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Java电子书：操作系统导论 PDF 电子书 Java吧 java8.com
& r, T! L% C. Y
6 t; A! B- K0 X2 O: n作者: 雷姆兹出版社:人民邮电出版社出版时间:2019年06月
6 o1 }/ H4 B; [& H( I' |. W7 T, z2 \; |& s
编号：166-Java吧资源免费-X0116【Java吧 java8.com】
Q* p$ S# u8 Q" _$ X/ v" S
# i8 j- R# }% z5 W) e* u2 O* M6 c3 f: k- l: N. @. Q# W
- i1 R# R' z$ s D$ ]# A( b
目录：* x1 X! A/ y4 L5 q7 T6 e
第 1章 关于本书的对话 1
8 c: Z' D( z. m6 ~. v# l* E J第 2章 操作系统介绍 3
8 e& T! M4 Y8 N1 x2.1 虚拟化CPU 4+ ~- M3 A' ^2 x; `4 I
2.2 虚拟化内存 6
6 i% R$ e0 P% D& F3 n$ Q2.3 并发 7
; ^/ @5 L; J9 ?: }+ _% w) n2.4 持久性 9
- T- x2 ^9 `/ S `2 Q2.5 设计目标 11
. g7 Y0 c4 b" G& d, ?' O5 {9 U2.6 简单历史 12
/ C1 S' E) {. N' Z9 N2.7 小结 15
& H- s9 r! @. C+ N参考资料 15& _, b" W6 F' `# _/ A4 q9 ]7 t
- F* o5 a$ o2 y* O% w1 z第 1部分 虚拟化
. v1 Y9 {+ s% J! I7 z+ ?7 I% O5 e1 n$ d7 f1 O5 ]3 l ]
第3章 关于虚拟化的对话 18
% t6 J, S7 a. }8 L第4章 抽象：进程 19
" i5 h* r" A2 g$ {1 G d4.1 抽象：进程 20( G" C, W7 V+ t. V0 m" F) ]
4.2 进程API 200 O2 c! k* Z$ k( @5 i
4.3 进程创建：更多细节 21# O+ O1 U, M' c$ e" n; B3 g
4.4 进程状态 22
/ D {! S$ q, j* a4.5 数据结构 24
1 T' d, K2 R# @, h7 f! g: }) I4.6 小结 25
# c7 I3 w2 `3 B7 C( ]8 H' j; g: B参考资料 256 U" k5 ? l. d2 i& J% B$ j
作业 26. P4 j9 G2 [- ?
问题 26
* K1 N% Y4 F3 i/ w n第5章 插叙：进程API 28
/ B! o( t8 W6 b5.1 fork()系统调用 283 K6 \6 q; t3 D5 X" z
5.2 wait()系统调用 29
m d. q; J8 s& I5.3 最后是exec()系统调用 30
1 }% Z' D4 e" Z: t% o5.4 为什么这样设计API 32! [6 D& }/ m' }! o* }" _0 n( n5 U
5.5 其他API 343 P: K2 g! @0 l/ X/ i
5.6 小结 34( F8 f, n4 _7 m& r6 A( B# H8 Y$ W
参考资料 34( Y% x5 K3 }% e/ j
作业（编码） 35
- x0 f+ d7 u( ~: f- D3 D2 K: ^问题 35, y5 h3 N( {! ~5 i: M( o# Q
第6章 机制：受限直接执行 37
2 F( t6 J+ l. s7 m2 U; V2 k2 c6.1 基本技巧：受限直接执行 37) S) b, t( e1 a5 o6 o+ F
6.2 问题1：受限制的操作 38) ^+ k- f8 h( _! t4 j4 Q( U
6.3 问题2：在进程之间切换 40( M& Q6 T% @1 n4 M) Q
6.4 担心并发吗 44
U8 \ X8 i- f5 I. Q6.5 小结 45+ E' n2 U' G+ T/ X
参考资料 45" y" ?+ P7 |/ B9 w9 O' Z
作业（测量） 47
. m0 }3 X4 h+ E第7章 进程调度：介绍 48
8 e+ w+ z) C1 h9 ?6 W7.1 工作负载假设 48
1 s6 [9 c1 g# K) C7.2 调度指标 490 a) j1 C. V: B* z/ [3 t
7.3 先进先出（FIFO） 49
v: C" J" y# h, H! h- o7.4 最短任务优先（SJF） 50, v3 x4 T, b* Y$ B! U7 m6 ^
7.5 最短完成时间优先（STCF） 512 h1 ]/ C+ ~) `. m* P+ A5 Q
7.6 新度量指标：响应时间 52
1 R3 r5 x8 S% @" v' m: g1 z! n7.7 轮转 52
[5 S! B; l& }$ z% a) K7 r3 a7.8 结合I/O 543 ~5 p( z5 K4 R3 I0 g
7.9 无法预知 544 g" v1 i' G+ F Z
