FreeBSD作業系統設計與實現（第2版） 英文版

《FreeBSD作業系統設計與實現（第2版） 英文版》是2019年9月人民郵電出版社出版的圖書，作者是Marshall Kirk McKusick George、V·Neville-Neil、Robert N·M·Watson。

基本介紹

• 書名：FreeBSD作業系統設計與實現（第2版） 英文版
• 作者：Marshall Kirk McKusick George、V·Neville-Neil、Robert N·M·Watson
• 出版社：人民郵電出版社
• 出版時間：2019年9月
• 頁數：846 頁
• 定價：118 元
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787115413499

內容簡介

《FreeBSD作業系統設計與實現（第 2版）英文版》是迄今為止對FreeBSD作業系統的介紹全面、豐富的學習資料。

《FreeBSD作業系統設計與實現（第 2版）英文版》分為5部分，總計15章。第 1部分為概述性內容，對FreeBSD作業系統的歷史發展、設計和核心服務進行了簡單介紹。第 2部分講解了進程相關的內容，包括進程管理、安全和存儲管理等。第3部分講解了I/O系統相關的內容，包括I/O設備、快速檔案系統、澤位元組檔案系統、網路檔案系統等。第4部分講解了進程間通信相關的內容，包括進程間通信、網路層協定和傳輸層協定等。第5部分講解了系統操作相關的內容，主要涉及了系統的啟動和關閉。術語表給出了本書涉及的一些常用術語及其解釋。

《FreeBSD作業系統設計與實現（第 2版）英文版》既可以作為一本FreeBSD實踐指南，又可作為深入研究當代可移值的開放原始碼作業系統的參考書。本書適合FreeBSD作業系統技術支持人員、應用程式開發人員、系統管理員和系統程式設計師閱讀，也可供對學習FreeBSD感興趣的讀者參考。

