　11.9 小結(jié)　　實(shí)例研究及練習(xí)：磁盤高速緩存的管理　　思考題　　習(xí)題　第12章 用共享內(nèi)存實(shí)現(xiàn)IPC　　12.1 編程語言中的臨界區(qū)　　12.2 管程　　12.3 在操作粒度上的同步　　12.4 小結(jié)　　思考題　　習(xí)題　第13章 IPC和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　　13.1 進(jìn)程間通信的風(fēng)格　　13.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和用共享內(nèi)存實(shí)現(xiàn)的IPC　　13.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和非共享內(nèi)存的IPC　　13.4 適合共享內(nèi)存通信的系統(tǒng)　　13.5 不適合共享內(nèi)存通信的系統(tǒng)　　13.6 經(jīng)典UNIX中的例子　　13.7 進(jìn)程間通信概述　　13.8 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的對(duì)偶性　　13.9 命名　　13.10 小結(jié)　　思考題　　習(xí)題　第14章 非共享內(nèi)存的IPC　　14.1 簡(jiǎn)介　　14.2 共享文件　　14.3 UNIX管道　　14.4 異步消息傳遞　　14.5 基本消息傳遞機(jī)制的幾種變體　　14.6 異步消息傳遞的實(shí)現(xiàn)　　14.7 同步消息傳遞　　14.8 編程語言中的消息傳遞　　14.9 服務(wù)器和客戶端的多線程模型　　14.10 小結(jié)　　思考題　　習(xí)題　第15章 災(zāi)難恢復(fù)和永久數(shù)據(jù)存儲(chǔ)　　15.1 故障簡(jiǎn)述　　15.2 災(zāi)難模型　　15.3 災(zāi)難恢復(fù)和透明性　　15.4 冪等（可重復(fù)）操作　　15.5 永久對(duì)象的原子操作　　15.6 原子操作的實(shí)現(xiàn)　　15.7 非易失內(nèi)存　　15.8 永久存儲(chǔ)的操作　　15.9 操作系統(tǒng)中DBMS的需求　　15.10 小結(jié)　　思考題　　習(xí)題　第16章 分布式IPC　　16.1 簡(jiǎn)介　　16.2 分布式系統(tǒng)的特征　　16.3 分布式IPC：消息傳遞　　16.4 IPC和通信的集成　　16.5 Java的套接字和流　　16.6 分布式程序設(shè)計(jì)范型　　16.7 遠(yuǎn)程過程調(diào)用　　16.8 RPC語言集成　　16.9 Java的RMI：一般對(duì)象模型中的RPC　　16.10 對(duì)同步調(diào)用的評(píng)述　　16.11 命名，定位和綁定　　16.12 小結(jié)　　思考題　　習(xí)題第三部分 事 務(wù)　第17章 組合操作　　17.1 組合操作　　17.2 主存中的組合操作　　17.3 涉及主存和持久性存儲(chǔ)的組合操作　　17.4 組合操作的并發(fā)執(zhí)行　　17.5 潛在的問題　　17.6 系統(tǒng)崩潰　　17.7 小結(jié)　　思考題　　習(xí)題　第18章 資源分配和死鎖　　18.1 動(dòng)態(tài)分配需求　　18.2 死鎖　　18.3 活鎖和饑餓　　18.4 死鎖存在的必要條件　　18.5 哲學(xué)家就餐問題　　18.6 對(duì)象分配圖　　18.7 死鎖檢測(cè)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及算法　　18.8 死鎖避免　　18.9 關(guān)于多進(jìn)程釋放對(duì)象　　18.10 分布式死鎖　　18.11 小結(jié)　　思考題　　習(xí)題　第19章 事務(wù)處理　　19.1 簡(jiǎn)介　　19.2 事務(wù)的規(guī)約與編程　　19.3 串行化和一致性的定義　　19.4 事務(wù)的ACID屬性　　19.5 給出事務(wù)的特定次序　　19.6 事務(wù)處理的一個(gè)系統(tǒng)模型　　19.7 事務(wù)的依賴圖　　19.8 歷史記錄及串行圖　　19.9 處理中止操作：更多關(guān)于隔離性　　19.10 小結(jié)　　思考題　　習(xí)題　第20章 并發(fā)控制　　20.1 簡(jiǎn)介　　20.2 主存中的并發(fā)組合操作　　20.3 事務(wù)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)　　20.4 通過鎖機(jī)制控制并發(fā)　　20.5 時(shí)間戳順序（TSO）　　20.6 樂觀并發(fā)控制（OCC）　　20.7 小結(jié)　　思考題　　習(xí)題　第21章 系統(tǒng)恢復(fù)　　21.1 系統(tǒng)恢復(fù)需求　　21.2 