基本介紹
- 中文名：Mac OS X 技術內幕
- 作者：（美）阿米特·辛格（Amit Singh）
- 譯者：陳宗斌
- 出版時間：2019年01月01日
- 出版社：清華大學出版社
- 頁數：1302 頁
- ISBN：9787302509097
- 定價：268 元
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
- 紙張：一般輕型紙
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書從系統設計的角度，以一種面向實現的方法，詳盡剖析Mac OS X內部工作原理的具體細節，揭示Mac OS X及其組件的核心體系結構和實現。全書共分12章和一個附錄，通過豐富而詳細的插圖、函式調用圖、加注釋代碼段和編程示例等，引領讀者學習實用的知識和技能，加深對所學知識的理解，並在實踐中加以運用。
圖書目錄
第1章MacOSX起源 1
1.1Apple對作業系統的探求 1
1.1.1StarTrek 2
1.1.2Raptor 2
1.1.3NuKernel 3
1.1.4TalOS 3
1.1.5Copland 3
1.1.6Gershwin 5
1.1.7BeOS 5
1.1.8A計畫 6
1.2NeXT篇章 7
1.2.1NEXTSTEP 7
1.2.2OpenStep 10
1.3Mach因素 11
1.3.1羅切斯特智慧型網關 11
1.3.2Accent 12
1.3.3Mach 13
1.3.4MkLinux 16
1.3.5音樂名稱 17
1.4戰略 17
1.4.1MacOS8和
???MacOS9 18
1.4.2Rhapsody 20
1.5朝著MacOSX前進 22
1.5.1MacOSXServer1.x 23
1.5.2MacOSXDeveloper
???Previews 23
1.5.3MacOSXPublicBeta
???版本 24
1.5.4MacOSX10.x 25
第2章MacOSX概述 30
2.1固件 31
2.2引導載入程式 32
2.3Darwin 32
2.3.1Darwin程式包 32
2.3.2Darwin的優點 33
2.3.3Darwin和MacOSX 33
2.4xnu核心 33
2.4.1Mach 34
2.4.2BSD 35
2.4.3I/OKit 36
2.4.4libkern庫 37
2.4.5libsa庫 38
2.4.6PlatformExport 38
2.4.7核心擴展 39
2.5檔案系統的用戶空間視圖 39
2.5.1檔案系統域 40
2.5.2/System/Library/目錄 40
2.6運行時體系結構 42
2.6.1Mach-O檔案 43
2.6.2胖二進制檔案 45
2.6.3連結 48
2.7C庫 52
2.8捆綁組件和框架 54
2.8.1捆綁組件 54
2.8.2屬性列表檔案 58
2.8.3框架 59
2.8.4預綁定 62
2.9CoreServices 64
2.10應用程式服務 65
2.10.1圖形和多媒體服務 65
2.10.2其他應用程式服務 72
2.11應用程式環境 73
2.11.1BSD 73
2.11.2XWindowSystem 74
2.11.3Carbon 74
2.11.4Cocoa 76
2.11.5WebObjects 81
2.11.6Java 81
2.11.7QuickTime 82
2.11.8Classic 82
2.11.9Rosetta 83
2.12用戶界面 84
2.12.1可視化效果 84
2.12.2與解析度無關的
???用戶界面 85
2.12.3效率特性 85
2.12.4通用訪問支持 86
2.13編程 87
2.13.1Xcode 87
2.13.2編譯器和庫 89
2.13.3解釋器 89
2.13.4工具 92
2.14安全 94
2.14.1核心空間的安全 95
2.14.2用戶空間的安全 96
2.14.3系統管理 100
2.14.4審計系統 103
2.15MacOSXServer 105
2.15.1Xgrid 105
2.15.2Xsan 108
2.16網路 111
第3章Apple內幕 112
3.1PowerMacG5 113
3.1.1U3H系統控制器 113
3.1.2K2I/O設備控制器 114
3.1.3PCI-X和PCI
???Express 115
3.1.4HyperTransport 117
3.1.5ElasticI/O互連 118
3.2G5：血統和路線圖 120
3.2.1G5的基本方面 121
3.2.2新一代POWER 122
3.2.3PowerPC970、970FX