圖書目錄

Part I Overview　1

第 1部分 概述

Chapter 1 History and Goals　3

第 1章 歷史和目標

1.1 History of the UNIX System / UNIX系統的歷史　3

Origins / 起源　3

Research UNIX / 研究UNIX　4

AT&T UNIX System III and System V / AT&T UNIX System III

和System V　5

Berkeley Software Distributions / 伯克利軟體分發　6

UNIX in the World / 世界上的UNIX　7

1.2 BSD and Other Systems / BSD和其他系統　7

The Influence of the User Community / 用戶社區的影響　8

1.3 The Transition of BSD to Open Source / BSD向開源的過渡　9

Networking Release 2 / 網路發布2　10

The Lawsuit / 訴訟　11

4.4BSD / 4.4BSD　13

4.4BSD-Lite Release 2 / 4.4BSD-Lite版本2　13

1.4 The FreeBSD Development Model / FreeBSD開發模型　14

References / 參考文獻　17

Chapter 2 Design Overview of FreeBSD　21

第 2章 FreeBSD設計概述

2.1 FreeBSD Facilities and the Kernel / FreeBSD組件與核心　21

The Kernel / 核心　22

2.2 Kernel Organization / 核心組織　23

2.3 Kernel Services / 核心服務　26

2.4 Process Management / 進程管理　26

Signals / 信號　28

Process Groups and Sessions / 進程組和會話　29

2.5 Security / 安全　29

Process Credentials / 進程憑證　31

Privilege Model / 特權模式　31

Discretionary Access Control / 自由訪問控制　32

Capability Model / 能力模型　32

Jail Lightweight Virtualization / Jail輕型虛擬化　32

Mandatory Access Control / 強制訪問控制　34

Event Auditing / 事件審計　35

Cryptography and Random-Number Generators /　35

加密和隨機數生成器

2.6 Memory Management / 存儲管理　36

BSD Memory-Management Design Decisions /　36

BSD存儲管理設計決策

Memory Management Inside the Kernel / 核心中的存儲管理　38

2.7 I/O System Overview / I/O系統概述　39

Descriptors and I/O / 描述符和I/O　39

Descriptor Management / 描述符管理　41

Devices / 設備　42

Socket IPC / 套接字IPC　42

Scatter-Gather I/O / 分散-收集I/O　43

Multiple Filesystem Support / 多檔案系統支持　43

2.8 Devices / 設備　44

2.9 The Fast Filesystem / 快速檔案系統　45

Filestores / 檔案存儲　48

2.10 The Zettabyte Filesystem / 澤位元組檔案系統　49

2.11 The Network Filesystem / 網路檔案系統　50

2.12 Interprocess Communication / 進程間通信　50

2.13 Network-Layer Protocols / 網路層協定　51

2.14 Transport-Layer Protocols / 傳輸層協定　52

2.15 System Startup and Shutdown / 系統啟動與關閉　52

Exercises / 練習　54

References / 參考文獻　54

Chapter 3 Kernel Services　57

第3章 核心服務

3.1 Kernel Organization / 核心組織　57

System Processes / 系統進程　57

System Entry / 系統入口　58

Run-Time Organization / 運行時管理　59

Entry to the Kernel / 核心入口　60

Return from the Kernel / 從核心返回　61

3.2 System Calls / 系統調用　62

Result Handling / 返回處理機制　62

Returning from a System Call / 從系統調用返回　63

3.3 Traps and Interrupts / 陷阱和中斷　64

I/O Device Interrupts / I/O設備中斷　64

Software Interrupts / 軟體中斷　65

3.4 Clock Interrupts / 時鐘中斷　65

Statistics and Process Scheduling / 統計和進程調度機制　66

Timeouts / 逾時　67

3.5 Memory-Management Services / 存儲管理服務　69

3.6 Timing Services / 計時服務　73

Real Time / 實時　73

External Representation / 外部表示　73

Adjustment of the Time / 時間調整　74

Interval Time / 間隔時間　74

3.7 Resource Services / 資源服務　75

Process Priorities / 進程優先權　75

Resource Utilization / 資源利用　75

Resource Limits / 資源限制　76

Filesystem Quotas / 檔案系統配額　77

3.8 Kernel Tracing Facilities / 核心跟蹤組件　77

System-Call Tracing / 系統調用跟蹤　77

DTrace / DTrace　78

Kernel Tracing / 核心跟蹤　82

Exercises / 練習　84

References / 參考文獻　85

Part II Processes　87

第II部分 進程

Chapter 4 Process Management　89