7.10 小结 55
3 G4 D3 s; B, c参考资料 55
; v6 K. n4 R: S( K& \作业 56! Y1 P$ W; d8 P3 W& i1 R' ]' I/ L! T
问题 564 R/ e% E- R ?8 m/ z. P+ o
第8章 调度：多级反馈队列 57# B. m' p" [- W" d" O [5 ~# A
8.1 MLFQ：基本规则 57
7 N, d$ q& W3 V) T) e8.2 尝试 #1：如何改变优先级 58
9 W/ p1 c/ y- \: C, V' L8.3 尝试 #2：提升优先级 601 b5 k; [' q4 P0 G7 H
8.4 尝试 #3：更好的计时方式 61
4 M6 y8 A2 @) `9 Q. s8.5 MLFQ调优及其他问题 61
: I3 @$ U$ b' `: ]" F8.6 MLFQ：小结 629 ?- q+ J4 V! I5 e0 E/ z; L
参考资料 634 ^! c3 r" j0 e+ R- C
作业 64. O# \! |5 |- T! p8 w. G+ D0 |
问题 64/ E1 P+ p5 N% o
第9章 调度：比例份额 651 H7 }% E) z- k) ^
9.1 基本概念：数表示份额 65
5 I, S3 b( g* I3 d. `9 j9.2 机制 66
6 w. M7 o' e3 b, z9 A/ w7 j3 |6 B9.3 实现 67
. a9 U. K; _6 J$ _- p9.4 一个例子 68
1 v3 ^) l* h- j1 h0 J0 ~& q* z9.5 如何分配 68) q4 p3 C* l& L6 `
9.6 为什么不是确定的 694 a2 ^' n6 Q- f5 m5 X# ?% L/ h- G
9.7 小结 70- {/ Q; ~2 k9 D
参考资料 70
8 X8 ~1 _9 T! y' }作业 71% ~/ B. ~* ^) ^. e5 t
问题 71- v$ y3 P7 w: z
第 10章 多处理器调度（高级） 73
! z5 ^# r$ G6 [% Q$ ?% g1 d10.1 背景：多处理器架构 73
$ G) d3 J2 O8 w8 T/ L10.2 别忘了同步 75
5 p% ]# E1 H+ M) ~10.3 最后一个问题：缓存亲和度 763 G8 R2 u# j8 r5 H
10.4 单队列调度 76: M# j6 U. v1 v+ j% g% K! J& q# l
10.5 多队列调度 77
3 g( h& Y, B- I; g8 Y4 ]; z" k, |8 J10.6 Linux 多处理器调度 79
3 J# t! X) p' o9 y; m/ \# C10.7 小结 79+ p# d+ |; B" m' E6 w& L. W
参考资料 79" _0 z1 D; K3 H, b( {
第 11章 关于CPU虚拟化的总结对话 81
& ~* | {3 v" [8 M% s: c4 r6 ]3 ]第 12章 关于内存虚拟化的对话 83
3 i6 R+ b; j3 \9 r5 V1 A1 M( f第 13章 抽象：地址空间 853 _9 T9 v: g. P# R2 D/ Q8 x
13.1 早期系统 85
" Z( ]6 u; l X6 Y2 Z13.2 多道程序和时分共享 85
) u6 D# i7 A# R9 N# u9 p8 l4 d9 S* \/ i13.3 地址空间 86
% n9 Z" o* F# }; g# {% B13.4 目标 873 e5 r2 [5 J- [9 q. S0 {
13.5 小结 89
0 | G3 ]0 C4 p9 E参考资料 891 T& I5 N5 k: @
第 14章 插叙：内存操作API 91; ] @9 i$ c6 a9 [& ^& O* L# l
14.1 内存类型 91
3 H8 G3 X% c( }$ g14.2 malloc()调用 92
* r8 E! i: o: e0 i+ S" z! U8 Z) R; [14.3 free()调用 93
) O+ l f2 v# u2 j6 ]* b y1 R14.4 常见错误 93
6 B! n/ W: |. K1 c' J14.5 底层操作系统支持 961 l$ u/ D1 {3 l( L. ^
14.6 其他调用 97
3 h5 K) F; O9 Y% b/ B5 u14.7 小结 97
; P( Q8 F3 K* a6 M8 @参考资料 97
/ F9 d: ~5 H' S; @) g作业（编码） 98# X( R+ h/ E( z( w, ?- V _
问题 987 C( _0 P4 d- w# x6 O1 O$ Q
第 15章 机制：地址转换 100
+ X q4 z/ T1 H) n" J15.1 假设 101
, C) }. k; V+ g+ I N) B15.2 一个例子 1017 Q! W Y4 ], [+ Z
15.3 动态（基于硬件）重定位 103
* S# A% m0 ` U0 `3 H! m2 x) E( g15.4 硬件支持：总结 1057 M" o+ Y$ d( B) H3 M3 _6 q% [! C