???和970MP 123
3.2.4IntelCoreDuo 125
3.3PowerPC970FX 125
3.3.1基本知識 125
3.3.2快取 126
3.3.3記憶體管理單元
??（MMU） 130
3.3.4各式各樣的內部
???緩衝區和佇列 133
3.3.5預取 134
3.3.6暫存器 135
3.3.7重命名暫存器 141
3.3.8指令集 142
3.3.9970FX核心 146
3.3.10AltiVec 153
3.3.11電源管理 158
3.3.1264位體系結構 160
3.3.13軟補丁功能 161
3.4軟體約定 161
3.4.1位元組序 162
3.4.2暫存器使用 163
3.4.3棧使用 166
3.4.4函式形參和返回值 172
3.5示例 173
3.5.1遞歸階乘函式 174
3.5.2原子式比較和存儲
???函式 177
3.5.3函式重定向 179
3.5.4970FX的周期精確
???的模擬 188
第4章固件和引導載入程式 193
4.1簡介 193
4.1.1固件的種類 194
4.1.2優先存儲 194
4.2全新的世界 195
4.2.1“新”是好訊息 196
4.2.2現代的BootROM
??（PowerPC） 197
4.3上電復位 199
4.4OpenFirmware 199
4.4.1與OpenFirmware
???互動 200
4.4.2OpenFirmware
???仿真器 204
4.5Forth 204
4.5.1基本單元 204
4.5.2棧 204
4.5.3字 205
4.5.4字典 206
4.5.5調試 212
4.6設備樹 213
4.6.1屬性 216
4.6.2方法 220
4.6.3數據 220
4.7OpenFirmware接口 221
4.7.1用戶接口 222
4.7.2客戶接口 222
4.7.3設備接口 222
4.8編程示例 222
4.8.1轉儲NVRAM內容 223
4.8.2確定螢幕尺寸 224
4.8.3處理顏色 224
4.8.4繪製顏色填充的
???矩形 225
4.8.5創建“漢諾塔”問題
???的動畫式解決方案 226
4.8.6創造和使用滑鼠
???指針 236
4.8.7竊取字型 239
4.8.8實現時鐘 241
4.8.9繪製圖像 242
4.8.10創建視窗 243
4.9固件引導序列 244
4.9.1腳本 246
4.9.2鎖鍵 246
4.10BootX 247
4.10.1檔案格式 247
4.10.2結構 249
4.10.3操作 249
4.11備用的引導方案 257
4.11.1引導備用核心 257
4.11.2從軟體RAID設備
???引導 259
4.11.3通過網路引導 262
4.12固件安全 264
4.12.1管理固件安全 264
4.12.2找回OpenFirmware
???密碼 266
4.13啟動核心 266
4.14BootCache最佳化 267
4.15引導時的核心參數 268
4.16EFI 273
4.16.1遺留的傷痛 273
4.16.2新的開始 275
4.16.3EFI 276
4.16.4EFI的抽樣 278
4.16.5EFI的好處 285
第5章核心和用戶級啟動 287
5.1安排核心執行 287
5.1.1異常和異常矢量 288
5.1.2核心符號 290
5.1.3運行核心 291
5.2低級處理器初始化 292
5.2.1每個處理器的數據 292
5.2.2復位類型 296
5.2.3處理器類型 298
5.2.4記憶體補丁 301
5.2.5特定於處理器的
???初始化 303
5.2.6其他早期的初始化 304
5.3高級處理器初始化 307
5.3.1在虛擬記憶體之前 308
5.3.2低級虛擬記憶體
???初始化 311
5.3.3在虛擬記憶體之後 316
5.4Mach子系統初始化 320
5.4.1調度器初始化 322
5.4.2高級虛擬記憶體子系統
???初始化 322
5.4.3IPC初始化 327
5.4.4完成VM和IPC
???初始化 327
5.4.5初始化其他的子系統 328
5.4.6任務和執行緒 328
5.4.7啟動核心自舉執行緒 329
5.5第一個執行緒 329
5.6I/OKit初始化 331
5.7BSD初始化 338
5.7.1其他的BSD初始化
??（第1部分） 339
5.7.2檔案系統初始化 341
5.7.3其他的BSD初始化
??（第2部分） 342
5.7.4網路子系統初始化 343
5.7.5其他的BSD初始化
??（第3部分） 346
5.7.6掛接根檔案系統 348
5.7.7創建進程1 355
5.7.8共享記憶體區域 357
