Принцип Spot Modern Operating System и реализация Chen Haibo xia Yubin Machinery Industry Press Теоретический метод проектирования архитектуры и реализация учебников по компьютерной операционной системе
Вес товара: ~0.7 кг. Указан усредненный вес, который может отличаться от фактического. Не включен в цену, оплачивается при получении.
Описание товара
E1
Современная система: принципы и реализация
Работа на международных ученых в области безопасности систем и систем и профессора Чэнь Хайбо из Университета Шанхай Цзяотонг; столкнувшись с классическими основными теориями и методами, столкнувшись с международными исследованиями и сталкивается с промышленной практикой.
Автор: Чен Хабо Ся Юбин ждал
Пресса: Machinery Industry Press
Время публикации: октябрь 2020 г.
Цена 79 Юань
ISBN: 978711166073
Эта книга в трех“ уход за лицом&Rdquo; Руководство, то есть сталкивается с классическими основными теориями и методами, сталкивается с международными исследованиями режущегося, сталкивается с промышленной практикой, при внедрении систематической теории, архитектуры, методов проектирования и конкретной реализации.Эта книга является первым учебником, который представляет систему как основной орган ARM64. Он полностью сочетает в себе академическую пограничную и промышленную практику. Она не только вводит существующую архитектуру макро -основной системы макро -основной работы Lin Архитектура системы.
Эта книга разделена на три части, из которых основная часть (как системная основа) опубликована в форме бумажной версии, а также выпуск веб -сайта второй части (Advanced System) и трех частей (CHCORE).Фондовая часть разделена на 11 глав, которые включают в себя: резюме системы, аппаратную структуру, структуру системы, управление памятью, процесс и поток, планирование системы, коммуникация между процессами, синхронная первичная, файловая система и хранилище, управление оборудованием и системную систему , Системная и системная виртуализация.
Эта книга содержит большое количество иллюстраций, примеров и упражнений и включает типичные технические проблемы, связанные с системой, связанной с системой. Она может использоваться в качестве систематического учебника для студентов и аспирантов в колледжах и университетах. Ссылка профессионалов в НИОКР
Предисловие
Предисловие
Предисловие
Часть системной базы
Глава 1 Обзор рабочей системы ................................................ .. .................... 2
1.1 Простые, но не просто: скажи из мира Hello ... ......... 2
1.2 Что такое система ... ................... 3
1.3 Сделайте краткую историю системы ............................................ .................... 6
1.3.1 GM-NAA I/O: A (партия) система ... ......... 6
1.3.2 OS/360: от посвященного генералу ... .................... 6
1.3.3 Multics/Unix/Linu: Time -Time и Multi -Tasks ... .......... 7
1.3.4 MacOS/Windows: люди -ориентированные человеческие взаимодействия ... ... 8
1.4 Системный интерфейс ....................................................................................................................................................... ..................... ...................... 9
1.5 Chcore: простая система экспериментов ... ... ... 11
Ссылки ................................................ ............................ 12
ГЛАВА 2 Структура аппаратного обеспечения .................................................. ..... ...................... 13
2.1 Архитектура процессора и набора инструкций ................................ ............ ........ 14
2.1.1 Набор инструкций ... .................... 14
2.1.2 Уровень привилегий ... .................... 15
2.1.3 Регистрация ... ....................... 17
2.2 Физическая память и кеш ЦП ... .................... 17
2.2.1 Кэш -структура ................................................................................................................................................................................................... .... 18
2.2.2 Четкий адрес ................................................. .......... ....................... 19
2.3 Оборудование и прерывание ................................. ............. ........ 20
2.3.1 Память отражает входной вывод ............................................................................................................................................................................... ...................... ................... 20
2.3.2 раунды и перерывы ............................. ............... ... 21
2.4 Мыслительные вопросы ... .................... 22
Ссылки ................................................ ............................ 22
Глава 3 Структура рабочей системы ................................................. .. ............... 23
3.1 Системный механизм и стратегия ................................................ ........ ................ 24
3.2 Метод управления сложностью системы ... ............ 25
3.3 Архитектура ядра системы ......................................... .... ............... 27
3.3.1 Краткая структура ... .................. 27
3.3.2 Macro Core Architecture ... ..................... 28
3.3.3 Микробная архитектура ... ..................... 30
3.3.4 Иностранная ядерная архитектура ... ....................... 32
3.3.5 Другие архитектуры ядра системы ... .................. 34
