《自研作業系統：DIM-SUM設計與實現》由電子工業出版社於2020年7月出版，作者是謝寶友。本書詳細闡述了自研作業系統DIM-SUM的設計與實現。
基本介紹
- 書名：自研作業系統：DIM-SUM設計與實現
- 作者：謝寶友
- 類別：計算機
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2020年7月
- 頁數：456 頁
- 定價：129 元
- 開本：16 開
- ISBN：9787121391866
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,
內容簡介
《自研作業系統：DIM-SUM設計與實現》提供了在ARM 64虛擬機中動手實踐DIM-SUM及參與DIM-SUM開發的方法。
圖書目錄
第 1章 準備工作 1
1.1 DIM-SUM簡介 1
1.2 DIM-SUM是什麼 1
1.2.1 DIM-SUM的第一個版本為什麼是HOT-POT 1
1.2.2 DIM-SUM歡迎什麼 2
1.2.3 DIM-SUM不歡迎什麼 3
1.3 獲得原始碼 3
1.3.1 通過網頁下載原始碼 3
1.3.2 通過Git獲取原始碼 3
1.4 搭建調試開發環境 4
1.4.1 安裝ubuntu 16.04 4
1.4.2 ubuntu 16.04環境配置 5
1.4.3 搭建編譯環境 6
1.4.4 編譯HOT-POT7
1.4.5 運行HOT-POT8
1.4.6 開始調試 10
1.5 向DIM-SUM作業系統提交補丁 11
1.5.1 心態 11
1.5.2 準備工作 11
1.5.3 製作補丁 13
1.5.4 製作正確的補丁 14
1.5.5 傳送補丁 16
1.6 獲得幫助 17
1.7 提醒 17
第 2章 算法基礎 18
2.1 鍊表 18
2.2 散列表 19
2.3 紅黑樹 20
2.4 基樹 22
第 3章 計數與互斥同步 23
3.1 計數 23
3.1.1 計數的難題 24
3.1.2 精確計數器 24
3.1.3 近似計數器 27
3.1.4 引用計數 31
3.2 核心互斥原語 32
3.2.1 每CPU變數 32
3.2.2 自旋鎖 38
3.2.3 自旋位鎖 42
3.2.4 自旋順序鎖 44
3.2.5 自旋讀/寫鎖 47
3.2.6 讀/寫信號量 50
3.2.7 互斥鎖 56
3.3 核心同步原語 60
3.3.1 信號量的設計原理 60
3.3.2 信號量的數據結構 61
3.3. 3 信號量API 61
3.3.4 信號量的實現 62
第 4章 調度 65
4.1 基本概念 65
4.1.1 進程和執行緒 65
4.1.2 任務 66
4.1.3 任務搶占 66
4.1.4 idle執行緒 66
4.2 SMP CPU初始化 66
4.3 數據結構 71
4.3.1 執行緒 71
4.3.2 調度佇列 76
4.3.3 雜項 77
4.4 調度子系統初始化 77
4.4.1 init_sched_early函式 78
4.4.2 init_idle_process函式 78
4.4.3 init_sched函式 79
4.5 執行緒調度 79
4.5.1 上下文切換 79
4.5.2 喚醒執行緒 82
4.6 高級調度API 85
4.6.1 等待佇列 85
4.6.2 位等待佇列 89
4.6.3 執行緒睡眠 93
4.6.4 訊息佇列 96
第 5章 中斷及定時器 108
5.1 中斷控制器初始化 108
5.1.1 主CPU中斷控制器初始化 109
5.1.2 從CPU中斷控制器初始化 110
5.2 中斷控制器維護 110
5.2.1 中斷號映射 110
5.2.2 邏輯中斷的控制 113
5.2.3 設備中斷處理函式 116
5.3 中斷處理 119
5.3.1 序言 119
5.3.2 中斷處理通用流程 120
5.3.3 處理外部設備中斷 122
5.3.4 處理核間中斷 126
5.3.5 軟中斷 126
5.3.6 尾聲 126
5.4 工作佇列 128
5.4.1 工作佇列的數據結構 128
5.4.2 工作佇列的全局變數 130
5.4.3 工作佇列的API 130
5.4.4 工作佇列的實現 131
5.5 定時器與時間管理 139
5.5.1 初始化 139
5.5.2 定時器的數據結構 139
5.5.3 定時器的全局變數 141
5.5.4 定時器的API 141
5.5.5 定時器的實現 141
5.5.6 定時器中斷處理 144
5.5.7 時間管理 148
第 6章 記憶體管理 151
6.1 記憶體初始化 151
6.1.1 艱難地準備C運行環境 151
6.1.2 準備BOOT記憶體空間 152
6.1.3 物理記憶體塊管理 152
