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本书以UNIX系统为背景，全面、系统地介绍了UNIX操作系统内核的内部数据结构和算法。本书首先对系统内核结构做了简要介绍，然后分章节描述了文件系统、进程调度和存储管理，并在此基础上讨论了UNIX系统的问题，如驱动程序接口、进程间通信与网络等。在每章之后，还给出了大量富有启发性和实际意义的题目。

章系统概貌1

1.1历史1

1.2系统结构3

1.3用户看法4

1.3.1文件系统4

1.3.2处理环境8

1.3.3构件原语10

1.4操作系统服务11

1.5关于硬件的假设12

1.5.1中断与例外13

1.5.2处理机执行级13

1.5.3存储管理14

1.6本章小结14

第2章内核导言15

2.1UNIX操作系统的体系结构15

2.2系统概念介绍17

2.2.1文件子系统概貌17

2.2.2进程19

2.3内核数据结构27

2.4系统管理28

2.5本章小结28

2.6习题29

第3章数据缓冲区高速缓冲30

3.1缓冲头部30

3.2缓冲池的结构32

3.3缓冲区的检索33

3.4读磁盘块与写磁盘块43

3.5高速缓冲的优点与缺点45

3.6本章小结46

3.7习题47

第4章文件的内部表示48

4.1索引节点48

4.1.1定义48

4.1.2对索引节点的存取50

4.1.3释放索引节点53

4.2正规文件的结构53

4.3目录58

4.4路径名到索引节点的转换59

4.5超级块61

4.6为新文件分配索引节点62

4.7磁盘块的分配68

4.8其他文件类型71

4.9本章小结71

4.10习题72

第5章文件系统的系统调用74

5.1系统调用open75

5.2系统调用read78

5.3系统调用write82

5.4文件和记录的上锁83

5.5文件的输入/输出位置的调整—lseek83

5.6系统调用close84

5.7文件的建立86

5.8特殊文件的建立87

5.9改变目录及根88

5.10改变所有者及许可权方式90

5.11系统调用stat和fstat90

5.12管道90

5.12.1系统调用pipe91

5.12.2有名管道的打开92

5.12.3管道的读和写92

5.12.4管道的关闭94

5.12.5例95

5.13系统调用dup95

5.14文件系统的安装和拆卸97

5.14.1在文件路径名中跨越安装点100

5.14.2文件系统的拆卸103

5.15系统调用link104

5.16系统调用unlink108

5.16.1文件系统的一致性109

5.16.2竞争条件110

5.17文件系统的抽象113

5.18文件系统维护114

5.19本章小结116

5.20习题116

第6章进程结构121

6.1进程的状态和状态的转换121

6.2系统存储方案125

6.2.1区125

6.2.2页和页表126

6.2.3内核的安排128

6.2.4u区130

6.3进程的上下文131

6.4进程上下文的保存133

6.4.1中断和例外133

6.4.2系统调用的接口136

6.4.3上下文切换139

6.4.4为废弃返回（abortivereturn）而保存上下文140

6.4.5在系统和用户地址空间之间拷贝数据141

6.5进程地址空间的管理141

6.5.1区的上锁和解锁142

6.5.2区的分配142

6.5.3区附接到进程143

6.5.4区大小的改变144

6.5.5区的装入146

6.5.6区的释放148

6.5.7区与进程的断接148

6.5.8区的复制150

6.6睡眠151

6.6.1睡眠事件及其地址151

6.6.2算法sleep和wakeup152

6.7本章小结156

6.8习题156

第7章进程控制159

7.1进程的创建159

7.2软中断信号166

7.2.1软中断信号的处理169

7.2.2进程组175

7.2.3从进程发送软中断信号175

7.3进程的终止176

7.4等待进程的终止178

7.5对其他程序的引用181

7.6进程的用户标识号188

7.7改变进程的大小191

7.8shell程序193

7.9系统自举和进程init195

7.10本章小结198

7.11习题199

第8章进程调度和时间206

8.1进程调度206

8.1.1算法206

8.1.2调度参数207

8.1.3进程调度的例子210

8.1.4进程优先权的控制212

8.1.5公平共享调度213

8.1.6实时处理214

8.2有关时间的系统调用215

8.3时钟218

8.3.1重新启动时钟218

8.3.2系统的内部定时218

8.3.3直方图分析220

8.3.4记帐和统计223

8.3.5计时223

8.4本章小结224

8.5习题224

第9章存储管理策略226

9.1对换226

9.1.1对换空间的分配226

9.1.2进程的换出229

9.1.3进程的换入232

9.2请求调页236

9.2.1请求调页的数据结构238

9.2.2偷页进程243

9.2.3页面错246

9.2.4在简单硬件支持下的请求调页系统253

9.3对换和请求调页的混合系统254

9.4本章小结254

9.5习题255

0章输入/输出子系统258

10.1驱动程序接口258

10.1.1系统配置259

10.1.2系统调用与驱动程序

接口261

10.1.3中断处理程序267

10.2磁盘驱动程序268

10.3终端驱动程序271

10.3.1字符表clist273

10.3.2标准方式下的终端驱动程序276

10.3.3原始方式下的终端驱动程序280

10.3.4终端探询282

10.3.5建立控制终端283

10.3.6间接终端驱动程序283

10.3.7注册到系统284

10.4流285

10.4.1流的详细的示例288

10.4.2对流的分析290

10.5本章小结291

10.6习题291

1章进程间通信294

11.1进程跟踪294

11.2系统ⅤIPC297

11.2.1消息299

11.2.2共享存储区304

11.2.3信号量308

11.2.4总的评价316

11.3网络通信317

11.4套接字318

11.5本章小结322

11.6习题323

2章多处理机系统325

12.1多处理机系统的问题325

12.2主从处理机解决方法326

12.3信号量解决方法328

12.3.1信号量定义329

12.3.2信号置实现329

12.3.3几个算法336

12.4Tunis系统340

12.5性能局限性340

12.6习题340

3章分布式UNIX系统342

13.1卫星处理机系统343

13.2纽卡斯尔连接350

13.3透明型分布式文件系统353

13.4无存根进程的透明分布式模型356

13.5本章小结357

13.6习题358

附录A系统调用361

索引377

参考文献382

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