第4章 進程管理

4.1 Introduction to Process Management / 進程管理簡介　89

Multiprogramming / 多程式設計　90

Scheduling / 調度機制　91

4.2 Process State / 進程狀態　92

The Process Structure / 進程架構　94

The Thread Structure / 執行緒架構　98

4.3 Context Switching / 上下文切換　99

Thread State / 執行緒狀態　100

Low-Level Context Switching / 低層上下文切換　100

Voluntary Context Switching / 自願上下文切換　101

Synchronization / 同步　106

Mutex Synchronization / 互斥同步　107

Mutex Interface / 互斥接口　109

Lock Synchronization / 鎖同步　110

Deadlock Prevention / 死鎖預防　112

4.4 Thread Scheduling / 執行緒調度機制　114

The Low-Level Scheduler / 低層調度器　114

Thread Run Queues and Context Switching /　115

執行緒運行佇列和上下文切換

Timeshare Thread Scheduling / 分時執行緒調度　117

Multiprocessor Scheduling / 多處理器調度　122

Adaptive Idle / 自適應空閒　125

Traditional Timeshare Thread Scheduling /　125

傳統的分時執行緒調度

4.5 Process Creation / 創建進程　126

4.6 Process Termination / 終止進程　128

4.7 Signals / 信號　129

Posting of a Signal / 發出信號　132

Delivering a Signal / 傳輸信號　135

4.8 Process Groups and Sessions / 進程組和會話　136

Process Groups / 進程組　137

Sessions / 會話　138

Job Control / 作業控制　139

4.9 Process Debugging / 進程調試　142

Exercises / 練習　144

References / 參考文獻　146

Chapter 5 Security　147

第5章 安全

5.1 Operating-System Security / 作業系統安全　148

5.2 Security Model / 安全模型　149

Process Model / 進程模型　149

Discretionary and Mandatory Access Control　150

自由和強制訪問控制

Trusted Computing Base (TCB) / 受信計算基（TCB）　151

Other Kernel-Security Features / 其他核心安全特性　151

5.3 Process Credentials / 進程憑證　151

The Credential Structure / 憑證架構　152

Credential Memory Model / 憑證存儲模型　153

Access-Control Checks / 訪問控制校驗　153

5.4 Users and Groups / 用戶和組　154

Setuid and Setgid Binaries / Setuid和Setgid二進制　155

5.5 Privilege Model / 特權模型　157

Implicit Privilege / 隱式特權　157

Explicit Privilege / 顯式特權　157

5.6 Interprocess Access Control / 進程間訪問控制　159

Visibility / 可見性　160

Signals / 信號　160

Scheduling Control / 調度控制　160

Waiting on Process Termination / 等待進程終止　161

Debugging / 調試　161

5.7 Discretionary Access Control / 自由訪問控制　161

The Virtual-Filesystem Interface and DAC /　162

虛擬檔案系統接口和DAC

Object Owners and Groups / 對象屬主和組　163

UNIX Permissions / UNIX許可權　164

Access Control Lists (ACLs) / 訪問控制列表（ACL）　165

POSIX.1e Access Control Lists / POSIX.1e訪問控制列表　168

NFSv4 Access Control Lists / NFSv4訪問控制列表　171

5.8 Capsicum Capability Model / Capsicum能力模型　174

Capsicum Application Structure / Capsicum套用架構　175

Capability Systems / 能力系統　176

Capabilities / 能力　177

Capability Mode / 能力模型　179

5.9 Jails / Jail　180

5.10 Mandatory Access-Control Framework / 強制訪問控制框架　184

Mandatory Policies / 強制策略　186

Guiding Design Principles / 設計原則指導　187

Architecture of the MAC Framework / MAC框架的架構　188

Framework Startup / 啟動框架　189

Policy Registration / 策略註冊　190

Framework Entry-Point Design Considerations /　191

框架入口點設計考量

Policy Entry-Point Considerations / 策略入口點考量　192

Kernel Service Entry-Point Invocation / 核心服務入口點調用　193

Policy Composition / 策略組成　194

Object Labelling / 給對象打標籤　195

Label Life Cycle and Memory Management /　196

標籤生命周期和存儲管理

Label Synchronization / 標籤同步　199

Policy-Agnostic Label Management from Userspace /　199

從用戶空間進行策略無關的標籤管理

