第一部分 背景知識

第1章 計算機(jī)系統(tǒng)概述 1
1.1 基本構(gòu)成 2
1.2 微處理器的發(fā)展 4
1.3 指令的執(zhí)行 4
1.4 中斷 7
1.5 存儲器的層次結(jié)構(gòu) 18
1.6 高速緩存 21
1.7 直接內(nèi)存存取 25
1.8 多處理器和多核組織結(jié)構(gòu) 26
1.9 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題 30
1A 兩級存儲器的性能特征 33
第2章 操作系統(tǒng)概述 40
2.1 操作系統(tǒng)的目標(biāo)和功能 41
2.2 操作系統(tǒng)的演化 45
2.3 主要成就 55
2.4 現(xiàn)代操作系統(tǒng)的特征 64
2.5 容錯性 67
2.6 多處理器和多核操作系統(tǒng)設(shè)計
考慮因素 70
2.7 微軟Windows系統(tǒng)簡介 73
2.8 傳統(tǒng)UNIX系統(tǒng) 80
2.9 現(xiàn)代UNIX系統(tǒng) 82
2.10 Linux 85
2.11 Android 90
2.12 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題 99

第二部分 進(jìn)程
第3章 進(jìn)程描述和控制 101
3.1 什么是進(jìn)程 103
3.2 進(jìn)程狀態(tài) 105
3.3 進(jìn)程描述 120
3.4 進(jìn)程控制 129
3.5 操作系統(tǒng)的執(zhí)行 135
3.6 UNIX SVR4進(jìn)程管理 138
3.7 小結(jié) 143
3.8 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題 143
第4章 線程 148
4.1 進(jìn)程和線程 149
4.2 線程的分類 155
4.3 多核和多線程 162
4.4 Windows進(jìn)程和線程管理 167
4.5 Solaris線程和SMP管理 174
4.6 Linux進(jìn)程和線程管理 178
4.7 Android進(jìn)程和線程管理 183
4.8 Mac OS X的GCD技術(shù) 187
4.9 小結(jié) 189
4.10 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題 190
第5章 并發(fā)：互斥和同步 195
5.1 互斥：軟件方法 198
5.2 并發(fā)原理 204
5.3 互斥：硬件支持 213
5.4 信號量 216
5.5 管程 229
5.6 消息傳遞 235
5.7 讀者/寫者問題 242
5.8 小結(jié) 246
5.9 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題 247
第6章 并發(fā)：死鎖和饑餓 261
6.1 死鎖原理 262
6.2 死鎖預(yù)防 271
6.3 死鎖避免 272
6.4 死鎖檢測 278
6.5 一種綜合的死鎖策略 280
6.6 哲學(xué)家就餐問題 281
6.7 UNIX并發(fā)機(jī)制 285
6.8 Linux內(nèi)核并發(fā)機(jī)制 287
6.9 Solaris線程同步原語 296
6.10 Windows并發(fā)機(jī)制 298
6.11 Android進(jìn)程間通信 302
6.12 小結(jié) 303
6.13 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題 304

第三部分 內(nèi)存

第7章 內(nèi)存管理 311
7.1 內(nèi)存管理需求 312
7.2 內(nèi)存分區(qū) 316
7.3 分頁 327
7.4 分段 330
7.5 小結(jié) 332
7.6 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題 332
7A 加載和鏈接 335
第8章 虛擬內(nèi)存 342
8.1 硬件和控制結(jié)構(gòu) 343
8.2 操作系統(tǒng)軟件 360
8.3 UNIX和Solaris內(nèi)存管理 379
8.4 Linux內(nèi)存管理 385
8.5 Windows內(nèi)存管理 389
8.6 Android內(nèi)存管理 391
8.7 小結(jié) 392
8.8 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題 393

第四部分 調(diào)度

第9章 單處理器調(diào)度 397
9.1 處理器調(diào)度的類型 398
9.2 調(diào)度算法 402
9.3 傳統(tǒng)UNIX調(diào)度 424
9.4 小結(jié) 426
9.5 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題 427
第10章 多處理器、多核和實時調(diào)度 432
10.1 多處理器和多核調(diào)度 433
10.2 實時調(diào)度 446
10.3 Linux調(diào)度 461
10.4 UNIX SVR4調(diào)度 464
10.5 UNIX FreeBSD調(diào)度 466
10.6 Windows調(diào)度 470
10.7 小結(jié) 472
10.8 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題 472

第五部分 輸入/輸出和文件

第11章 I/O管理和磁盤調(diào)度 477
11.1 I/O設(shè)備 478
11.2 I/O功能的組織 480
11.3 操作系統(tǒng)設(shè)計問題 483
11.4 I/O緩沖 486
11.5 磁盤調(diào)度 489
11.6 RAID 496
11.7 磁盤高速緩存 505
11.8 UNIX SVR 4 I/O 509
11.9 Linux I/O 512
11.10 Windows I/O 516
11.11 小結(jié) 518
11.12 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題 519
第12章 文件管理 522
12.1 概述 523
12.2 文件組織和訪問 529
12.3 B樹 533
12.4 文件目錄 536
12.5 文件共享 541
12.6 記錄組塊 542
12.7 輔存管理 544
12.8 UNIX文件管理 552
12.9 Linux虛擬文件系統(tǒng) 557
12.10 Windows文件系統(tǒng) 561
12.11 Android文件系統(tǒng) 566
12.12 小結(jié) 567
12.13 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題 568

第六部分 嵌入式系統(tǒng)
第13章 嵌入式操作系統(tǒng) 571
13.1 嵌入式系統(tǒng) 572
13.2 嵌入式操作系統(tǒng)的特性 577
13.3 嵌入式Linux 581
13.4 TinyOS 587
13.5 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題 597
第14章 虛擬機(jī) 599
14.1 虛擬機(jī)概念 600
14.2 虛擬機(jī)管理程序 603
14.3 容器虛擬化 607
14.4 處理器問題 614
14.5 內(nèi)存管理 616
14.6 輸入/輸出管理 617
14.7 VMware ESXi 619
14.8 微軟Hyper-V與Xen系列 622
14.9 Java虛擬機(jī) 623
14.10 Linux VServer虛擬機(jī)架構(gòu) 624
14.11 小結(jié) 627
14.12 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題 627

第15章 操作系統(tǒng)安全 629
15.1 入侵者與惡意軟件 630
15.2 緩沖區(qū)溢出 634
15.3 訪問控制 642
15.4 UNIX訪問控制 650
15.5 操作系統(tǒng)加固 653
15.6 安全維護(hù) 657
15.7 Windows安全 658
15.8 小結(jié) 663
15.9 關(guān)鍵術(shù)語、復(fù)習(xí)題和習(xí)題 664
第16章 云與物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng) 667
16.1 云計算 668
16.2 云操作系統(tǒng) 676
16.3 物聯(lián)網(wǎng) 692
16.4 物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng) 696
16.5 關(guān)鍵術(shù)語和復(fù)習(xí)題 703
附錄A 并發(fā)主題 705
附錄B 編程和操作系統(tǒng)項目 719
參考文獻(xiàn) 727