15.5 操作系统的问题 1053 w5 i! X6 m& O
15.6 小结 108
9 q: Q$ A }/ o( `; i参考资料 109
( n S. _! Q- S P# Y作业 110
' e( Q8 o5 s: B' Z问题 110
' ?9 l% n) v) g( e U第 16章 分段 111
* ^2 B0 @( e8 t16.1 分段：泛化的基址/界限 111
9 f7 W. `% Z1 l: a16.2 我们引用哪个段 1133 ?" E+ L2 m3 p4 N/ o
16.3 栈怎么办 114
, J* E- P4 \4 G6 l- f* |3 k16.4 支持共享 114
0 q5 w9 V2 Q3 c16.5 细粒度与粗粒度的分段 115
5 Z, l6 T7 B7 k. n; C16.6 操作系统支持 115
: F8 r, R0 h* T" H1 N% L16.7 小结 117
% P4 T. V/ w# b! G+ R' F% _参考资料 117' _8 u1 z/ l6 n7 ^8 e# Q
作业 118
3 C, s4 u# x& r: ~$ \问题 119$ i1 g# O4 c* N/ [9 ^' |
第 17章 空闲空间管理 120
; u1 E2 V. Y; Z7 o/ z% B# t6 C17.1 假设 120
9 m2 b; ^$ _% n17.2 底层机制 1211 d, S* R$ I: I; i$ h7 W' D
17.3 基本策略 126
' a' v7 M7 O, b17.4 其他方式 128
, K& T1 G; c% X- L [17.5 小结 130) j# @' t( o2 g. }8 q q6 G
参考资料 130
% z2 ]8 B5 d7 w+ [作业 131% t" x, m2 ^1 s! W) k5 u+ }. w( i
问题 1312 V1 M( U# V7 c
第 18章 分页：介绍 132
' ^+ C: _3 g# h) J; r& n18.1 一个简单例子 132; J! c9 w: w8 n! T d5 F
18.2 页表存在哪里 134
: G/ j# @0 ?+ I& s* I2 G9 K18.3 列表中究竟有什么 135
7 `. A- m" N" M! m Z8 b/ A" o9 L18.4 分页：也很慢 1367 A" f8 F5 p: m
18.5 内存追踪 137" Q' a$ D2 `. Z7 c/ P
18.6 小结 139
+ j4 r' {6 E' Q, b* U9 [参考资料 139+ T) J2 s, t+ b* A6 G6 g3 S
作业 1401 W4 Q! b: t) R4 W0 G
问题 140
% A: q/ b) l ?4 }0 r第 19章 分页：快速地址转换（TLB） 142
! H7 O2 Q/ {0 E3 q, S, n19.1 TLB的基本算法 142
2 f) X9 p5 I- m! q19.2 示例：访问数组 143
) z; p6 @' ]; F. |2 l6 r, Y19.3 谁来处理TLB未命中 145
3 Y: ]: X/ w+ R9 T( J5 t( [0 I a/ X4 H19.4 TLB的内容 146/ o0 _* u1 t) J$ G F5 ]/ ~1 w
19.5 上下文切换时对TLB的处理 147
& s% p8 A" r: I- M% N7 Z8 H19.6 TLB替换策略 149/ T8 F, O( {$ H) Y! P* B, h5 e" A( Y
19.7 实际系统的TLB表项 1495 P$ b0 X- D7 L. K: S
19.8 小结 150
: b0 c" R. F" M. k" c; m参考资料 151
+ | S! [+ {! k2 P* V. n作业（测量） 1529 ?# d1 C" P! k6 O
问题 153
5 _4 Q' k" k0 K; f, n. b第 20章 分页：较小的表 154/ w* F9 }+ r! ~4 c
20.1 简单的解决方案：更大的页 154! m* @/ S2 [2 ?% o$ I( R
20.2 混合方法：分页和分段 155
5 J9 o/ v9 |3 C* {" k& W0 d1 }20.3 多级页表 157
3 B% D |/ D+ W$ ~* t20.4 反向页表 162
% d, q0 c% S7 V3 h. d4 ~& L& D20.5 将页表交换到磁盘 1639 d, `' e v ^7 a8 @% W9 h
20.6 小结 163& u+ B9 \5 {8 X- \5 d6 _" l9 J
参考资料 163
6 ]6 ?# L! R# y5 }+ _作业 164
( f3 x" g% ^8 F: z; ~8 S问题 164" }) }3 F% [) {; C
第 21章 超越物理内存：机制 1658 z$ ?6 j# h! M) Z
21.1 交换空间 165/ t! S0 b. ~. @/ ?5 E2 i& h
21.2 存在位 166: d8 s& Q! C: q2 M2 t
21.3 页错误 167
+ m- }& u$ S# j, Z( B21.4 内存满了怎么办 168