5.11 Security Event Auditing / 安全事件審計　200

Audit Events and Records / 審計事件和記錄　201

BSM Audit Records and Audit Trails /　202

BSM審計記錄和審計跟蹤

Kernel-Audit Implementation / 核心審計的實施　203

5.12 Cryptographic Services / 加密服務　206

Cryptographic Framework / 加密框架　206

Random-Number Generator / 隨機數生成器　208

5.13 GELI Full-Disk Encryption / GELI全磁碟加密　212

Confidentiality and Integrity Protection / 保密性和完整性保護　212

Key Management / 密鑰管理　213

Starting GELI / 啟動GELI　214

Cryptographic Block Protection / 加密塊保護　215

I/O Model / I/O模型　216

Limitations / 限制　216

Exercises / 練習　217

References / 參考文獻　217

Chapter 6 Memory Management　221

第6章 存儲管理

6.1 Terminology / 術語　221

Processes and Memory / 進程和存儲　222

Paging / 分頁　223

Replacement Algorithms / 替換算法　224

Working-Set Model / 工作集模型　225

Swapping / 交換　225

Advantages of Virtual Memory / 虛擬存儲的優勢　225

Hardware Requirements for Virtual Memory /　226

虛擬存儲的硬體需求

6.2 Overview of the FreeBSD Virtual-Memory System /　227

FreeBSD虛擬存儲系統概述

User Address-Space Management / 用戶地址空間管理　228

6.3 Kernel Memory Management / 核心存儲管理　230

Kernel Maps and Submaps / 核心映射和子映射　231

Kernel Address-Space Allocation / 核心地址空間分配　233

The Slab Allocator / Slab分配器　236

The Keg Allocator / Keg分配器　238

The Zone Allocator / Zone分配器　239

Kernel Malloc / Malloc核心　241

Kernel Zone Allocator / 核心Zone分配器　243

6.4 Per-Process Resources / 每進程資源　244

FreeBSD Process Virtual-Address Space /　245

FreeBSD進程虛擬地址空間

Page-Fault Dispatch / 頁面故障調度　245

Mapping to Vm_objects / 映射到Vm_objects　247

Vm_objects / Vm_objects　249

Vm_objects to Pages / Vm_object到頁面　249

6.5 Shared Memory / 共享存儲　250

Mmap Model / Mmap模型　251

Shared Mapping / 共享映射　253

Private Mapping / 私有映射　254

Collapsing of Shadow Chains / 陰影鏈的崩潰　257

Private Snapshots / 私有快照　258

6.6 Creation of a New Process / 創建一個新的進程　258

Reserving Kernel Resources / 預留核心資源　259

Duplication of the User Address Space / 用戶地址空間的重複　260

Creation of a New Process Without Copying /　261

不使用複製的方式來創建新的進程

6.7 Execution of a File / 執行檔案　262

6.8 Process Manipulation of Its Address Space /　263

進程以及地址空間的操作

Change of Process Size / 改變進程的大小　263

File Mapping / 檔案映射　264

Change of Protection / 改變保護　266

6.9 Termination of a Process / 終止進程　266

6.10 The Pager Interface / 分頁器接口　267

Vnode Pager / Vnode分頁器　269

Device Pager / 設備分頁器　270

Physical-Memory Pager / 物理存儲分頁器　272

Swap Pager / 交換分頁器　272

6.11 Paging / 分頁機制　276

Hardware-Cache Design / 硬體快取設計　280

Hardware Memory Management / 硬體存儲管理　282

Superpages / 超級頁面　284

6.12 Page Replacement / 頁面替換　289

Paging Parameters / 分頁參數　291

The Pageout Daemon / 分頁守護進程　292

Swapping / 交換　295

The Swap-In Process / 進程內的交換　296

6.13 Portability / 可移植性　298

The Role of the pmap Module / pmap模組的角色　299

Initialization and Startup / 初始化和啟動　301

Mapping Allocation and Deallocation / 映射分配和釋放　304

Change of Access and Wiring Attributes for Mappings /　306

更改映射的訪問和布線屬性

Maintenance of Physical Page-Usage Information /　307

物理頁面使用信息的維護

Initialization of Physical Pages / 物理頁面的初始化　308

Management of Internal Data Structures / 內部數據結構的管理　308

Exercises / 練習　308

References / 參考文獻　310

Part III I/O System　313

第III部分 I/O系統