5.8啟動第一個用戶空間的
???程式 359
5.9從處理器 360
5.10用戶級啟動 362
5.10.1launchd 362
5.10.2多用戶啟動 374
5.10.3單用戶啟動 382
5.10.4安裝啟動 382
第6章xnu核心 386
6.1xnu源 386
6.2Mach 391
6.2.1核心基礎 392
6.2.2異常處理 396
6.3MachAPI的性質 397
6.3.1顯示主機信息 397
6.3.2訪問核心的時鐘
???服務 399
6.3.3使用時鐘服務發出
???警報 402
6.3.4顯示主機統計信息 404
6.4進入核心 407
6.4.1控制轉移的類型 408
6.4.2實現系統進入機制 410
6.5異常處理 418
6.5.1硬體中斷 423
6.5.2各種陷阱 424
6.5.3系統調用 426
6.6系統調用處理 426
6.7系統調用類別 429
6.7.1BSD系統調用 429
6.7.2Mach陷阱 446
6.7.3I/OKit陷阱 453
6.7.4僅支持PowerPC的
???系統調用 453
6.7.5超快陷阱 454
6.7.6公共頁 460
6.8對調試、診斷和跟蹤的
??核心支持 467
6.8.1GDB（基於網路或???者基於FireWire的???調試） 467
6.8.2KDB（基於串列線路???的調試） 468
6.8.3CHUD支持 470
6.8.4核心分析（kgmon和???gprof） 476
6.8.5每個進程的核心
???跟蹤（ktrace（2）和???kdump） 480
6.8.6審計支持 482
6.8.7細粒度的核心事件
???跟蹤（kdebug） 486
6.8.8低級診斷和調試
???接口 499
6.8.9低級核心跟蹤 508
6.9虛擬機監視器 516
6.9.1特性 517
6.9.2使用VMM設施 518
6.9.3示例：在虛擬機中
???運行代碼 519
6.10編譯核心 533
6.10.1獲取必要的
???程式包 533
6.10.2編譯必要的
???程式包 534
6.10.3編譯xnu程式包 536
6.10.4DarwinBuild 536
第7章進程 538
7.1進程：從早期的UNIX到
??MacOSX 538
7.1.1MacOSX進程
???限制 539
7.1.2MacOSX執行
???風格 540
7.2Mach抽象、數據結構和
??API 541
7.2.1關係總結 542
7.2.2處理器集 542
7.2.3處理器 544
7.2.4任務和任務API 553
7.2.5執行緒 555
7.2.6執行緒相關的抽象 561
7.3新系統的許多執行緒 571
7.3.1Mach任務和執行緒 572
7.3.2BSD進程 592
7.3.3POSIX執行緒
??（Pthreads） 602
7.3.4Java執行緒 604
7.3.5Cocoa中的NSTask
???類 605
7.3.6Cocoa中的NSThread
???類 606
7.3.7CarbonProcess
???Manager 609
7.3.8CarbonMultiprocessing
???Services 611
7.3.9CarbonThread
???Manager 613
7.4調度 616
7.4.1調度基礎設施
???初始化 616
7.4.2調度器操作 628
7.4.3調度策略 639
7.5execve（）系統調用 647
7.5.1Mach-O二進制檔案 650
7.5.2胖（通用）二進制
???檔案 658
7.5.3解釋器腳本 658
7.6啟動應用程式 660
7.6.1把實體映射到處理
???程式 660
7.6.2統一類型標識符 662
第8章記憶體 665
8.1回顧 665
8.1.1虛擬記憶體和UNIX 665
8.1.2虛擬記憶體和
???個人計算 666
8.1.3MacOSX虛擬記憶體
???子系統的根源 666
8.2MacOSX記憶體管理概覽 667
8.2.1從用戶空間中讀取
???核心記憶體 669
8.2.2查詢物理記憶體大小 673
8.3MachVM 674
8.3.1概述 674
8.3.2任務地址空間 676
8.3.3VM映射 677
8.3.4VM映射條目 677
8.3.5VM對象 677
8.3.6分頁器 679
8.3.7寫時複製 685
8.3.8物理映射（pmap） 687
8.4駐留記憶體 690
8.4.1vm_page結構 690
8.4.2搜尋駐留頁 691
8.4.3駐留頁佇列 692
8.4.4頁置換 692
8.4.5物理記憶體簿記 693
8.4.6頁錯誤 696
8.5自舉期間的虛擬記憶體
??初始化 697
