openEuler作業系統

openEuler作業系統

《openEuler作業系統》是2020年清華大學出版社出版的圖書,作者是任炬、張堯學、彭許紅。

基本介紹

  • 中文名:openEuler作業系統
  • 作者:任炬、張堯學、彭許紅
  • 出版時間:2020年9月1日
  • 出版社:清華大學出版社
  • 頁數:448 頁
  • ISBN:9787302563280
  • 定價:89.00 元
  • 開本:16 開
  • 裝幀:平裝膠版紙
  • 版次:1
  • 字數:579000
  • 叢書:華為智慧型計算技術叢書
內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

本書是一部系統解析作業系統原理及openEuler核心技術著作。為便於讀者高效學習,本書結合openEuler中的實現代碼,詳細介紹了作業系統的基本原理和核心技術。全書共分為10章: 第1章作業系統概述,介紹了作業系統的基本概念、發展歷史、基本功能、設計目標、發展趨勢,以及openEuler簡介; 第2章鯤鵬處理器,介紹了鯤鵬處理器的體系架構、CPU編程模型、CPU訪存原理,以及鯤鵬處理器與openEuler; 第3章進程與執行緒,介紹了進程的概念、進程描述、進程控制、系統調用、進程切換機制及執行緒; 第4章CPU調度,介紹了調度性能指標、常見調度算法、多核調度策略及CFS調度器; 第5章記憶體管理,介紹了虛擬記憶體、分頁機制、地址轉換加速機制、多級頁表及物理記憶體擴充機制; 第6章執行緒/進程間通信,介紹了互斥與鎖、自旋鎖、同步與信號量、共享記憶體、訊息傳遞等機制及記憶體屏障技術; 第7章檔案系統,介紹了檔案系統的基本實現、I/O性能最佳化、崩潰一致性及虛擬檔案系統; 第8章跨機器通信,介紹了TCP/IP協定棧、openEuler的網路子系統架構、網卡驅動程式、套接字、數據傳輸路徑及新型網路加速技術; 第9章系統虛擬化,介紹了虛擬機監視器的基本概念和基本任務、基於Linux核心的虛擬機監視器及容器技術; 第10章openEuler智慧型調優——ATune,介紹了ATune的基本原理及其智慧型決策和自動調優兩個核心模組的關鍵技術。