! S, Y5 F* c# o7 c0 k7 f21.5 页错误处理流程 168
$ W' N* M4 P6 g7 j6 t% f) m) \21.6 交换何时真正发生 169
5 U1 W6 K* J e, R/ [& p8 y1 A- ^21.7 小结 170
6 w$ P7 q+ w, e! G* y# K, ]; I参考资料 171
$ o9 T1 x7 P5 I5 h第 22章 超越物理内存：策略 172+ {! t% `# C. K$ L& A: G/ B+ V6 Q+ P
22.1 缓存管理 1723 n: s9 J% J& {* H D/ B
22.2 替换策略 173
4 F1 v' }! n9 l6 f# ~3 ]" a22.3 简单策略：FIFO 1751 L- v6 V' \$ D
22.4 另一简单策略：随机 176
/ @/ P/ B) \1 E0 ^+ n22.5 利用历史数据：LRU 177
) ?6 e; F: J7 Y22.6 工作负载示例 178
1 V1 R, e& H# w- t# Q& T& C. x22.7 实现基于历史信息的算法 180. @: w: {- V0 q" l) j! f* E
22.8 近似LRU 181' K V _8 e( y/ _8 l C3 K
22.9 考虑脏页 182
4 A& m/ u4 S6 i- ]22.10 其他虚拟内存策略 1824 k# `- ?" K# A t" A( i3 e
22.11 抖动 1839 \7 c1 o3 L0 Q+ z0 y
22.12 小结 183* m9 f# U- f; Y/ V3 N
参考资料 183
# f" D* [. L, O L4 o作业 185 Z8 E* [+ |3 l$ W* V
问题 185
: v6 ]5 P5 a4 z& v! m: X+ L第 23章 VAX/VMS虚拟内存系统 186& w4 ~: C6 t4 Y8 f) ?: L% Z
23.1 背景 186* j& e! o( j7 q. O8 a
23.2 内存管理硬件 186 A2 g0 w: `. |. |2 m- m
23.3 一个真实的地址空间 187
4 y& Y# ?6 h3 o* V% v( i$ _23.4 页替换 189
" M; n- E+ ^9 k g3 @3 f. `23.5 其他漂亮的虚拟内存技巧 190
0 F* h# ]8 G" ?" ^# i23.6 小结 191: r. L4 V) B L9 \6 O- G# ^+ {
参考资料 1910 T& F" ?. T4 Q0 ?
第 24章 内存虚拟化总结对话 193
0 h8 g6 X3 O) N( U* X+ O. [# N' L6 `3 k' `/ p. b: C
第 2部分 并发
0 v" x7 L$ h' [
; J" R9 a# A5 ?0 r. g第 25章 关于并发的对话 196
- Z3 d6 o v" c: g A8 \第 26章 并发：介绍 198
, g( N3 Z: u1 S$ A& i5 u7 r8 ^26.1 实例：线程创建 1999 p+ A9 t0 ?# a f* K7 c, o; s- I8 F
26.2 为什么更糟糕：共享数据 2018 o0 E- S4 f* q( `3 y5 g
26.3 核心问题：不可控的调度 203
4 U" ]0 ^' u. @26.4 原子性愿望 205+ K# i( | v! j T& ^, @
26.5 还有一个问题：等待另一个
I- w8 f; f9 }* Q线程 206
9 B7 R( u' j9 H26.6 小结：为什么操作系统课要研究, R: C: J, a5 e0 G* V7 q
并发 207
/ }3 E2 H0 I. B; ~3 L参考资料 207# d0 _1 T! N9 g! x6 @
作业 208
; z! L6 b4 \9 }. ^; t" A' Y问题 208
5 w' T1 o/ z3 s第 27章 插叙：线程API 210
9 F& x0 k8 Q9 S9 t! n" S9 U2 i9 X27.1 线程创建 210
7 g* ~2 [. R2 @" H27.2 线程完成 211* l: c0 b0 Y( b& O& d) ?
27.3 锁 214
3 j6 c6 p9 ?* [" K9 t6 W27.4 条件变量 2154 w1 W$ K* W1 ]) N. u
27.5 编译和运行 2179 p, k ~( p3 N8 W
27.6 小结 217
0 d) A- h. {2 a# m0 p参考资料 218
* `8 `) G2 M3 [5 g第 28章 锁 219, g7 ?5 F% k1 [2 L5 u) q
28.1 锁的基本思想 219
! n+ ^9 Y: m5 H( c9 ]) P" `28.2 Pthread锁 220
. P, J- q! _+ i. I28.3 实现一个锁 220
8 ]0 ]% B, Y5 T8 f28.4 评价锁 220
D9 r+ {6 [) \4 Y$ H$ o" F28.5 控制中断 221
- b( B) a) O" f! y5 N1 ?5 g28.6 测试并设置指令（原子交换） 222/ \( U6 I# O. o& q6 ?7 u& ?