6.1.4 早期設備記憶體映射 153
6.1.5 初始化每CPU變數 157
6.1.6 初始化線性映射 157
6.1.7 其他記憶體初始化工作 160
6.2 BOOT記憶體分配器 160
6.2.1 BOOT記憶體分配API 161
6.2.2 BOOT記憶體分配器的實現 161
6.2.3 BOOT記憶體分配器的銷毀 163
6.3 頁面編號 163
6.3.1 頁面編號的數據結構 164
6.3.2 頁面編號的全局變數 165
6.3.3 頁面編號的API 165
6.3.4 頁面編號的實現 165
6.4 頁面分配器 168
6.4.1 頁面分配器的設計原理 168
6.4.2 頁面分配器的數據結構 169
6.4.3 頁面分配器的全局變數 174
6.4.4 頁面分配器的API 175
6.4.5 頁面分配器的實現 176
6.4.6 頁面分配器的初始化 192
6.5 Beehive記憶體分配器 193
6.5.1 Beehive記憶體分配器的設計原理 193
6.5.2 Beehive記憶體分配器的數據結構 195
6.5.3 Beehive記憶體分配器的全局變數 197
6.5.4 Beehive記憶體分配器的API 199
6.5.5 Beehive記憶體分配器的實現 199
6.5.6 Beehive記憶體分配器的初始化 214
6.6 I/O記憶體映射 216
第 7章 塊設備 219
7.1 磁碟及其分區 220
7.1.1 磁碟及其分區的數據結構 220
7.1.2 磁碟及其分區的全局變數 222
7.1.3 磁碟及其分區的API 222
7.1.4 磁碟及其分區的實現 222
7.2 塊設備維護 228
7.2.1 塊設備的數據結構 228
7.2.2 塊設備的全局變數 230
7.2.3 塊設備的API 231
7.2.4 塊設備的實現 231
7.3 I/O請求 242
7.3.1 I/O請求的數據結構 243
7.3.2 I/O請求的全局變數 250
7.3.3 I/O請求的API 250
7.3.4 I/O請求的實現 251
7.4 I/O調度 265
7.4.1 I/O調度的數據結構 265
7.4.2 I/O調度的全局變數 267
7.4.3 I/O調度的API 267
7.4.4 I/O調度的實現 268
第 8章 虛擬檔案系統 271
8.1 掛載、卸載檔案系統 271
8.1.1 掛載、卸載檔案系統的數據結構 272
8.1.2 掛載、卸載檔案系統的全局變數 277
8.1.3 掛載、卸載檔案系統的API 278
8.1.4 掛載、卸載檔案系統的實現 278
8.2 檔案節點快取 285
8.2.1 檔案節點快取的數據結構 286
8.2.2 檔案節點快取的全局變數 288
8.2.3 檔案節點快取的API 289
8.2.4 檔案節點快取的實現 290
8.3 打開、關閉檔案 304
8.3.1 打開、關閉檔案的數據結構 305
8.3.2 打開、關閉檔案的全局變數 308
8.3.3 打開、關閉檔案的API 309
8.3.4 打開、關閉檔案的實現 309
8.4 讀/寫檔案 319
8.4.1 讀/寫檔案的數據結構 320
8.4.2 讀/寫檔案的全局變數 323
8.4.3 讀/寫檔案的API 323
8.4.4 讀/寫檔案的實現 323
8.5 其他功能 337
第 9章 雜項檔案系統 338
9.1 檔案系統的掛載 338
9.1.1 第一次載入根檔案系統 338
9.1.2 第二次載入根檔案系統 340
9.2 記憶體檔案系統 340
9.2.1 記憶體檔案系統的數據結構 340
9.2.2 記憶體檔案系統的全局變數 340
9.2.3 記憶體檔案系統的API 341
9.2.4 記憶體檔案系統的實現 341
9.3 設備檔案系統 349
9.3.1 設備檔案系統的數據結構 349
9.3.2 設備檔案系統的全局變數 350
9.3.3 設備檔案系統的API 351
9.3.4 設備檔案系統的實現 351
第 10章 LEXT3檔案系統 358
10.1 簡介 358
10.1.1 超級塊 359
10.1.2 塊組描述符 359
10.1.3 塊點陣圖 360
10.1.4 檔案節點點陣圖 360
10.1.5 檔案節點表 360
10.1.6 檔案節點 360
10.1.7 檔案日誌 362
10.2 LEXT3 363
10.2.1 LEXT3的數據結構 363
10.2.2 LEXT3的全局變數 371
10.2.3 LEXT3的API 372
10.2.4 LEXT3的實現 373
10.3 檔案系統日誌 397
10.3.1 日誌的數據結構 397
10.3.2 日誌的全局變數 405
10.3.3 日誌的API 405
10.3.4 日誌的實現 406
第 11章 雜項 438