8.6MachVM用戶空間的接口 698
8.6.1mach_vm_map（） 700
8.6.2mach_vm_remap（） 703
8.6.3mach_vm_allocate（） 703
8.6.4mach_vm_
???deallocate（） 703
8.6.5mach_vm_protect（） 704
8.6.6mach_vm_inherit（） 704
8.6.7mach_vm_read（） 704
8.6.8mach_vm_write（） 705
8.6.9mach_vm_copy（） 706
8.6.10mach_vm_wire（） 706
8.6.11mach_vm_behavior_
???set（） 706
8.6.12mach_vm_msync（） 708
8.6.13統計 709
8.7使用MachVM接口 710
8.7.1控制記憶體繼承 710
8.7.2調試MachVM
???子系統 713
8.7.3保護記憶體 714
8.7.4訪問另一個任務的
???記憶體 715
8.7.5命名和共享記憶體 718
8.8核心和用戶地址空間布局 724
8.9通用頁列表（UPL） 726
8.10統一緩衝區快取
??（UBC） 727
8.10.1UBC接口 729
8.10.2NFS緩衝區快取 730
8.11動態分頁器程式 732
8.12更新守護進程 734
8.13系統共享記憶體 735
8.13.1共享記憶體的套用 735
8.13.2SharedMemory
?????Server子系統的
???實現 738
8.13.3動態連結器的共享
????目標檔案載入 742
8.13.4通過系統應用程式
???使用shared_region_
?????map_file_np（） 745
8.13.5關於預綁定的
???注釋 751
8.14任務工作集檢測和維護 752
8.14.1TWS機制 752
8.14.2TWS實現 753
8.15用戶空間中的記憶體分配 757
8.15.1歷史性突破 757
8.15.2記憶體分配器內幕 759
8.15.3malloc（）例程 771
8.15.4最大的單個分配
???（32位） 773
8.15.5最大的單個分配
???（64位） 774
8.15.6枚舉所有指針 775
8.15.7顯示可伸縮區域的
???統計信息 778
8.15.8記錄malloc操作 780
8.15.9實現malloc層 783
8.16核心中的記憶體分配 784
8.16.1頁級分配 784
8.16.2kmem_alloc 787
8.16.3Mach區域
????分配器 788
8.16.4kalloc函式家族 794
8.16.5OSMalloc函式
???家族 795
8.16.6I/OKit中的記憶體
???分配 796
8.16.7核心的BSD部分的
???記憶體分配 799
8.16.8libkern的C++環境
???中的記憶體分配 801
8.17記憶體映射的檔案 802
8.1864位計算 809
8.18.1引入64位計算的
???原因 810
8.18.2MacOSX10.4：
?????64位用戶地址
???空間 813
8.18.3為什麼不使用
?????64位的可執行
???檔案 817
8.18.464位“場景” 817
第9章進程間通信 818
9.1簡介 818
9.1.1IPC的演化 819
9.1.2MacOSX中的IPC 820
9.2MachIPC：概述 821
9.2.1Mach連線埠 822
9.2.2MachIPC訊息 825
9.3MachIPC：MacOSX
???實現 832
9.3.1IPC空間 833
9.3.2Mach連線埠的構成 835
9.3.3任務和IPC 838
9.3.4執行緒和IPC 840
9.3.5連線埠分配 841
9.3.6訊息傳遞實現 846
9.3.7IPC子系統初始化 848
9.4名稱伺服器和自舉伺服器 850
9.4.1網路訊息伺服器 850
9.4.2自舉伺服器 851
9.4.3自舉伺服器API 854
9.5使用MachIPC 864
9.5.1簡單的客戶-伺服器
???示例 865
9.5.2死名 869
9.5.3連線埠集 870
9.5.4介入 872
9.5.5傳輸頁外記憶體和
???連線埠許可權 874
9.6MIG 878
9.6.1MIG規範檔案 879
9.6.2使用MIG創建
???客戶-伺服器系統 882
9.6.3核心中的MIG 890
9.7Mach異常 893
9.7.1Mach的異常處理
???設施的程式設計師可見
???的方面 895
9.7.2Mach異常處理鏈 898
9.7.3示例：Mach異常