28.7 实现可用的自旋锁 223# Z% B1 c/ ^ @* K4 x& ?7 M
28.8 评价自旋锁 2258 a" m, |% [5 ^
28.9 比较并交换 225) j, G- W: d% v) B/ \
28.10 链接的加载和条件式存储指令 226
, _# u; T# Y1 J5 E28.11 获取并增加 228
& p. a z. m1 t* z$ }28.12 自旋过多：怎么办 229
( k- w3 K, M/ Q* F0 j28.13 简单方法：让出来吧，宝贝 2297 {& l5 S3 y. w. ? h6 F- y
28.14 使用队列：休眠替代自旋 230( v* T7 l! F5 E) G" E5 @& [
28.15 不同操作系统，不同实现 232
+ _. k: K& C+ Q; W28.16 两阶段锁 233
9 B: }+ |6 `% n4 s0 h; |5 Z' ~28.17 小结 233
! U: _* j. e- m8 O" k! X4 G: }* ^参考资料 233; {6 y4 p; |3 L8 r5 R! C3 ?4 @
作业 235
# C7 k6 L% o5 d问题 235& }' Z4 h7 v& E! v- [- }
第 29章 基于锁的并发数据结构 237
# x% M3 C" p7 H5 N; ?29.1 并发计数器 237: G( |) _( \3 x2 m3 x" N
29.2 并发链表 241 Z! e' {$ w! @
29.3 并发队列 244- h* @3 W; a5 o% A" X- g' u4 k
29.4 并发散列表 245
7 \/ y6 Y. Y1 w: Z8 s5 w4 O29.5 小结 246
9 A, N; F8 @! K2 e6 Y; j参考资料 2477 C9 ^. @7 w/ C, D0 b1 I8 P
第30章 条件变量 249
- o& g- d P+ f( g6 `1 [ G30.1 定义和程序 250- R9 B3 s' J! h( {: F
30.2 生产者/消费者（有界缓冲区）
7 Z& y% q$ l5 k+ z: M+ w0 f问题 2525 v) g* }& R5 {4 N7 z5 H& p
30.3 覆盖条件 260. x/ E3 y; p0 w; M) S3 I
30.4 小结 261
u) E8 e% y' q, f# R1 o. R9 ?参考资料 261( Q7 [0 G; L" J8 H0 _ l U
第31章 信号量 263
4 i* {2 ` K! [2 Q7 ]& C9 X31.1 信号量的定义 2637 b; i1 n- |' e$ w. w# u
31.2 二值信号量（锁） 264
" D# o" u) U, e3 o# a) x& W31.3 信号量用作条件变量 266
9 q4 L6 b% b% d# p6 A$ F) Z2 H31.4 生产者/消费者（有界缓冲区）9 }& e$ W( K* ]" p
问题 268- ?' R7 F9 `8 }/ k
31.5 读者—写者锁 2715 Z* \+ ?5 J3 t5 d
31.6 哲学家就餐问题 2737 p+ |" {) q4 x+ h' u: x
31.7 如何实现信号量 275. L# ~" B1 Q" K8 X0 {6 z, c1 v
31.8 小结 276+ @5 F# w' O( Y" S' T+ f! E
参考资料 276
4 r7 h" N a! G- @6 A8 x0 E: Y第32章 常见并发问题 279
- q$ p! ]/ L( o+ I8 P32.1 有哪些类型的缺陷 279
7 U3 f' B6 |. Z. X32.2 非死锁缺陷 280
1 e+ l# r- U' c! ?* b32.3 死锁缺陷 282' x \& k' Y2 ^4 E( r
32.4 小结 288( `( |3 z2 w$ V; E
参考资料 289. Q; C9 z F: f. Z9 f9 P, c
第33章 基于事件的并发（进阶） 291! E* ~! i" e7 a4 N
33.1 基本想法：事件循环 291
: B! |4 B8 ~# A2 ^9 }. I33.2 重要API：select()（或poll()） 2922 T" n. z$ l4 a8 }2 Y
33.3 使用select() 293
( Q g0 W% b9 f/ R. P" O33.4 为何更简单？无须锁 294
# F. U; K3 q0 }" p0 @1 ^! [* ^+ H33.5 一个问题：阻塞系统调用 294
9 Y0 S6 f1 O4 B; W( J% }/ E33.6 解决方案：异步I/O 294
; O% D' {+ U+ h9 C- o: o7 J4 E33.7 另一个问题：状态管理 296
1 k8 e9 s8 {* o! E3 E33.8 什么事情仍然很难 297$ D7 U0 Y! r- e, R( D, o
33.9 小结 2980 [2 y+ ]7 e' M" j) D
参考资料 298; U5 R1 P j/ Z# l
第34章 并发的总结对话 300! r q G+ I8 I; u' l
2 o8 W' X+ v1 M2 H2 C! \ g
第3部分 持久性. g( U0 ?* T0 F. }
6 ?4 x* K. T. x5 I9 _( G第35章 关于持久性的对话 302$ n' R9 I' ]! x9 l! B) k% T
第36章 I/O设备 303! F" O+ G& ?; h& ~2 S
36.1 系统架构 3030 s; v* ? u2 c0 P: }
36.2 标准设备 304