Chapter 7 I/O System Overview　315

第7章 I/O系統概述

7.1 Descriptor Management and Services / 描述符管理和服務　316

Open File Entries / 開放檔案入口　318

Management of Descriptors / 描述符管理　319

Asynchronous I/O / 異步I/O　321

File-Descriptor Locking / 檔案描述符鎖定　322

Multiplexing I/O on Descriptors / 描述符上的多路復用I/O　324

Implementation of Select / Select的實現　327

Kqueues and Kevents / Kqueues和Kevents　329

Movement of Data Inside the Kernel / 數據在核心中的移動　332

7.2 Local Interprocess Communication / 本地進程間通信　333

Semaphores / 信號量　335

Message Queues / 訊息佇列　337

Shared Memory / 共享存儲　338

7.3 The Virtual-Filesystem Interface / 虛擬檔案系統接口　339

Contents of a Vnode / Vnode的內容　339

Vnode Operations / Vnode的操作　342

Pathname Translation / 路徑名的轉換　342

Exported Filesystem Services / 導出檔案系統服務　343

7.4 Filesystem-Independent Services / 獨立於檔案系統的服務　344

The Name Cache / 名稱快取　346

Buffer Management / 緩衝管理　347

Implementation of Buffer Management / 緩衝管理的實現　350

7.5 Stackable Filesystems / 可堆疊的檔案系統　352

Simple Filesystem Layers / 簡單的檔案系統層　354

The Union Filesystem / 聯合檔案系統　355

Other Filesystems / 其他檔案系統　357

Exercises / 練習　358

References / 參考文獻　359

Chapter 8 Devices　361

第8章 設備

8.1 Device Overview / 設備概述　361

The PC I/O Architecture / PC I/O架構　362

The Structure of the FreeBSD Mass Storage I/O Subsystem /　364

FreeBSD海量存儲I/O子系統的架構

Device Naming and Access / 設備命名和訪問　366

8.2 I/O Mapping from User to Device / 從用戶到設備的I/O映射　367

Device Drivers / 設備驅動　368

I/O Queueing / I/O佇列機制　369

Interrupt Handling / 中斷處理　370

8.3 Character Devices / 字元設備　370

Raw Devices and Physical I/O / 原始設備和物理I/O　372

Character-Oriented Devices / 面向字元的設備　373

Entry Points for Character Device Drivers /　373

字元設備驅動的入口點

8.4 Disk Devices / 磁碟設備　374

Entry Points for Disk Device Drivers /　374

磁碟設備驅動的入口點

Sorting of Disk I/O Requests / 磁碟I/O請求的排序　375

Disk Labels / 磁碟卷標　376

8.5 Network Devices / 網路設備　378

Entry Points for Network Drivers / 網路驅動的入口點　378

Configuration and Control / 配置和控制　379

Packet Reception / 接收數據包　380

Packet Transmission / 傳輸數據包　381

8.6 Terminal Handling / 終端處理　382

Terminal-Processing Modes / 終端進程模型　383

User Interface / 用戶接口　385

Process Groups, Sessions, and Terminal Control /　387

進程組、會話和終端控制

Terminal Operations / 終端的操作　388

Terminal Output (Upper Half) / 終端輸出（上半部分）　388

Terminal Output (Lower Half) / 終端輸出（下半部分）　389

Terminal Input / 終端輸入　390

Closing of Terminal Devices / 關閉終端設備　391

8.7 The GEOM Layer / GEOM層　391

Terminology and Topology Rules / 術語和拓撲規則　392

Changing Topology / 更改拓撲　393

Operation / 操作　396

Topological Flexibility / 拓撲的靈活性　397

8.8 The CAM Layer / CAM層　399

The Path of a SCSI I/O Request Through the CAM Subsystem /　400

通過CAM子系統的SSCI I/O請求路徑

ATA Disks / ATA磁碟　402

8.9 Device Configuration / 設備配置　402

Device Identification / 設備識別　405

Autoconfiguration Data Structures / 自動配置數據結構　407

Resource Management / 資源管理　412

8.10 Device Virtualization / 設備虛擬化　414

Interaction with the Hypervisor / 與Hypervisor進行互動　414

Virtio / Virtio　415

Xen / Xen　419

Device Pass-Through / 設備直通　427

Exercises / 練習　428

References / 參考文獻　429

Chapter 9 The Fast Filesystem　431

第9章 快速檔案系統

9.1 Hierarchical Filesystem Management / 分層的檔案系統管理　431