圖書目錄

第1章作業系統概述00
1.1作業系統的基本概念00
1.2作業系統的發展歷史00
1.2.1手工操作時代00
1.2.2批處理系統00
1.2.3多道程式系統00
1.2.4分時作業系統00
1.2.5實時作業系統00
1.3作業系統的基本功能00
1.4作業系統的設計目標0
1.5主流作業系統0
1.5.1終端作業系統0
1.5.2伺服器作業系統0
1.6作業系統的發展趨勢0
1.6.1微核心0
1.6.2庫作業系統0
1.6.3外核心0
1.6.4多核心0
1.6.5離散化核心0
1.7openEluer作業系統簡介0
本章小結0
第2章鯤鵬處理器0
2.1鯤鵬處理器概述0
2.2體系架構0
2.3CPU編程模型0
2.3.1中斷與異常0
2.3.2異常級別0
2.3.3暫存器0
2.3.4指令集0
2.4CPU訪存原理0
2.4.1存儲器的層次結構0
2.4.2記憶體0
2.4.3記憶體管理單元0
2.5鯤鵬處理器與openEuler0
本章小結0
第3章進程與執行緒0
3.1進程的概念0
3.1.1程式: 從原始碼到執行0
3.1.2程式的並發執行與進程抽象0
3.2進程的描述0
3.2.1進程控制塊0
3.2.2進程狀態0
3.3進程的控制0
3.3.1進程控制原語0
3.3.2進程創建0
3.3.3程式裝載0
3.3.4進程終止0
3.3.5openEuler中的進程樹0
3.4系統調用0
3.4.1基本概念0
3.4.2系統調用的實現0
3.5進程切換0
3.5.1基本原理0
3.5.2進程切換過程0
3.6執行緒0
3.6.1基本概念0
3.6.2執行緒模型0
3.6.3openEuler中執行緒的實現
本章小結
openEuler作業系統
目錄
第4章CPU調度
4.1調度性能指標
4.2常見的調度算法
4.2.1先進先出
4.2.2最短進程優先
4.2.3輪轉調度
4.2.4優先權調度
4.3多核調度
4.3.1多核調度的背景
4.3.2多核調度策略
4.4CFS調度
4.4.1調度策略和進程類別
4.4.2調度類
4.4.3調度佇列和調度實體
4.4.4CFS調度策略
4.4.5調度過程
本章小結
第5章記憶體管理
5.1記憶體訪問: 從直接到間接
5.1.1程式中的記憶體訪問
5.1.2虛擬記憶體
5.2分頁
5.2.1基本思想
5.2.2空閒頁框管理
5.2.3地址轉換
5.2.4記憶體訪問控制
5.3更快的地址轉換
5.3.1TLB與局部性原理
5.3.2TLB結構
5.3.3TLB替換
5.4更小的頁表
5.4.1多級頁表
5.4.2openEuler中的多級頁表
5.4.3標準大頁
5.5物理記憶體擴充
5.5.1請求調頁
5.5.2交換空間
5.5.3openEuler中頁交換的實現
5.5.4頁置換策略
本章小結
第6章執行緒/進程間通信
6.1互斥與鎖
6.1.1競態條件
6.1.2原子性與互斥
6.1.3互斥的實現: 控制中斷
6.1.4互斥的實現: 鎖
6.2自旋鎖
6.2.1基本思想
6.2.2Qspinlock
6.2.3NUMAAware Qspinlock
6.3同步與信號量
6.3.1基本思想
6.3.2信號量的實現
6.3.3生產者與消費者問題
6.4共享記憶體
6.4.1基本思想
6.4.2共享記憶體的實現
6.5訊息傳遞
6.5.1基本思想
6.5.2訊息傳遞的實現
6.6記憶體屏障
6.6.1現代CPU對程式執行的影響
6.6.2記憶體屏障指令
6.6.3記憶體順序模型
6.6.4openEuler中記憶體屏障的套用
本章小結
第7章檔案系統
7.1檔案系統概述
7.1.1硬體基礎
7.1.2檔案系統中的基本概念
7.1.3openEuler中的檔案系統
7.1.4Ext4檔案系統的發展歷程
7.2檔案系統的基本實現
7.2.1數據結構及其磁碟布局
7.2.2檔案的讀取和寫入
7.3I/O性能最佳化
7.3.1快取與緩衝
7.3.2多級索引與Extent
7.4崩潰一致性
7.4.1簡介
7.4.2檔案系統檢查器
7.4.3日誌
7.5虛擬檔案系統
7.5.1簡介
7.5.2數據結構
本章小結
第8章跨機器通信
8.1計算機網路
8.1.1簡介
8.1.2TCP/IP協定棧
8.2網路子系統
8.2.1硬體視角
8.2.2軟體視角
8.3網卡驅動程式
8.3.1簡介
8.3.2驅動程式的註冊與註銷
8.3.3設備初始化
8.3.4設備的打開與關閉
8.4套接字
8.4.1簡介
8.4.2Socket的連線
8.4.3數據的傳輸
8.5數據的傳輸路徑
8.5.1數據報文收發的整體流程
8.5.2接收報文的第一階段: NIC>Rx ring
8.5.3接收報文的第二階段: Rx ring>sk_buff
8.5.4接收報文的第三階段: sk_buff>進程
8.6新型網路加速技術
8.6.1RDMA
8.6.2DPDK
8.6.3智慧型網卡
8.6.4SDN
本章小結
第9章系統虛擬化
9.1虛擬機監視器
9.1.1基本概念
9.1.2虛擬化的好處
9.1.3虛擬化的類型
9.2基於Linux核心的虛擬機監視器
9.2.1VHE
9.2.2KVM
9.2.3QEMU
9.2.4Libvirt
9.3CPU虛擬化
9.3.1基本思想
9.3.2受限制的執行
9.3.3上下文切換
9.3.4openEuler中的實現
9.4記憶體虛擬化
9.4.1基本思想
9.4.2地址映射
9.4.3訪存請求截獲
9.4.4openEuler中的實現
9.5I/O虛擬化
9.5.1三個基本任務
9.5.2三種實現方式
9.5.3openEuler中的實現
9.6容器
9.6.1簡介
9.6.2命名空間
9.6.3控制組
9.6.4iSulad容器原理
本章小結
第10章openEuler智慧型調優——ATune
10.1基本原理
10.2智慧型決策
10.3自動調優
本章小結
參考文獻
附錄A縮略語

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