Linux操作係統原理與應用（第2版） epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　《Linux操作係統原理與應用（第2版）》是Linux內核及動手實踐的入門教程。在龐大的Linux內核中，選取*基本的內容——進程管理、中斷、內存管理、係統調用、內核同步、文件係統、I／O設備管理等進行闡述。從原理齣發，基於Linux內核源代碼但又不局限於代碼，分析原理如何落實到代碼，並通過簡單有效的實例說明如何調用Linux內核提供的函數進行內核級程序的開發。

目錄

第1章 概述
1．1 認識操作係統
1．1．1 從使用者角度看
1．1．2 從程序開發者的角度看
1．1．3 從操作係統在整個計算機係統所處位置看
1．1．4 從操作係統設計者的角度看
1．1．5 操作係統組成
1．2 開放源代碼的UNIX／Linux操作係統
1．2．1 UNIX誕生和發展
1．2．2 Linux誕生
1．2．3 操作係統標準POSIX
1．2．4 GNU和Linux
1．2．5 Linux的開發模式
1．3 Linux內核
1．3．1 Linux內核的技術特點
1．3．2 Linux內核的位置
1．3．3 Linux內核體係結構
1．4 Linux內核源代碼
1．4．1 Linux內核版本
1．4．2 Linux內核源代碼的結構
1．4．3 Linux內核源代碼分析工具
1．5 Linux內核模塊編程入門
1．5．1 模塊的定義
1．5．2 編寫一個簡單的模塊
1．5．3 應用程序與內核模塊的比較
1．6 Linux內核中鏈錶的實現及應用
1．6．1 鏈錶的演化
1．6．2 鏈錶的定義和操作
1．6．3 鏈錶的應用
1．7 小結
習題

第2章 內存尋址
2．1 內存尋址
2．1．1 Intelx86CPU尋址的演變
2．1．2 80x86寄存器簡介
2．1．3 物理地址、虛擬地址及綫性地址
2．2 段機製
2．2．1 段描述符
2．2．2 地址轉換及保護
2．2．3 Linux中的段
2．3 分頁機製
2．3．1 頁與頁錶
2．3．2 綫性地址到物理地址的轉換
2．3．3 分頁舉例
2．3．4 頁麵高速緩存
2．4 Linux中的分頁機製
2．5 LinuX中的匯編語言
2．5．1 AT&T;與Intel匯編語言的比較
2．5．2 AT&T;匯編語言的相關知識
2．5．3 GCC嵌人式匯編
2．6 Linux係統地址映射舉例
2．7 小結
習題

第3章 進程
3．1 進程介紹
3．1．1 程序和進程
3．1．2 進程的層次結構
3．1．3 進程狀態
3．1．4 進程舉例
3．2 Linux係統中的進程控製塊
3．2．1 進程狀態
3．2．2 進程標識符
3．2．3 進程之間的親屬關係
3．2．4 進程控製塊的存放
3．2．5 當前進程
3．3 Linux係統中進程的組織方式
3．3．1 進程鏈錶
3．3．2 哈希錶
3．3．3 就緒隊列
3．3．4 等待隊列
3．4 進程調度
3．4．1 基本原理
3．4．2 時間片
3．4．3 Linux進程調度時機
3．4．4 進程調度的依據
3．4．5 調度函數schedule（）的實現
3．4．6 Linux2．6 調度程序的改進
3．5 進程的創建
3．5．1 創建進程
3．5．2 綫程及其創建
3．6 與進程相關的係統調用及其應用
3．6．1 fork係統調用
3．6．2 exec係統調用
3．6．3 wait係統調用
3．6．4 exit係統調用
3．6．5 進程的一生
3．7 係統調用及應用
3．8 小結
習題

