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包郵 openEuler操作系統(tǒng)(第2版)

出版社：清華大學出版社出版時間：2022-03-01
開本： 其他 頁數(shù)： 472
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openEuler操作系統(tǒng)(第2版) 版權信息

openEuler操作系統(tǒng)(第2版) 本書特色

華為公司官方出品！著名計算機科學家張堯?qū)W院士團隊編著！深入解析華為自研操作系統(tǒng)原理核心技術！

openEuler操作系統(tǒng)(第2版) 內(nèi)容簡介

本書是一部系統(tǒng)解析操作系統(tǒng)原理及 openEuler核心技術的著作。為便于讀者高效學習,本書結(jié)合 openEuler中的實現(xiàn)代碼,詳細介紹操作系統(tǒng)的基本原理和核心技術。全書分為12章:第1章介紹操作系 統(tǒng)的基本概念、發(fā)展歷史、基本功能、設計目標、主流操作系統(tǒng)、發(fā)展趨勢,以及 openEuler操作系統(tǒng);第2 章介紹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章介紹 進程的概念、進程的描述、進程的控制、系統(tǒng)調(diào)用、進程切換及線程;第4章介紹調(diào)度性能指標、常見的調(diào)度 算法、多核調(diào)度及 CFS調(diào)度;第5章介紹虛擬內(nèi)存、分頁機制、地址轉(zhuǎn)換加速機制、多級頁表及物理內(nèi)存擴 充機制;第6章介紹互斥與鎖、自旋鎖、同步與信號量、共享內(nèi)存、消息傳遞等機制及內(nèi)存屏障技術;第7 章介紹文件系統(tǒng)的基本實現(xiàn)、I/O 性能優(yōu)化、崩潰一致性及虛擬文件系統(tǒng);第8章介紹 TCP/IP協(xié)議棧、 openEuler的網(wǎng)絡子系統(tǒng)架構、網(wǎng)卡驅(qū)動程序、套接字、數(shù)據(jù)的傳輸路徑及新型網(wǎng)絡加速技術;第9章介紹 虛擬機監(jiān)視器的基本概念和基本任務、openEuler的虛擬化平臺———StratoVirt;第10章介紹容器的基本 原理與構建過程及華為容器引擎iSulad;第11章介紹可信計算相關知識、可信平臺模塊規(guī)范、系統(tǒng)啟動路 徑及openEuler的可信啟動實現(xiàn)技術;第12章介紹 A-Tune的基本原理及其智能決策和自動調(diào)優(yōu)兩個核 心模塊的關鍵技術。 本書適合作為廣大高校計算機專業(yè)操作系統(tǒng)課程的教輔教材,也可以作為操作系統(tǒng)內(nèi)核開發(fā)者的自 學參考用書。

openEuler操作系統(tǒng)(第2版) 目錄

第1章操作系統(tǒng)概述00

1.1操作系統(tǒng)的基本概念00

1.2操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史00

1.2.1手工操作時代00

1.2.2批處理系統(tǒng)00

1.2.3多道程序系統(tǒng)00

1.2.4分時操作系統(tǒng)00

1.2.5實時操作系統(tǒng)00

1.3操作系統(tǒng)的基本功能00

1.4操作系統(tǒng)的設計目標00

1.5主流的操作系統(tǒng)0

1.5.1終端操作系統(tǒng)0

1.5.2服務器操作系統(tǒng)0

1.6操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢0

1.6.1微內(nèi)核0

1.6.2庫操作系統(tǒng)0

1.6.3外內(nèi)核0

1.6.4多內(nèi)核0

1.6.5離散化內(nèi)核0

1.7openEuler操作系統(tǒng)簡介0

本章小結(jié)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寄存器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(jié)構0

2.4.2內(nèi)存0

2.4.3內(nèi)存管理單元0

2.5鯤鵬處理器與openEuler0

本章小結(jié)0



第3章進程與線程0

3.1進程的概念0

3.1.1程序： 從源代碼到執(zhí)行0

3.1.2程序的并發(fā)執(zhí)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(tài)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(chuàng)建0

3.3.3程序裝載0

3.3.4進程終止0

3.3.5openEuler中的進程樹0

3.4系統(tǒng)調(diào)用0

3.4.1基本概念0

3.4.2系統(tǒng)調(diào)用的實現(xiàn)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線程0