9.2 Structure of an Inode / Inode的架構　433

Changes to the Inode Format / 更改Inode格式　435

Extended Attributes / 擴展屬性　436

New Filesystem Capabilities / 新的檔案系統能力　438

File Flags / 檔案標記　439

Dynamic Inodes / 動態Inode　441

Inode Management / Inode管理　442

9.3 Naming / 命名　443

Directories / 　444

Finding of Names in Directories / 在中查找名字　446

Pathname Translation / 路徑名轉換　447

Links / 連結　449

9.4 Quotas / 配額　451

9.5 File Locking / 檔案鎖定　454

9.6 Soft Updates / 軟更新　459

Update Dependencies in the Filesystem /　460

在檔案系統中更新依賴

Dependency Structures / 依賴的架構　464

Bitmap Dependency Tracking / 點陣圖依賴跟蹤　466

Inode Dependency Tracking / Inode依賴跟蹤　467

Direct-Block Dependency Tracking / 直接塊依賴跟蹤　469

Indirect-Block Dependency Tracking / 間接塊依賴跟蹤　470

Dependency Tracking for New Indirect Blocks　471

新間接塊的依賴跟蹤

New Directory-Entry Dependency Tracking　472

新入口的依賴跟蹤

New Directory Dependency Tracking / 新的依賴跟蹤　474

Directory-Entry Removal-Dependency Tracking /　475

入口移除依賴跟蹤

File Truncation / 檔案截斷　476

File and Directory Inode Reclamation /　476

檔案和Inode復墾

Directory-Entry Renaming Dependency Tracking /　476

入口重命名依賴跟蹤

Fsync Requirements for Soft Updates / 軟更新的Fsync請求　477

File-Removal Requirements for Soft Updates /　478

軟更新的檔案移除需求

Soft-Updates Requirements for fsck / fsck的軟更新需求　480

9.7 Filesystem Snapshots / 檔案系統快照　480

Creating a Filesystem Snapshot / 創建一個檔案系統快照　481

Maintaining a Filesystem Snapshot / 維護一個檔案系統快照　483

Large Filesystem Snapshots / 大型檔案系統快照　484

Background fsck / fsck的背景知識　486

User-Visible Snapshots / 用戶可見的快照　487

Live Dumps / 實時轉儲　487

9.8 Journaled Soft Updates / 記錄軟更新　487

Background and Introduction / 背景和簡介　487

Compatibility with Other Implementations /　488

與其他實現的兼容

Journal Format / 記錄的格式　488

Modifications That Require Journaling / 需要進行記錄的修改　489

Additional Requirements of Journaling /　490

與記錄相關的額外需求

The Recovery Process / 恢復進程　492

Performance / 性能　493

Future Work / 後續工作　494

Tracking File-Removal Dependencies / 跟蹤檔案移除依賴　495

9.9 The Local Filestore / 本地檔案存儲　496

Overview of the Filestore / 檔案存儲概述　497

User I/O to a File / 用戶對檔案的I/O　499

9.10 The Berkeley Fast Filesystem / 伯克利快速檔案系統　501

Organization of the Berkeley Fast Filesystem /　502

伯克利快速檔案系統的組織

Boot Blocks / 引導塊　503

Optimization of Storage Utilization / 存儲利用的最佳化　504

Reading and Writing to a File / 讀寫檔案　505

Layout Policies / 布局策略　507

Allocation Mechanisms / 分配機制　510

Block Clustering / 塊聚類　514

Extent-Based Allocation / 基於分區的分配　516

Exercises / 練習　517

References / 參考文獻　519

Chapter 10 The Zettabyte Filesystem　523

第 10章 澤位元組檔案系統

10.1 Introduction / 簡介　523

10.2 ZFS Organization / ZFS的組織　527

ZFS Dnode / ZFS Dnode　528

ZFS Block Pointers / ZFS塊指針　529

ZFS objset Structure / ZFS objset架構　531

10.3 ZFS Structure / ZFS架構　532

The MOS Layer / MOS層　533

The Object-Set Layer / 對象集層　534

10.4 ZFS Operation / ZFS操作　535

Writing New Data to Disk / 將新的數據寫入磁碟　536

Logging / 記錄日誌　538

RAIDZ / RAIDZ　540

Snapshots / 快照　542

ZFS Block Allocation / ZFS塊分配　542

Freeing Blocks / 釋放塊　543

Deduplication / 刪除重複數據　545

Remote Replication / 遠程複製　546

10.5 ZFS Design Tradeoffs / ZFS設計權衡　547

