FreeBSD操作係統設計與實現 pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

第一部分 綜述
第1章 BSD係統的曆史和目標
1.1 UNIX係統的曆史
1.1.1 UNIX係統的起源
1.1.2 Research小組的UNIX係統
1.1.3 AT&T UNIX System III和System V
1.1.4 伯剋利軟件發布(BSD)
1.1.5 UNIX無處不在
1.2 BSD和其他係統
1.3 BSD嚮開放源代碼的轉變
1.3.1 Networking Release 2
1.3.2 法律訴訟
1.3.3 4.4BSD
1.3.4 4.4BSD-Lite Release 2
1.4 FreeBSD的開發模式
1.5 參考文獻
第2章 FreeBSD設計概述
2.1 FreeBSD的功能和內核
2.2 內核結構
2.3 內核服務
2.4 進程管理
2.4.1 信號
2.4.2 進程組和會話
2.5 內存管理
2.5.1 BSD內存管理設計要點
2.5.2 內核中的內存管理
2.6 I/O係統
2.6.1 描述符與I/O
2.6.2 描述符管理
2.6.3 設備
2.6.4 套接口IPC
2.6.5 分散/聚集I/O
2.6.6 多文件係統支持
2.7 設備
2.8 文件係統
2.9 網絡文件係統
2.10 終端
2.11 進程間通信
2.12 網絡通信
2.13 網絡實現
2.14 係統運行
2.15 復習題
2.16 參考文獻
第3章 內核服務
3.1 內核結構
3.1.1 係統進程
3.1.2 係統入口
3.1.3 運行時刻的內核結構
3.1.4 內核的入口
3.1.5 從內核返迴
3.2 係統調用
3.2.1 調用結果的處理
3.2.2 從係統調用返迴
3.3 陷阱和中斷
3.3.1 陷阱
3.3.2 I/O設備中斷
3.3.3 軟件中斷
3.4 時鍾中斷
3.4.1 統計和進程調度
3.4.2 超時
3.5 內存管理服務
3.6 時間服務
3.6.1 真實時間
3.6.2 外部錶示
3.6.3 調整時間
3.6.4 時間間隔
3.7 用戶、用戶組和其他身份標識
3.7.1 主機標識符
3.7.2 進程組和會話
3.8 資源服務
3.8.1 進程優先級
3.8.2 資源利用
3.8.3 資源限製
3.8.4 文件係統配額
3.9 係統運行服務
3.10 復習題
3.11 參考文獻
第二部分 進程
第4章 進程管理
4.1 進程管理概述
4.1.1 多程序機製
4.1.2 調度
4.2 進程狀態
4.2.1 進程結構
4.2.2 綫程結構
4.3 上下文切換
4.3.1 綫程狀態
4.3.2 底層上下文切換
4.3.3 主動上下文切換
4.3.4 同步
4.3.5 互斥同步
4.3.6 鎖管理器的鎖
4.3.7 其他同步
4.4 綫程調度
4.4.1 4.4BSD的調度程序
4.4.2 綫程調度
4.4.3 綫程優先級的計算
4.4.4 綫程優先級例程
4.4.5 綫程運行隊列和上下文切換
4.4.6 ULE調度程序
4.5 創建進程
4.6 終止進程
4.7 信號
4.7.1 信號的曆史
4.7.2 發送信號
4.7.3 接收信號
4.8 進程組和會話
4.8.1 會話
4.8.2 作業控製
4.9 監管環境
4.9.1 監管環境的語義
4.9.2 監管環境的實現
4.9.3 監管環境的限製
4.10 進程的調試
4.11 復習題
4.12 參考文獻
第5章 存儲管理
5.1 術語
5.1.1 進程與內存
5.1.2 調頁機製
5.1.3 替換算法
5.1.4 工作集模型
5.1.5 交換機製
5.1.6 虛擬內存的優點
5.1.7 虛擬內存的硬件要求
5.2 FreeBSD虛擬內存係統概述
5.3 內核的存儲管理
5.3.1 內核映射和子映射
5.3.2 內核地址空間的分配
5.3.3 內核的存儲分配程序
5.3.4 內核的區域存儲分配程序
5.4 進程獨立擁有的資源
5.4.1 FreeBSD的進程虛擬地址空間
5.4.2 缺頁處理
5.4.3 映射到對象
5.4.4 對象
5.4.5 對象到頁麵
5.5 共享存儲
5.5.1 mmap模型
5.5.2 共享映射
5.5.3 私有映射
5.5.4 壓縮影子鏈
5.5.5 私有快照
5.6 創建新進程
5.6.1 保留內核資源
5.6.2 復製用戶地址空間
5.6.3 不通過復製創建新進程
5.7 執行一個文件
5.8 進程地址空間的操作
5.8.1 改變進程大小
5.8.2 文件映射
5.8.3 改變保護權限