3.6.1基本概念0

3.6.2線程模型0

3.6.3openEuler中線程的實現(xiàn)0

本章小結(jié)0

第4章CPU調(diào)度0

4.1調(diào)度性能指標0

4.2常見的調(diào)度算法0

4.2.1先進先出0

4.2.2*短進程優(yōu)先

4.2.3輪轉(zhuǎn)調(diào)度

4.2.4優(yōu)先級調(diào)度

4.3多核調(diào)度

4.3.1多核調(diào)度的背景

4.3.2多核調(diào)度策略

4.4CFS調(diào)度

4.4.1調(diào)度策略和進程類別

4.4.2調(diào)度類

4.4.3調(diào)度隊列和調(diào)度實體

4.4.4CFS調(diào)度策略

4.4.5調(diào)度過程

本章小結(jié)

第5章內(nèi)存管理

5.1內(nèi)存訪問： 從直接到間接

5.1.1程序中的內(nèi)存訪問

5.1.2虛擬內(nèi)存

5.2分頁

5.2.1基本思想

5.2.2空閑頁框管理

5.2.3地址轉(zhuǎn)換

5.2.4內(nèi)存訪問控制

5.3更快的地址轉(zhuǎn)換

5.3.1TLB與局部性原理

5.3.2TLB結(jié)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物理內(nèi)存擴充

5.5.1請求調(diào)頁

5.5.2交換空間

5.5.3openEuler中頁交換的實現(xiàn)

5.5.4頁置換策略

本章小結(jié)

第6章線程/進程間通信

6.1互斥與鎖

6.1.1競態(tài)條件

6.1.2原子性與互斥

6.1.3互斥的實現(xiàn)： 控制中斷

6.1.4互斥的實現(xiàn)： 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(xiàn)

6.3.3生產(chǎn)者與消費者問題

6.4共享內(nèi)存

6.4.1基本思想

6.4.2共享內(nèi)存的實現(xiàn)

6.5消息傳遞

6.5.1基本思想

6.5.2消息傳遞的實現(xiàn)

6.6內(nèi)存屏障

6.6.1現(xiàn)代CPU對程序執(zhí)行的影響

6.6.2內(nèi)存屏障指令

6.6.3內(nèi)存順序模型

6.6.4openEuler中內(nèi)存屏障的應用

本章小結(jié)

第7章文件系統(tǒng)

7.1文件系統(tǒng)概述

7.1.1硬件基礎

7.1.2文件系統(tǒng)中的基本概念

7.1.3openEuler中的文件系統(tǒng)

7.1.4Ext4文件系統(tǒng)的發(fā)展歷程

7.2文件系統(tǒng)的基本實現(xiàn)

7.2.1數(shù)據(jù)結(jié)構及其磁盤布局

7.2.2文件的讀取和寫入

7.3I/O性能優(yōu)化

7.3.1緩存與緩沖

7.3.2多級索引與Extent

7.4崩潰一致性

7.4.1簡介

7.4.2文件系統(tǒng)檢查器

7.4.3日志

7.5虛擬文件系統(tǒng)

7.5.1簡介

7.5.2數(shù)據(jù)結(jié)構

本章小結(jié)

第8章跨機器通信

8.1計算機網(wǎng)絡

8.1.1簡介

8.1.2TCP/IP協(xié)議棧

8.2網(wǎng)絡子系統(tǒng)

8.2.1硬件視角

8.2.2軟件視角

8.3網(wǎng)卡驅(qū)動程序

8.3.1簡介

8.3.2驅(qū)動程序的注冊與注銷

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的連接

8.4.3數(shù)據(jù)的傳輸

8.5數(shù)據(jù)的傳輸路徑

8.5.1數(shù)據(jù)報文收發(fā)的整體流程

8.5.2接收報文的**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(wǎng)絡加速技術

8.6.1RDMA

8.6.2DPDK

8.6.3智能網(wǎng)卡

8.6.4SDN

本章小結(jié)

第9章系統(tǒng)虛擬化

9.1虛擬機監(jiān)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基于Linux內(nèi)核的虛擬機監(jiān)視器