???處理程式 902
9.8信號 908
9.8.1可靠性 909
9.8.2信號的數量 910
9.8.3應用程式定義的
???信號 910
9.8.4異步I/O的基於
???信號的通知 910
9.8.5信號和多執行緒 913
9.8.6信號動作 913
9.8.7信號生成和遞送 915
9.8.8Mach異常與UNIX
???信號共存 917
9.8.9異常、信號和調試 919
9.8.10ptrace（）系統調用 920
9.9管道 920
9.10命名管道（fifo） 921
9.11檔案描述符傳遞 922
9.12XSIIPC 929
9.13POSIXIPC 929
9.13.1POSIX信號量 930
9.13.2POSIX共享記憶體 934
9.14DistributedObjects 938
9.15AppleEvents 945
9.15.1在AppleScript中
???使用AppleEvents
???平鋪應用程式
???視窗 947
9.15.2在C程式中構建和
???傳送AppleEvent 949
9.15.3通過傳送Apple
????Event導致系統
????睡眠 951
9.16通知 953
9.16.1Foundation通知 953
9.16.2notify（3）API 956
9.16.3核心事件通知機制
???（kqueue（2）） 963
9.16.4CoreFoundation
????通知 967
9.16.5fsevents 967
9.16.6kauth 967
9.17CoreFoundationIPC 967
9.17.1通知 968
9.17.2運行循環 971
9.18同步 980
9.18.1用於原子操作的
???接口 981
9.18.2低級鎖定 982
9.18.3BSD條件變數 985
9.18.4Mach鎖集 986
9.18.5Mach信號量 986
9.18.6Pthreads同步
???接口 990
9.18.7I/OKit中的鎖定 990
9.18.8漏斗 991
9.18.9SPL 996
9.18.10勸告模式的檔案
????鎖定 996
第10章擴展核心 999
10.1沿著記憶體通道的驅動程式 999
10.1.1驅動程式編程
???被認為是困難的 999
10.1.2良好的繼承 999
10.1.3一切都是檔案 1000
10.1.4擴展核心不僅僅
????是驅動設備 1000
10.2I/OKit 1000
10.2.1嵌入式C++ 1002
10.2.2I/OKit類層次
???結構 1003
10.2.3I/OKit家族 1004
10.2.4I/OKit驅動程式 1005
10.2.5結點 1006
10.2.6一般I/OKit類 1006
10.2.7工作循環 1008
10.2.8I/ORegistry 1013
10.2.9I/OCatalog 1014
10.2.10I/OKit初始化 1014
10.2.11I/OKit中的
????驅動程式匹配 1016
10.3DART 1017
10.4動態擴展核心 1018
10.4.1核心擴展的結構 1018
10.4.2核心擴展的創建 1019
10.4.3核心擴展的管理 1024
10.4.4核心擴展的自動
???載入 1025
10.5與核心通信 1026
10.6創建核心擴展 1027
10.6.1通用核心擴展 1027
10.6.2使用通用kext
???實現sysctl變數 1031
10.6.3I/OKit設備驅動
???程式kext 1035
10.7I/OKit功能的編程之旅 1042
10.7.1旋轉幀緩衝區 1042
10.7.2訪問幀緩衝區
???記憶體 1046
10.7.3獲取固件變數的
???列表 1048
10.7.4獲取關於載入的
???核心擴展的信息 1049
10.7.5從SMS獲取加速
???計數據 1051
10.7.6列出PCI設備 1055
10.7.7獲取計算機的序號
???和型號信息 1056
10.7.8獲取溫度感測器
???讀數 1057
10.7.9獲取乙太網接口
???的MAC地址 1060
10.7.10實現一種加密式
????磁碟過濾方案 1062
10.8調試 1073
10.8.1核心恐慌 1073
10.8.2遠程核心轉儲 1074
10.8.3日誌記錄 1075
10.8.4使用GDB進行
???調試 1078
10.8.5使用KDB進行
???調試 1080
10.8.6各種各樣的調試
???工具 1085
10.8.7stabs 1086
第11章檔案系統 1092
11.1磁碟和分區 1092
11.1.1Apple分區方案 1095
11.1.2PC風格的分區 1097