/ b% G4 z4 m7 V6 C& R+ I/ a36.3 标准协议 304, P2 l6 t: m( [, u& X
36.4 利用中断减少CPU开销 305
9 e2 ~, R, f, {36.5 利用DMA进行更高效的数据
4 B5 m' e; [/ q* F传送 306) u$ q1 l+ f5 A
36.6 设备交互的方法 307
6 l1 }: Q/ T7 G% @; w36.7 纳入操作系统：设备驱动程序 307
, k6 V" i0 \1 e) |& b9 y- r3 D36.8 案例研究：简单的IDE磁盘驱动
- `* m) a- y. `' t) _程序 309; J' v9 |) z) H# x% ]
36.9 历史记录 3110 T# D$ K% Q/ F
36.10 小结 311/ ?+ [# V* `3 @0 v3 @2 O. M# w
参考资料 312
3 z" s$ p) t9 z+ d& G第37章 磁盘驱动器 314
" h! L$ N5 F, R& K+ c37.1 接口 314
0 e7 E c, k$ z6 D. V6 ~37.2 基本几何形状 314
" ^3 j" N# K) z* c' x/ g37.3 简单的磁盘驱动器 315
2 }+ r# K5 C: C4 W/ s1 P37.4 I/O时间：用数学 3183 N4 |) C, @0 k4 Y1 b0 \/ p5 } E
37.5 磁盘调度 320
9 R4 K! h* y S+ F37.6 小结 323: x& x( _' p1 o$ j! j( ?9 Q# U
参考资料 323$ V$ d+ `- \; s: s1 S* t- o4 n( W
作业 324
0 k$ A* s: S/ a, E+ X! V* m9 \问题 324
& Z9 r* G) p, v1 m/ }" E第38章 廉价冗余磁盘阵列（RAID） 326
8 v' e, b, c5 Y2 j38.1 接口和RAID内部 327- }# i5 {6 o* I2 {$ f- _
38.2 故障模型 327" S* z, V# H: q0 ~. G9 t5 d# ]
38.3 如何评估RAID 328$ z* ]' k0 H9 L' {8 ^# Q
38.4 RAID 0级：条带化 328# `' ~6 a4 C- S+ z1 U( I$ R* {9 Z
38.5 RAID 1级：镜像 331+ F" J. _* P! p% i& S: x
38.6 RAID 4级：通过奇偶校验节省
1 \! d9 O) E+ s3 g4 R: Y空间 333
* ^) B% t* m0 Z" N9 G7 @38.7 RAID 5级：旋转奇偶校验 336: }% O1 x. e5 F
38.8 RAID比较：总结 3372 w5 c: S6 z) `6 K/ t) ^
38.9 其他有趣的RAID问题 3384 ^% Z% F( M0 o7 }8 i
38.10 小结 338
5 v k0 n1 z, t0 k! H( b参考资料 339
+ J5 K* ^) v1 z6 R作业 340
: U3 ]% ?# a5 s# p. M问题 340
( y7 l3 T, |. `$ z3 T+ F2 j$ `4 O第39章 插叙：文件和目录 342
% s7 L1 M% K) S, ]6 T: [9 p39.1 文件和目录 342, X; D5 Q8 T6 V: v: C8 ]8 E
39.2 文件系统接口 343
1 W* n6 b4 q; l1 K0 y39.3 创建文件 343
% q" Y" b/ i5 u% I2 E9 c39.4 读写文件 344
' V3 e; w7 ^5 I: O5 }( @39.5 读取和写入，但不按顺序 3468 D3 O! D7 {9 r7 G9 U9 z) f
39.6 用fsync()立即写入 346
$ N. s5 m2 d. e# y( X9 X3 S39.7 文件重命名 347% _& n4 p5 D& g! J6 @
39.8 获取文件信息 3488 [+ O% K% T! n* c) T1 W
39.9 删除文件 349
# F3 v8 i9 D) U( c( a( e39.10 创建目录 349
" F1 V, N$ M8 Q4 v5 j39.11 读取目录 350' x& X5 T5 I' Q8 }7 a; p: b
39.12 删除目录 351
* l, @( h0 c, G# [# n- a39.13 硬链接 351
# Z7 w- i* x; D+ M3 N. m39.14 符号链接 353
* p$ s2 y% w; G# a% L: z39.15 创建并挂载文件系统 354+ W# L6 J8 t) Z: I" I
39.16 总结 355) N/ w. j; E6 p
参考资料 355
; {7 C5 J* H: o作业 356
7 o. Y* H+ z6 J$ m7 R" I. k" q6 @问题 3562 M M' x6 @# x# ^2 I
第40章 文件系统实现 357- o0 S+ f, N% U* u( D. l5 Z0 D
40.1 思考方式 357; s6 R `: _% W; M9 w! y6 l1 ^7 R
40.2 整体组织 358
/ g. R# D! L: u$ P40.3 文件组织：inode 359
4 i8 w! y# Y6 p& i4 j! t40.4 目录组织 363
R* Z8 h( Y5 I& E4 A' a* u40.5 空闲空间管理 364# D3 K; _0 Z$ F$ A k) h5 V/ s0 ?