9.2.1VHE

9.2.2QEMU

9.2.3KVM

9.2.4StratoVirt

9.2.5Libvirt

9.3CPU虛擬化

9.3.1基本思想

9.3.2虛擬機受限制的執(zhí)行

9.3.3上下文切換

9.4內(nèi)存虛擬化

9.4.1基本思想

9.4.2地址映射

9.4.3截獲訪存請求

9.5I/O虛擬化

9.5.1三個基本任務

9.5.2三種實現(xiàn)方式

9.6openEuler的虛擬化平臺——StratoVirt

9.6.1StratoVirt的介紹

9.6.2CPU虛擬化的實現(xiàn)

9.6.3內(nèi)存虛擬化的實現(xiàn)

9.6.4I/O虛擬化的實現(xiàn)

9.6.5StratoVirt的其他特性

本章小結(jié)

第10章容器

10.1容器概述

10.1.1容器的基本概念

10.1.2容器的發(fā)展歷史

10.1.3容器的應用場景

10.1.4容器引擎iSulad

10.2命名空間（namespace）

10.2.1命名空間簡介

10.2.2命名空間使用舉例

10.2.3命名空間的實現(xiàn)

10.3控制組(cgroups)

10.3.1cgroups簡介

10.3.2cgroups使用舉例

10.3.3cgroups的實現(xiàn)

10.3.4CPU子系統(tǒng)對CPU資源的管理

10.3.5cgroups V2

10.4容器鏡像

10.4.1容器鏡像簡介

10.4.2鏡像的構成方式和底層原理

10.4.3容器鏡像的構建模型和構建流程

10.4.4常用的鏡像構建工具

10.4.5容器鏡像的分發(fā)

10.5容器引擎iSulad原理剖析

10.5.1iSulad架構簡介

10.5.2容器與鏡像操作示例

10.5.3實現(xiàn)原理剖析

10.6容器集群的管理

10.6.1容器集群管理系統(tǒng)——Kubernetes

10.6.2云提供商的容器集群管理平臺

本章小結(jié)

第11章可信啟動

11.1可信計算

11.1.1可信計算的背景

11.1.2可信計算相關的概念

11.2可信平臺模塊

11.2.1TPM規(guī)范簡介

11.2.2TPM硬件模塊

11.2.3TPM架構及相關組件

11.2.4命令處理流程

11.3啟動路徑與可信啟動

11.3.1BIOS與UEFI

11.3.2啟動路徑的安全挑戰(zhàn)

11.3.3可信啟動介紹

11.3.4openEuler的可信啟動

本章小結(jié)

第12章openEuler智能調(diào)優(yōu)——ATune

12.1基本原理

12.2智能決策

12.3自動調(diào)優(yōu)

本章小結(jié)

參考文獻

附錄A縮略語

展開全部

openEuler操作系統(tǒng)(第2版) 作者簡介

張堯?qū)W 中國工程院院士，清華大學計算機系教授，教育部軟件工程專業(yè)教指委主任委員，國務院學位委員會計算機學科評議組召集人。長期從事操作系統(tǒng)、新型網(wǎng)絡計算模式、計算機網(wǎng)絡等領域的研究。以第一完成人獲得國家自然科學獎一等獎1項（2014年），國家技術發(fā)明獎二等獎1項（2004年），國家科技進步獎二等獎2項（2001年和1998年），省部級獎勵5項，何梁何利基金科學與技術進步獎（2005年）。曾任中南大學校長（2011—2017年）。現(xiàn)擔任《電子學報》（英文版）主編。 任炬 清華大學計算機系副教授，博士生導師，國家優(yōu)秀青年基金獲得者，湖南省杰出青年基金獲得者。研究方向包括物聯(lián)網(wǎng)、操作系統(tǒng)、邊緣計算等。在國際著名期刊及會議上發(fā)表論文100余篇。曾獲IEEE通信學會亞太區(qū)最佳青年學者獎、IEEE可拓展計算專委會早期職業(yè)成就獎等榮譽。擔任《電子學報》（中文版和英文版）、IEEE Transactions on Vehicular Technology等多個國內(nèi)外重要期刊編委，曾任多個國際會議主席、程序委員會主席、領域主席等職務。

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