3.4 В качестве структуры системной структуры ................................................ . ................... 35
3.4.1 System Framework ... .................... 35
3.4.2 Системная структура ROS .................................. .......... ......... 37
3.5 Мыслительные вопросы ... .................... 39
Ссылки ................................................ ............................ 40
Глава 4 Управление памятью ... ...................... 42
4.1 Виртуальный адрес и физический адрес ... .................... 43
4.1.1 Сначала поймите физический адрес и виртуальный адрес ... .................. 43
4.1.2 Используйте виртуальный адрес для доступа к физической памяти ... .......... 44
4.1.3 Механизм сегментации и подкидки ... ................... 44
4.2 Продливая виртуальная память .......................................... .... ................ 46
4.2.1 Таблица страницы уровня 4 под архитектурой AARCH64 ... ............ 47
4.2.2 Важное оборудование перевода адреса ускорения: TLB ... ........... 49
4.2.3 Страницы Изменение и ненормальные страницы .............................................. ......... ...................... 52
4.2.4 Стратегия замены страницы ...................................... ...... ............... 54
4.2.5 Модель рабочей сбора ....................................................................................................................................................... .......... ..................... 57
4.3 Функция виртуальной памяти ... ................... 58
4.3.1 Обмен памятью ... .................. 58
4.3.2 Копия при написании ................................................ .................... ....................... 59
4.3.3 Память тяжелым ....................................................................................................................................................................................................................... .......... 60
4.3.4 Сжатие памяти ... .................. 60
4.3.5 Страница ................................................... .............. 61
4.4. Распределение и управление физической памятью ... .................... 62
4.4.1 Размер цели и оценки ............................................................... .............. .................... 62
4.4.2 Партнерская система ... .................. 63
4.4.3 распределение плиты ... ...................... 65
4.4.4 Обычно используемый список не холодного вмешательства .............................................. ............. .................... 67
4.4.5 Физическая память и кеш ЦП ... .................... 68
4.5 Анализ случаев: механизм управления памятью Chcore ... ... ... 70
4.6 Мыслительные вопросы ... .................... 73
Ссылки ................................................ ............................ 74
Глава 5 Процесс и поток .................................................. ..... 76
5.1 Процесс .................................................... ................. ......................... 76
5.1.1 Статус процесса ... ..................... 77
5.1.2 Плата за память процесса ... .................... 78
5.1.3 Блок управления процессом и переключатель контекста ... ............ 79
5.2 Анализ случаев: процесс работы Лину ... .......... 80
5.2.1 Создание процесса: вилка ... ............... 80
5.2.2. Выполнение процесса: EEC ... ............... 84
5.2.3 Управление процессами ... .................. 85
5.2.4 Обсуждение: вилка устарела ... ................... 89
5.3 потока ...................................... .......... ................... 92
5.3.1 Multi -Threaded Adder Space Mayout ... .................... 93
5.3.2 Пользователь пользовательского состояния и потока ядра ... ................ 93
5.3.3 Блок управления резьбой и локальное хранилище потока ... ............ 94
5.3.4 Основной интерфейс потока: взять библиотеку потоков POSIX в качестве примера ... ... ... 95
5.4 Анализ случая: контекст потока Chcore ... ......... 99
5.4.1 Контекст потоков и TCB ... ................... 99
5.4.2 Реализация переключения в Chcore ................................................................................................................................................................................................................................................................................................... Полем 100
5.5 Fiberboy .................................................... ... ............................. 102
5.5.1 Спрос на волокнистое путешествие: простой пример ... .......... 103
5.5.2 Поддержка волокнистого путешествия Posix: Ucontet ... .......... 103
5.5.3. Включите контекст волокнистого путешествия ... ............... 105
5.6 Мыслительные вопросы ... .................... 106
Ссылки ................................................ ............................ 107
Глава 6 Расписание рабочей системы ................................................. ............... 108
6.1 Введение в планирование компьютера ... ............... 108
6.1.1 Планирование системы ... ................... 110
6.1.2 Индикатор планирования ... .................. 111
6.2 Механизм планирования .................................................... .. 113
6.2.1 Длительное, среднее и краткосрочное планирование ... ................ 114
6.2.2 Общее планирование задач ... ................... 116