40.6 访问路径：读取和写入 364
0 z0 H/ v1 M# O/ J" m7 u/ v. y. ~40.7 缓存和缓冲 367
Y2 S: i# \) |/ w, ]& |40.8 小结 369
4 k2 {: k, W" }6 B4 e3 E参考资料 369
! ?3 b+ ]! g b* E" l; ^2 }作业 370
0 I2 m ~3 @0 V问题 371
& C$ w8 o- Q1 c5 {9 ~第41章 局部性和快速文件系统 372
2 M% r. ^0 h4 F! T( y l41.1 问题：性能不佳 372, T# l8 K: M, S
41.2 FFS：磁盘意识是解决方案 373
% h) u. a& I! T, Q41.3 组织结构：柱面组 373
# d5 o' K8 e7 n5 B4 v: o41.4 策略：如何分配文件和目录 3744 e6 t& @1 A1 j) o9 Q i1 S
41.5 测量文件的局部性 375
' K7 z3 Q( T1 [41.6 大文件例外 376
" _6 u" S3 `) w$ ~! Q41.7 关于FFS的其他几件事 377
) | s7 m8 ^# {, T41.8 小结 378
$ v; `0 A# u$ A- K: P V参考资料 3780 `; e$ h. R. y' y m6 `
第42章 崩溃一致性：FSCK和日志 380
$ _6 [) ?& C5 Y42.1 一个详细的例子 380. Y3 ]6 b$ K3 u+ q
42.2 解决方案＃1：文件系统检查$ x! h3 ?4 G4 |/ u: z: Y/ l
程序 3833 v3 A1 |' z7 u1 ?- ? c
42.3 解决方案＃2：日志" l- q& z( W4 s4 i- a
（或预写日志） 384
+ B; Y A. ?+ \( Z2 m42.4 解决方案＃3：其他方法 392
. b& o1 T* e- A2 b0 O9 @42.5 小结 393
! [" Q5 e2 ^* g7 n5 q参考资料 393
; j I1 | l3 H3 l% p- N+ d第43章 日志结构文件系统 3952 m9 o1 Z% @" W
43.1 按顺序写入磁盘 396: r- X& V' x4 v/ I7 ]
43.2 顺序而高效地写入 3968 p% m/ h: v* e) R+ R$ r
43.3 要缓冲多少 397( V! P* U3 J N1 G2 O, E0 D4 h' I
43.4 问题：查找inode 398; p+ a# \. C/ C \ |
43.5 通过间接解决方案：inode映射 398
9 K3 A3 E9 \1 ~4 G* Q; b+ ^43.6 检查点区域 399
* r5 J& A( Q- {4 G5 p& o43.7 从磁盘读取文件：回顾 400
8 z& n" \# N6 }( B43.8 目录如何 400
0 {- P% z: \9 ?4 C+ k' u+ [43.9 一个新问题：垃圾收集 401
. G, J$ j4 L5 }$ I+ f- m# ~43.10 确定块的死活 402
3 V$ Q4 M4 }0 Q" \" I1 h, n9 \43.11 策略问题：要清理哪些块，
( u c8 d8 y2 q) T" _何时清理 403
, J W( o9 D" w6 l& r4 ^8 B8 Q- l43.12 崩溃恢复和日志 403
8 Q5 H4 ^, s- q$ c- M43.13 小结 404. s6 t2 Y( h l. G' |% Y2 j
参考资料 4047 q. n0 s1 S& ^; |
第44章 数据完整性和保护 407
- ?4 N; u5 A; k' w/ `; F44.1 磁盘故障模式 407
7 c2 R- i+ `% K1 v* v4 r% y44.2 处理潜在的扇区错误 409
6 d0 m9 j. O$ @3 _* Q4 k- R! d# ^44.3 检测讹误：校验和 409$ e7 }! }/ n5 X8 r% e. H
44.4 使用校验和 4121 k* [: {- h' |) y: v
44.5 一个新问题：错误的写入 412
8 H1 W7 Y3 [, F; T; n44.6 最后一个问题：丢失的写入 413
' H( N1 P0 p4 S8 \$ ~$ {# v44.7 擦净 413
/ m! h7 p1 D* i/ P8 R- Q44.8 校验和的开销 414- {9 E1 r3 d; C+ L" ?, J
44.9 小结 414' O0 ^6 ]1 a" a9 }- E& ]5 p
参考资料 414