Exercises / 練習　549

References / 參考文獻　549

Chapter 11 The Network Filesystem　551

第 11章 網路檔案系統

11.1 Overview / 概述　551

11.2 Structure and Operation / 架構和操作　553

The FreeBSD NFS Implementation / FreeBSD FNS的實現　558

Client–Server Interactions / 客戶端與伺服器的互動　562

Security Issues / 安全問題　564

Techniques for Improving Performance /　565

用於提升性能的技術

11.3 NFS Evolution / NFS的演進　567

Namespace / 名稱空間　572

Attributes / 屬性　572

Access Control Lists / 訪問控制列表　574

Caching, Delegation, and Callbacks / 快取、委派和回調　574

Locking / 鎖定　581

Security / 安全　583

Crash Recovery / 崩潰恢復　584

Exercises / 練習　586

References / 參考文獻　587

Part IV Interprocess Communication　591

第IV部分 進程間通信

Chapter 12 Interprocess Communication　593

第 12章 進程間通信

12.1 Interprocess-Communication Model / 進程間通信模型　593

Use of Sockets / 使用套接字　596

12.2 Implementation Structure and Overview / 實現架構和概述　599

12.3 Memory Management / 存儲管理　601

Mbufs / Mbufs　601

Storage-Management Algorithms / 存儲管理算法　605

Mbuf Utility Routines / Mbuf實用例程　606

12.4 IPC Data Structures / IPC數據結構　606

Socket Addresses / 套接字地址　611

Locks / 鎖　612

12.5 Connection Setup / 連線建立　612

12.6 Data Transfer / 數據傳輸　615

Transmitting Data / 傳輸數據　616

Receiving Data / 接收數據　617

12.7 Socket Shutdown / 關閉套接字　620

12.8 Network-Communication Protocol Internal Structure /　621

網路通信協定內部架構

Data Flow / 數據流　623

Communication Protocols / 通信協定　624

12.9 Socket-to-Protocol Interface / 套接字與協定之間的接口　626

Protocol User-Request Routines / 協定用戶請求例程　627

Protocol Control-Output Routine / 協定控制輸出例程　630

12.10 Protocol-to-Protocol Interface / 協定與協定的接口　631

pr_output / pr_output　632

pr_input / pr_input　632

pr_ctlinput / pr_ctlinput　633

12.11 Protocol-to-Network Interface / 協定與網路的接口　634

Network Interfaces and Link-Layer Protocols /　634

網路接口與鏈路層協定

Packet Transmission / 數據包傳輸　641

Packet Reception / 數據包接收　642

12.12 Buffering and Flow Control / 緩衝和流控制　643

Protocol Buffering Policies / 協定緩衝策略　643

Queue Limiting / 佇列限制　643

12.13 Network Virtualization / 網路虛擬化　644

Exercises / 練習　646

References / 參考文獻　648

Chapter 13 Network-Layer Protocols　649

第 13章 網路層協定

13.1 Internet Protocol Version 4 / IPv4　650

IPv4 Addresses / IPv4地址　652

Broadcast Addresses / 廣播地址　653

Internet Multicast / Internet多播　654

Link-Layer Address Resolution / 鏈路層地址解析　655

13.2 Internet Control Message Protocols (ICMP) /　657

Internet控制訊息協定（ICMP）

13.3 Internet Protocol Version 6 / IPv6　659

IPv6 Addresses / IPv6地址　660

IPv6 Packet Formats / IPv6數據包格式　662

Changes to the Socket API / 更改套接字API　664

Autoconfiguration / 自動配置　666

13.4 Internet Protocols Code Structure / IP代碼結構　670

Output / 輸出　671

Input / 輸入　673

Forwarding / 轉發　674

13.5 Routing / 路由　675

Kernel Routing Tables / 核心路由表　677

Routing Lookup / 路由查找　680

Routing Redirects / 路由重定向　683

Routing-Table Interface / 路由表接口　683

User-Level Routing Policies / 用戶級路由策略　684

User-Level Routing Interface: Routing Socket /　685

用戶級路由接口：路由套接字

13.6 Raw Sockets / 原始套接字　686

Control Blocks / 控制塊　686

Input Processing / 輸入處理　687

Output Processing / 輸出處理　687

13.7 Security / 安全　688

IPSec Overview / IPSec概述　689

Security Protocols / 安全協定　690