6.3 Стратегия расписания однократного ... ...................... 117
6.3.1 Классическое планирование ... .................. 118
6.3.2 Приоритетное планирование ... ..................... 122
6.3.3 Справедливое расписание обмена ... ................... 127
6.3.4 Реальное планирование времени ... .................. 133
6.3.5 Другое планирование ... .................. 138
6.4 Стратегия много -корного планирования ... ................... 141
6.4.1 Обмен нагрузкой ... .................. 141
6.4.2 Координированное планирование ... .................. 142
6.4.3 ПЕЧАТЬ ДВА -УВЕДЕНИЕ ... ....................... 144
6.4.4 Отслеживание нагрузки и баланс нагрузки ... .................... 145
6.4.5 Планирование восприятия потребления энергии ............................................................................................................................................................... .................. 148
6.5 Запланируйте расширенный механизм ........................................................................................................................................................................................................................................................................................... ........ 151
6.5.1 Аффинность процессора ............................................. ......... ..................... 152
6.5.2 Настройки стратегии расписания ... ................... 153
6.6 Анализ случая: современное планирование ... ................ 155
6.6.1 Планировщик Linu ...................................... ....... ............ 155
6.6.2 MacOS/IOS Scheduler ... ............... 160
6.7 Мыслительные вопросы ... ....................... 162
Ссылки ................................................ ........................ 163
ГЛАВА 7 ОТКАЗАЦИЯ процесса ............................................. ... ................. 165
7.1 Основы между процессом между процессом ................................. ......... ...... 165
7.1.1 Простой процесс интерфейс -конструкции ... .......... 166
7.1.2 Передача данных ... ..................... 167
7.1.3 Перенос потока управления ... ...................... 169
7.1.4 One -way и два -частная ... ..................... 170
7.1.5 Синхронизация и асинхронная ... ...................... 170
7.1.6 Механизм времени ... ..................... 171
7.1.7 Управление соединением связи ... .................... 172
7.1.8 Проверка разрешений ... ..................... 173
7.1.9 названный сервис ... ..................... 174
7.2 Связь между макро -основным процессом ... ................... 175
7.2.1 Связь между трубопроводами ................................................ ................... 176
7.2.2 Система V Сообщения очереди ....................................................................................................................................... ... .................... 178
7.2.3 Система V Semaphore ............................................. .......... 179
7.2.4 Система V общая память ... .................... 180
7.2.5. ................... 181
7.2.6 Свилки между процессом между процессом ................................. ....... ........ 185
7.3 Связь между микроаллетными процессами ... ................... 186
7.3.1 MACH: Конструкция связи между ранним микроаллером процесса ............................. ... 186
7.3.2 L4: Микро -коррежная система, разработанная вокруг процесса связи, оптимизирована ... 188
7.3.3 LRPC: модель миграционного потока ... ................ 193
7.4 Анализ случая: Android Binder ... .......... 195
7.4.1 Фон ... .................... 195
7.4.2 Связанный IPC Total View ... .................... 196
7.4.3 Design Design IPC IPC ... ............ 196
7.4.4 Анонимная общая память ... .................... 199
7.5 Анализ случаев: механизм связи между процессом Chcore ... ... ... ... 201
7.6 Мыслительные вопросы ... ....................... 203
Ссылки ................................................ ........................ 203
Глава 8 Синхронный терминал ............................................. ..... ................. 206
8.1 Mutual Lock ................................................................................................................................................................................... ............ .................... 209
8.1.1 Вопросы критической области ............................................. ................. 209
8.1.2 Аппаратная реализация: Закройте прерывание ... ................ 211
8.1.3 Реализация программного обеспечения: Алгоритм Питтсона .......................................... ... .................. 211
8.1.4 Программное и аппаратное сотрудничество: Используйте атомы для достижения взаимных замков ... ... ... ... ... 213
8.2 переменные условия ... ..................... 219
8.2.1 Использование переменных состояния ... ............... 219
8.2.2 Реализация переменных состояния ... ............... 222
8.3 Сигнал ................................................. ...... 223
8.3.1 Использование семафора ....................................................................................................................................................................................................................................... ........... 224