2 u+ I5 t3 S# x. U8 o% z2 s第45章 关于持久的总结对话 417* U2 P& f) I, V0 n: V5 q6 P
第46章 关于分布式的对话 418
2 r( u& |/ |6 ]3 I* s* E第47章 分布式系统 419
r- Q$ h* q: e U1 c47.1 通信基础 420+ C: p* f8 J* O/ C* Z
47.2 不可靠的通信层 420& s, [# a+ D8 v8 u
47.3 可靠的通信层 422
m# U) Z, q: ^47.4 通信抽象 424* v* @! T1 i, U; o' }( @) K
47.5 远程过程调用（RPC） 425" x; [8 }( e& e3 I2 y1 E
47.6 小结 428
4 r& ^ P# T: X/ D, R参考资料 429
& W$ ^/ E$ R6 u3 e& ?/ e" [" Y第48章 Sun的网络文件系统（NFS） 430
- J0 m+ [, ^$ ^5 o+ i48.1 基本分布式文件系统 430
6 x+ w. p6 x4 |3 D! R% _9 o48.2 交出NFS 431
. }5 ~4 P2 R; F+ b* Y$ E48.3 关注点：简单快速的服务器崩溃+ ~' P# M U# D; C% }! H4 ?! |
恢复 431
. t* n) O5 k u$ L8 p; G% a3 n$ r48.4 快速崩溃恢复的关键：无状态 432- t, D# C S9 j
48.5 NFSv2协议 4336 l4 B6 \( P3 D
48.6 从协议到分布式文件系统 434
! Y8 e9 f4 R2 o48.7 利用幂等操作处理服务器故障 435
4 K6 ~+ ?7 ~% s48.8 提高性能：客户端缓存 437$ B' ~5 Z+ w6 S, c% f
48.9 缓存一致性问题 437/ o( i9 o! y, k& f3 I
48.10 评估NFS的缓存一致性 439; L8 Y8 ^, _" W! K3 h
48.11 服务器端写缓冲的隐含意义 4393 ?- z( c9 z% j& U1 E. _8 x
48.12 小结 440
5 j8 r. d& R! z; V6 A参考资料 440
5 z+ @1 c. m8 c- @第49章 Andrew文件系统（AFS） 442
_+ \4 ~) B7 ]6 ^7 g( R49.1 AFS版本1 442& ?$ l4 f8 Z! V/ ~* t6 n' _
49.2 版本1的问题 443
# O) g3 O6 b3 W+ N4 Z0 r# W* w! Z49.3 改进协议 444; ]. b% N& C8 A$ S
49.4 AFS版本2 444
1 H4 s- ], ]' D& ^49.5 缓存一致性 446. F+ A0 q% _7 C0 [# v- W
49.6 崩溃恢复 4472 b# x* J1 a C8 |$ r4 v% K- T
49.7 AFSv2的扩展性和性能 448
- S3 M' Q2 A: m" q6 \; @49.8 AFS：其他改进 450
8 p3 d& I8 z3 `4 u49.9 小结 450; n2 f0 }* U1 P- @! U; u0 j `9 h6 @
参考资料 451
- Q6 w }5 G7 s6 N" h& ~3 N5 U作业 452 java8.com, F( G3 o7 ]5 J8 \
问题 452# S! ?( I- |) p$ ]$ r- p- c F
第50章 关于分布式的总结对话 453
7 j) ^( b3 K# l, I* r附录A 关于虚拟机监视器的对话 4542 y6 Y" G5 u' T9 X5 R+ n+ [
附录B 虚拟机监视器 455
1 i4 K3 k0 I* C8 y) V附录C 关于监视器的对话 466
5 d B3 h5 C, S/ H6 ` [5 X# S" I附录D 关于实验室的对话 467
' Q% r: w& J# i( D* r附录E 实验室：指南 468
0 E1 J! c0 y( ~9 P附录F 实验室：系统项目 478
8 I7 [* g* b1 @7 ?' ~; {9 w/ e9 B: H附录G 实验室：xv6项目 480; L+ b7 G+ E$ e. m
0 V6 y; \! h8 ?7 N6 f0 _ h; ]* d7 n
% ^" z. ]( |, h( C) s" a6 W
$ I7 n$ y( D7 @8 |7 \, p. x q+ J7 w4 R7 y" b0 |: {
7 U% [3 n: M- m4 i+ f- e7 n
|
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2024-01-03