對(duì)象模型，對(duì)象狀態(tài)與恢復(fù)　　21.3 并發(fā)，系統(tǒng)崩潰和事務(wù)特性　　21.4 為系統(tǒng)崩潰恢復(fù)提供日志和影子對(duì)象　　21.5 恢復(fù)日志的使用　　21.6 撤銷和重做操作　　21.7 系統(tǒng)失效時(shí)的事務(wù)狀態(tài)　　21.8 事務(wù)恢復(fù)的算法　　21.9 移動(dòng)對(duì)象的位置數(shù)據(jù)庫　　21.10 小結(jié)　　習(xí)題　第22章 分布式事務(wù)　　22.1 分布式系統(tǒng)的一個(gè)對(duì)象模型　　22.2 分布式事務(wù)處理　　22.3 通信　　22.4 并發(fā)控制：兩階段鎖　　22.5 并發(fā)控制：時(shí)間戳順序　　22.6 樂觀并發(fā)控制　　22.7 分布式系統(tǒng)的提交和終止　　22.8 原子性提交：兩階段提交協(xié)議　　22.9 對(duì)OCC的兩階段確認(rèn)　　22.10 小結(jié)　　思考題　　習(xí)題　第23章 分布式計(jì)算　　23.1 簡(jiǎn)介　　23.2 進(jìn)程組　　23.3 數(shù)據(jù)副本的一致性　　23.4 消息傳遞的排序　　23.5 分布式的n進(jìn)程互斥　　23.6 小結(jié)　　習(xí)題第四部分 實(shí)例研究　第24章 經(jīng)典UNIX　　24.1 簡(jiǎn)介　　24.2 UNIX的發(fā)展歷史　　24.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和UNIX內(nèi)核　　24.4 文件系統(tǒng)接口　　24.5 文件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)　　24.6 進(jìn)程創(chuàng)建，終止和調(diào)度　　24.7 IPC：管道和信號(hào)　　24.8 小結(jié)　　習(xí)題　第25章 Linux，Solaris和現(xiàn)代UNIX　　25.1 簡(jiǎn)介　　25.2 內(nèi)核結(jié)構(gòu)　　25.3 SVr4 IPC　　25.4 套接字和集成了IPC的文件子系統(tǒng)　　25.5 內(nèi)存管理　　25.6 多處理器調(diào)度　　25.7 小結(jié)　　習(xí)題　第26章 可擴(kuò)展系統(tǒng)　　26.1 可擴(kuò)展性機(jī)制　　26.2 編譯時(shí)配置　　26.3 微內(nèi)核操作系統(tǒng)　　26.4 可下載代碼　　26.5 exokernel和垂直結(jié)構(gòu)　　26.6 嵌套虛擬機(jī)　　26.7 可擴(kuò)展虛擬機(jī)　　26.8 小結(jié)　　習(xí)題　第27章 Windows 2000　　27.1 Windows 2000簡(jiǎn)介　　27.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　　27.3 對(duì)象模型和對(duì)象管理　　27.4 內(nèi)核　　27.5 進(jìn)程，線程，纖程和并發(fā)控制　　27.6 I/O子系統(tǒng)　　27.7 NT文件系統(tǒng)（NTFS）　　27.8 網(wǎng)絡(luò)　　27.9 小結(jié)　　習(xí)題　第28章 萬維網(wǎng)　　28.1 Web客戶端與Web服務(wù)器的簡(jiǎn)單交互　　28.2 Web頁面的命名　　28.3 使用HTTP通信　　28.4 文檔表示　　28.5 在客戶端和服務(wù)器上執(zhí)行程序　　28.6 安全　　28.7 并發(fā)控制　　28.8 可伸縮性問題　　28.9 基于Web的中間件：XML和SOAP　　28.10 小結(jié)　　習(xí)題　第29章 中間件　　29.1 中間件范型　　29.2 Java中間件　　29.3 OMG和OMA　　29.4 CORBA　　29.5 ODMG　　29.6 COM，DCOM 和 .NET　　29.7 面向消息的中間件（MOM）　　29.8 小結(jié)　　習(xí)題　第30章 事務(wù)處理監(jiān)視器和系統(tǒng)　　30.1 事務(wù)處理監(jiān)視器　　30.2 電子貨幣轉(zhuǎn)賬（EFT）應(yīng)用程序簡(jiǎn)介　　30.3 國(guó)際銀行支付：SWIFT　　30.4 使用PIN碼驗(yàn)證身份　　30.5 國(guó)際自動(dòng)柜員機(jī)（ATM）網(wǎng)絡(luò)服務(wù)　　30.6 TP系統(tǒng)中的負(fù)載和通信　　30.7 小結(jié)和趨勢(shì)　　習(xí)題附錄A 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的演變參考文獻(xiàn)術(shù)語表

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