8.3.2 Реализация семафора ... ................... 225
8.4 Чтение и написание замков ................................................ .......... .................... 229
8.4.1 Чтение и написание замков ... ...................... 229
8.4.2 Реализация чтения и записи замков ... ...................... 230
8.5 RCU......................................................................... 233
8.5.1 Механизм подписки/выброса ... .................... 234
8.5.2 Широко ограниченное время .............................................. . ....................... 236
8.6 Трубопровод ................................................. ........ 237
8.7 Проблема, вызванная синхронизацией ... .................... 239
8.7.1 Мертвый замок ... ......................... 239
8.7.2 Live Lock .................................................. ........... 245
8.7.3 Приоритетное изменение ... ..................... 246
8.8 Анализ случая: Fute in Linu ... ........... 249
8.9 Анализ случаев: синхронизация примитива в Chcore ... .......... 251
8.10 Мыслительные вопросы ... .................. 252
Ссылки ................................................ ........................ 254
Глава 9 Файловая система ... ................... 256
9.1 IDE -основанная файловая система ... ............ 257
9.1.1 IDE и File ... .................... 258
9.1.2 Имя и каталог файла ... ................... 260
9.1.3 Связанная ссылка и символическая ссылка ... ................... 263
9.1.4 макет хранения ... ..................... 264
9.2 Виртуальная файловая система ... .................... 266
9.2.1 Интерфейс для файловой системы ... ................ 266
9.2.2 Интерфейс приложения ... ................ 270
9.2.3 Кэш страниц, прямой экран ввода -вывода и памяти ..................................... .. ............. 277
9.2.4 Организация и управление несколькими файловыми системами ... ............. 280
9.2.5 Псевдо -файльная система ... ...................... 282
9.3 Другая файловая система ... .................... 284
9.3.1 Жирная файловая система ... ................... 284
9.3.2 NTFS...................................................................... 288
9.3.3 предохранители и пользовательская файловая система ... .................. 292
9.4 Анализ случая: файловая система Chcore ... ........... 294
9.4.1 Архитектура файловой системы Chcore ... ............ 294
9.4.2 файловая система памяти ... ................... 295
9.5 Замечание ... .................... 296
Ссылки ................................................ ............................ 297
Глава 10 Управление оборудованием .............................................. ..... ................... 299
10.1 Соединение и связь компьютерного оборудования ....................................................................................................................................................................................................................................................................... ..... 300
10.1.1 Подключение устройства: шина ... ................... 300
10.1.2 Программный ввод/вывод ................................................................................................................................................... .......................... ....................... 301
10.1.3 Высокая передача данных: DMA ... .................... 301
10.1.4 Перевод адреса устройства: iommu ... .................. 302
10.2 Идентификация устройства ..................................... ....... ............... 303
10.2.1 Дерево оборудования ... ....................... 303
10.2.2 ACPI...................................................................... 305
10.3 Обработка прерывания устройства ....................................... .... ........... 306
10.3.1 Контроллер прерываний ... ...................... 306
10.3.2 Основная концепция прерывания ... ............... 307
10.3.3 Обработка прерываний: возьмите механизм верхней и нижней части Linu в качестве примера ... Elastic 309
10.4 Модель драйвера и драйвера устройства ... ................ 314
10.4.1 Драйвер устройства ... ..................... 314
10.4.2 Модель драйвера ... ..................... 316
10.5 Анализ случая: модель драйвера устройства Linu ... ......... 316
10.5.1 Аннотация устройства Linu ... ................... 317
10.5.2 Абстракция драйвера Лину ... ................... 319
10.5.3 Динамическое управление Linu Drive ... .................. 321
10.5.4 Файл -система SYSFS Linu ... ............. 322
10.6 Анализ случая: модель драйвера устройства циркона ... ... 323
10.6.1 Абстракция устройства циркона ... .................... 324
10.6.2 Абстракция драйвера циркона ... .................... 324
10.6.3 Динамическое управление цирконом диска ... ............ 326
10.6.4 Автобус платформы циркона ... .................... 326
10.7 Анализ случая: модель драйвера устройства L4 .............................................. .......................... .......... 327
10.8 Анализ случая: модель -пользователь -пользователь ... ... ... ... 329
10.9 Мыслительные вопросы ... .................... 332
Ссылки ................................................ ........................ 333
Глава 11 Виртуализация системы ............................................................................................................................................................................................................... .... 335