11.1.3基於GUID的
???分區 1098
11.2DiskArbitration 1098
11.2.1獲取磁碟的描述 1100
11.2.2參與磁碟掛接
???決策 1102
11.2.3從I/OKit接收
???媒體通知 1103
11.3磁碟設備的實現 1106
11.4磁碟映像 1110
11.4.1使用hdiutil程式 1110
11.4.2RAM磁碟 1113
11.4.3BSD虛擬結點
???磁碟驅動程式 1113
11.4.4從頭開始創建
???虛擬磁碟 1114
11.5檔案和檔案描述符 1116
11.6VFS層 1118
11.7檔案系統類型 1127
11.7.1HFS+和HFS 1128
11.7.2ISO9660 1129
11.7.3MS-DOS 1130
11.7.4NTFS 1131
11.7.5UDF 1131
11.7.6UFS 1131
11.7.7AFP 1133
11.7.8FTP 1134
11.7.9NFS 1135
11.7.10SMB/CIFS 1135
11.7.11WebDAV 1136
11.7.12cddafs 1136
11.7.13deadfs 1138
11.7.14devfs 1139
11.7.15fdesc 1139
11.7.16specfs和fifofs 1140
11.7.17synthfs 1141
11.7.18聯合 1142
11.7.19volfs 1144
11.8Spotlight 1145
11.8.1Spotlight的體系
???結構 1146
11.8.2fsevents機制 1151
11.8.3導入元數據 1163
11.8.4查詢Spotlight 1165
11.8.5Spotlight命令行
???工具 1173
11.8.6克服粒度限制 1173
11.9訪問控制列表 1175
11.10kauth授權子系統 1178
11.10.1kauth概念 1179
11.10.2實現 1182
11.10.3虛擬結點級
???檔案系統活動
????監視器 1184
第12章HFS+檔案系統 1201
12.1分析工具 1202
12.1.1HFSDebug 1202
12.1.2用於獲取檔案
???系統基本屬性的
???接口 1204
12.1.3MacOSX命令
???行工具 1204
12.1.4HFS+源和技術
???說明TN1150 1204
12.2基本概念 1205
12.2.1卷 1205
12.2.2分配塊 1206
12.2.3區段 1206
12.2.4檔案分支 1207
12.2.5簇 1208
12.2.6B樹 1208
12.3HFS+卷的結構 1215
12.4保留區域 1216
12.5卷頭 1217
12.5.1查看卷頭 1217
12.5.2查看卷控制塊 1222
12.6HFS包裝器 1223
12.7特殊檔案 1226
12.7.1分配檔案 1226
12.7.2編目檔案 1230
12.7.3區段溢出檔案 1237
12.7.4基本屬性檔案 1242
12.7.5啟動檔案 1247
12.8檢查HFS+特性 1247
12.8.1大小寫敏感性 1247
12.8.2檔案名稱編碼 1249
12.8.3許可權 1250
12.8.4日誌記錄 1254
12.8.5配額 1260
12.8.6硬連結 1261
12.8.7解除連結打開的
???檔案 1265
12.8.8符號連結 1266
12.8.9別名 1267
12.8.10資源分支 1268
12.9最佳化 1270
12.9.1即時的碎片整理 1270
12.9.2元數據區域 1273
12.9.3熱檔案群集 1274
12.10其他各種特性 1280
12.10.1特殊的系統
????調用 1280
12.10.2凍結和解凍卷 1280
12.10.3擴展和收縮卷 1281
12.10.4卷通知 1281
12.10.5對稀疏設備的
????支持 1283
12.11比較MacOSX檔案
???系統 1284
12.12比較HFS+與NTFS 1290
附錄A基於x86的Macintosh計算
????機上的MacOSX 1293
A.1硬體區別 1293
A.2固件和引導 1294
A.3分區 1295
A.4通用二進制檔案 1296
A.5Rosetta 1297
A.6位元組序 1299
A.7其他各種改變 1299
A.7.1無雙重映射的
???核心地址空間 1299
A.7.2不可執行的棧 1299
A.7.3執行緒創建 1300
A.7.4系統調用 1301
A.7.5沒有/dev/mem或
????/dev/kmem 1302
A.7.6新的I/OKit平面 1302