Key Management / 密鑰管理　693

IPSec Implementation / IPSec實施　698

13.8 Packet-Processing Frameworks / 數據包處理框架　700

Berkeley Packet Filter / 伯克利數據包過濾器　700

IP Firewalls / IP防火牆　701

IPFW and Dummynet / IPFW和Dummynet　702

Packet Filter (PF) / 數據包過濾器（PF）　706

Netgraph / Netgraph　707

Netmap / Netmap　712

Exercises / 練習　715

References / 參考文獻　717

Chapter 14 Transport-Layer Protocols　721

第 14章 傳輸層協定

14.1 Internet Ports and Associations / Internet連線埠和關聯　721

Protocol Control Blocks / 協定控制塊　722

14.2 User Datagram Protocol (UDP) / 用戶數據報協定（UDP）　723

Initialization / 初始化　723

Output / 輸出　724

Input / 輸入　724

Control Operations / 控制操作　725

14.3 Transmission Control Protocol (TCP) / 傳輸控制協定（TCP）　725

TCP Connection States / TCP連線狀態　727

Sequence Variables / 序列變數　730

14.4 TCP Algorithms / TCP算法　732

Timers / 計時器　733

Estimation of Round-Trip Time / 估算往返時間　735

Connection Establishment / 連線建立　736

SYN Cache / SYN快取　739

SYN Cookies / SYN Cookie　739

Connection Shutdown / 連線關閉　740

14.5 TCP Input Processing / TCP輸入處理　741

14.6 TCP Output Processing / TCP輸出處理　745

Sending Data / 傳送數據　746

Avoidance of the Silly-Window Syndrome /　746

避免笨視窗綜合徵

Avoidance of Small Packets / 避免小數據包　747

Delayed Acknowledgments and Window Updates /　748

延遲確認和視窗更新

Selective Acknowledgment / 選擇性確認　749

Retransmit State / 重傳狀態　751

Slow Start / 慢啟動　752

Buffer and Window Sizing / 快取和視窗大小　754

Avoidance of Congestion with Slow Start /　755

帶有慢啟動的擁塞避免

Fast Retransmission / 快速重傳　756

Modular Congestion Control / 模組化擁塞控制　758

The Vegas Algorithm / Vegas算法　759

The Cubic Algorithm / Cubic算法　760

14.7 Stream Control Transmission Protocol (SCTP) /　761

流控傳輸協定（SCTP）

Chunks / 大數據塊　762

Association Setup / 關聯建立　762

Data Transfer / 數據傳輸　764

Association Shutdown / 關聯關閉　766

Multihoming and Heartbeats / 多宿主和心跳　767

Exercises / 練習　768

References / 參考文獻　770

Part V System Operation　773

第V部分 系統操作

Chapter 15 System Startup and Shutdown　775

第 15章 系統啟動和關閉

15.1 Firmware and BIOSes / 固件和BIOS　776

15.2 Boot Loaders / 引導載入程式　777

Master Boot Record and Globally Unique Identifier Partition Table /　778

主引導記錄和全局唯 一標識分區表

The Second-Stage Boot Loader: gptboot /

二級引導載入程式：gptboot　779

The Final-Stage Boot Loader: /boot/loader /

末級引導載入程式：/boot/loader　779

Boot Loading on Embedded Platforms /

在嵌入式平台上引導載入　781

15.3 Kernel Boot / 核心引導　782

Assembly-Language Startup / 啟動彙編語言　783

Platform-Specific C-Language Startup /

啟動特定於平台的C語言　784

Modular Kernel Design / 模組化核心設計　785

Module Initialization / 模組初始化　785

Basic Kernel Services / 基本的核心服務　787

Kernel-Thread Initialization / 核心執行緒初始化　792

Device-Module Initialization / 設備模組初始化　794

Loadable Kernel Modules / 可載入的核心模組　796

15.4 User-Level Initialization / 用戶級初始化　798

/sbin/init / /sbin/init　798

System Startup Scripts / 系統啟動腳本　798

/usr/libexec/getty / /usr/libexec/getty　799

/usr/bin/login / /usr/bin/login　799

15.5 System Operation / 系統操作　800

Kernel Configuration / 核心配置　800

System Shutdown and Autoreboot / 關閉和自動重啟系統　801

System Debugging / 系統調試　802

Passage of Information To and From the Kernel /　803

信息在核心中的傳遞

Exercises / 練習　805

References / 參考文獻　806

Glossary　807

術語表