11.1 Обзор технологии виртуализации системы ... .................... 336
11.1.1 Виртуализация системы и часть его компонента ... .................. 336
11.1.2 Типы монитора виртуальной машины ... ................... 337
11.2 Виртуализация процессора ... ..................... 338
11.2.1 Медленно и симуляция ... ..................... 339
11.2.2 Архитектура виртуализации и архитектура не -виртуализации ... ........... 339
11.2.3 Объяснение исполнение ... .................. 340
11.2.4 Динамический бинарный перевод ... ............... 341
11.2.5 Сканирование и перевод ... ..................... 342
11.2.6 ТЕХНОЛОГО ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛИРТАЛИЗАЦИИ ... ...................... 343
11.2.7 Технология виртуализации оборудования ... .................... 344
11.2.8 Резюме .............................................. .................. ......................... 346
11.3 Виртуализация памяти ... ..................... 347
11.3.1 Механизм таблицы страниц теневой ... ...................... 349
11.3.2 Отсутствие аномального процесса обработки страниц таблицы страницы тени ... ............. 351
11.3.3 Механизм отображения прямой страницы ... ............... 351
11.3.4 Два этапа механизма перевода адреса ... .................... 352
11.3.5 Изменение страницы и механизм воздушного шара памяти ......................................... ........ ................... 355
11.3.6 Резюме .............................................. .............. ......................... 357
11.4 Виртуализация ввода/вывода ... ....................... 357
11.4.1 Метод моделирования программного обеспечения ... ................... 358
11.4.2 Метод полуотвортуализации ... ...................... 360
11.4.3 Device Direct: iOmmu и SR-IOV ....................................... ............ ............ 362
11.4.4 Резюме .............................................. .................. ......................... 365
11.5 прерывать виртуализацию ... ..................... 366
11.6 Анализ случая: qemu/kvm ... ................... 367
11.6.1 кВм API и простой монитор виртуальной машины ... ... ... 368
11.6.2 квм и кему ... ..................... 370
11.6.3 ВВЕДЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ ... ................... 372
11.7 Мыслительные вопросы ... .................... 372
Ссылки ................................................ ........................ 373
Сияет ................................................. .......... ........................... 375
Онлайн глава
Вторая часть продвинута
Глава 12 Многократные и многослойные
Глава 13 Последовательность пересечения файловой системы
Глава 14 Стек и система сетевых соглашений
Глава 15 Легкая виртуализация
Глава 16 Сделайте безопасность системы
Глава 17 Сделайте системный термин
Глава 18 Доказательство формирования
Эксперимент по трем частям курса Chcore
Глава 19 LAB1: Пуск машины
Глава 20 Lab2: Управление памятью
Глава 21 Lab3: Пользовательские процессы и ненормальная обработка
Глава 22 Lab4: Много -корректная обработка
Глава 23 Lab5: файловая система и оболочка
Чен Хайбо
Специальный профессор и директор блога Университета Шанхай Джиатонг, директор директора параллельных и распределенных системных исследований, директор области системных исследований, национальный выходящий молодежный фонд, выдающиеся ученые ACM, выдающиеся члены CCF и выдающиеся докладчики.Основными областями исследований являются безопасность системы и системы.Он выиграл первый приз в области технического изобретения (один из которых заполнил), национальную награду за выдающуюся докторскую диссертацию и премию CCF Young Scientist.В настоящее время он работает в качестве ACM Sigops Chinasys, заместителя директора программного обеспечения CCF Software Software Special Committe, ACM Flagship Magazine Magazine первой редакционной комиссии ACM и поля специальных разделов, а также редакционного совета по транзакциям ACM на хранении.Бывшие члены конференции ACM SOSP 2017, поле безопасности ACM CCS 2018 и член Комитета ACM Sigsac Awards.Исследовательская работа также выиграла премию Huawei Gao Hao Persing Award и Team Award.Согласно статистике CSRankingings.org, за последние 5 лет (2015-2019) количество документов, опубликованных по количеству документов, опубликованных в системе встреч с высоким уровнем уровня (SOSP/OSDI, Eurosys, Usenix ATC и Fast) в системе.
Ся Юбин
Доцент и директор блога Университета Шанхай Цзятонг, старший член CCF.Основными областями исследований являются системы, архитектура и безопасность системы, и они работали в качестве членов программного комитета многих международных конференций, таких как OSDI и Eurosys.Система работы по безопасности, разработанная руководящей командой T6, выиграла 2015 год&Ldquo; Challenge Cup&Rdquo; Национальный студенческий колледж внеклассные академические науки и техники конкуренции и конкурс предпринимательских планов китайского колледжа и т. Д., Китай 2019 г., Китай.“ Интернет&Rdquo; Национальная награда по индустриализации и предпринимательству со студентами -инновационными инновациями и предпринимательством, и достигла индустриализации, а фактическое оборудование для развертывания превысило 100 миллионов;&Ldquo; Penglai” теперь с открытым исходным кодом.