第4章 內存管理
4．1 Linux的內存管理概述
4．1．1 虛擬內存、內核空間和用戶空間
4．1．2 虛擬內存實現機製間的關係
4．2 進程的用戶空間管理
4．2．1 進程用戶空間的描述
4．2．2 進程用戶空間的創建
4．2．3 虛存映射
4．2．4 進程的虛存區舉例
4．2．5 與用戶空間相關的係統調用
4．3 請頁機製
4．3．1 缺頁異常處理程序
4．3．2 請求調頁
4．3．3 寫時復製
4．4 物理內存分配與迴收
4．4．1 頁描述符
4．4．2 夥伴算法
4．4．3 物理頁麵的分配
4．4．4 物理頁麵的迴收
4．4．5 Slab分配機製
4．4．6 內核空間非連續內存區的分配
4．4．7 物理內存分配舉例
4．5 交換機製
4．5．1 交換的基本原理
4．5．2 頁麵交換守護進程kswapd
4．6 內存管理實例
4．6．1 相關背景知識
4．6．2 代碼體係結構介紹
4．6．3 實現過程
4．6．4 程序代碼
4．7 小結
習題

第5章 中斷和異常
5．1 中斷是什麼
5．1．1 中斷嚮量
5．1．2 外設可屏蔽中斷
5．1．3 異常及非屏蔽中斷
5．1．4 中斷描述符錶
5．1．5 相關匯編指令
5．2 中斷描述符錶的初始化
5．2．1 IDT錶項的設置
5．2．2 對陷阱門和係統門的初始化
5．2．3 中斷門的設置
5．2．4 中斷處理程序的形成
5．3 中斷處理
5．3．1 中斷和異常的硬件處理
5，3．2 中斷請求隊列的建立
5．3．3 中斷處理程序的執行
5．3．4 從中斷返迴
5．3．5 中斷的簡單應用
5．4 中斷的下半部處理機製
5．4．1 為什麼把中斷分為兩部分來處理
5．4．2 小任務機製
5．4．3 工作隊列
5．5 中斷應用——時鍾中斷
5．5．1 時鍾硬件
5．5．2 時鍾運作機製
5．5．3 Linux時間係統
5．5．4 時鍾中斷
5．5．5 定時器及應用
5．6 小結
習題
……

第6章 係統調用
第7章 內核中的同步
第8章 文件係統
第9章 設備驅動
參考文獻

精彩書摘

　　《Linux操作係統原理與應用（第2版）》：
　　3.4.1基本原理
　　從前麵可以看到，進程運行時需要各種各樣的係統資源，如內存、文件、打印機和最寶貴的CPU等，所以說，調度的實質就是資源的分配。係統通過不同的調度算法來實現這種資源的分配。通常來說，選擇什麼樣的調度算法取決於資源的分配策略，一個好的調度算法應當考慮以下幾個方麵。
　　（1）公平：保證每個進程得到閤理的CPU時間。
　　（2）高效：使CPU保持忙碌狀態，即總是有進程在CPU上運行。
　　（3）響應時間：使交互用戶的響應時間盡可能短。
　　（4）周轉時間：使批處理用戶等待輸齣的時間盡可能短。
　　（5）吞吐量：使單位時間內處理的進程數量盡可能多。
　　很顯然，這5個目標不可能同時達到，所以，不同的操作係統會在這幾個方麵作齣相應的取捨，從而確定自己的調度算法，例如UNIX采用動態優先數詞度、BSD采用多級反饋隊列調度、Windows采用搶先式多任務調度等。
　　下麵來瞭解一下主要的調度算法及其基本原理。
　　1.時間片輪轉調度算法
　　時間片（Time Slice）就是分配給進程運行的一段時間。
　　在分時係統中，為瞭保證人機交互的及時性，係統使每個進程依次地按時間片輪流地執行，此時應采用時間片輪轉法進行調度。在通常的輪轉法中，係統將所有的可運行（即就緒）進程按先來先服務的原則，排成一個隊列，每次調度時把CPU分配給隊首進程，並令其執行一個時間片。時間片的大小從幾毫秒到幾百毫秒不等。當執行的時間片用完時，係統發齣信號，通知調度程序，調度程序便根據此信號來停止該進程的執行，並將它送到運行隊列的末尾，等待下一次執行；然後，把處理機分配給就緒隊列中新的隊首進程，同時也讓它執行一個時間片。這樣就可以保證就緒隊列中的所有進程，在一個給定的時間（人所能接受的等待時間）內，均能獲得一個時間片的處理機執行時間。
　　2.優先權調度算法
　　為瞭照顧到緊迫型進程在進入係統後便能獲得優先處理，引入瞭最高優先權調度算法。當將該算法用於進程調度時，係統將把處理機分配給運行隊列中優先權最高的進程，這時，又可進一步把該算法分成兩種方式。
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