5.9 終止進程
5.10 調頁器接口
5.10.1 vnode調頁器
5.10.2 設備調頁器
5.10.3 物理內存調頁器
5.10.4 交換調頁器
5.11 調頁機製
5.11.1 硬件高速緩存的設計
5.11.2 頁麵填色
5.12 頁麵替換
5.12.1 調頁參數
5.12.2 pageout守護進程
5.12.3 交換機製
5.12.4 換入進程
5.13 可移植性
5.13.1 pmap模塊的作用
5.13.2 初始化和啓動
5.13.3 分配和釋放映射
5.13.4 改變映射的訪問和固定屬性
5.13.5 管理頁錶的使用信息
5.13.6 初始化物理頁麵
5.13.7 管理內部數據結構
5.14 復習題
5.15 參考文獻
第三部分 I/O係統
第6章 I/O係統概述
6.1 從用戶到設備的I/O映射
6.1.1 設備驅動程序
6.1.2 I/O隊列
6.1.3 中斷處理
6.2 字符設備
6.2.1 原始設備和物理I/O
6.2.2 麵嚮字符的設備
6.2.3 字符設備驅動程序的入口點
6.3 磁盤設備
6.3.1 塊設備驅動程序的入口點
6.3.2 磁盤I/O請求的排序
6.3.3 磁盤標簽
6.4 描述符的管理和服務
6.4.1 打開文件項
6.4.2 管理描述符
6.4.3 異步I/O
6.4.4 文件描述符的上鎖機製
6.4.5 描述符上的多路I/O操作
6.4.6 select調用的實現
6.4.7 數據在內核中的轉移
6.5 虛擬文件係統的接口
6.5.1 vnode的內容
6.5.2 對vnode的操作
6.5.3 路徑名轉換
6.5.4 文件係統的導齣服務
6.6 與文件係統無關的服務
6.6.1 名字緩存
6.6.2 緩衝區管理
6.6.3 緩衝區管理的實現
6.7 可疊加的文件係統
6.7.1 簡單的文件係統層
6.7.2 聯閤安裝的文件係統
6.7.3 其他文件係統
6.8 復習題
6.9 參考文獻
第7章 設備
7.1 設備概述
7.1.1 PC的I/O體係結構
7.1.2 FreeBSD海量存儲I/O子係統的結構
7.1.3 設備的命名和訪問
7.2 GEOM層
7.2.1 術語和拓撲規則
7.2.2 改變拓撲
7.2.3 運行
7.2.4 拓撲的靈活性
7.3 CAM層
7.3.1 SCSI子係統
7.3.2 I/O請求通過CAM子係統的路徑
7.4 ATA層
7.5 配置設備
7.5.1 識彆設備
7.5.2 自動配置數據結構
7.5.3 資源管理
7.6 復習題
7.7 參考文獻
第8章 本地文件係統
8.1 文件係統的分層管理
8.2 inode的結構
8.2.1 inode格式的變化
8.2.2 擴展屬性
8.2.3 文件係統的新功能
8.2.4 文件標誌
8.2.5 動態的inode
8.2.6 管理inode
8.3 命名
8.3.1 目錄
8.3.2 在目錄中查找名字
8.3.3 路徑名轉換
8.3.4 鏈接
8.4 配額
8.5 文件上鎖
8.6 軟更新
8.6.1 文件係統中的更新依賴
8.6.2 依賴關係的數據結構
8.6.3 跟蹤位映射錶的依賴關係
8.6.4 跟蹤inode的依賴關係
8.6.5 跟蹤直接塊的依賴關係
8.6.6 跟蹤間接塊的依賴關係
8.6.7 跟蹤新間接塊的依賴關係
8.6.8 跟蹤新目錄項的依賴關係
8.6.9 跟蹤新目錄的依賴關係
8.6.10 跟蹤刪除目錄項時的依賴關係
8.6.11 截短文件
8.6.12 迴收文件和目錄的inode節點
8.6.13 跟蹤目錄項重命名時的依賴關係
8.6.14 跟蹤刪除文件時的依賴關係
8.6.15 fsync對軟更新的要求
8.6.16 刪除文件時對軟更新的要求
8.6.17 fsck對軟更新的要求
8.6.18 軟更新的性能
8.7 文件係統的快照
8.7.1 創建文件係統快照
8.7.2 維護文件係統快照
8.7.3 大型文件係統的快照
8.7.4 快照性能
8.7.5 後颱fsck
8.7.6 用戶可見的快照
8.7.7 動態的轉儲
8.8 本地文件庫
8.8.1 文件庫概述
8.8.2 用戶的文件I/O
8.9 伯剋利快速文件係統
8.9.1 伯剋利快速文件係統的組成
8.9.2 引導塊
8.9.3 優化存儲空間利用率
8.9.4 讀寫文件
8.9.5 布局策略
8.9.6 分配機製
8.9.7 將塊組成簇
8.9.8 基於擴展的分配
8.10 復習題
8.11 參考文獻
第9章 網絡文件係統
9.1 曆史和概述
9.2 NFS的結構和操作
9.2.1 NFS協議
9.2.2 FreeBSD的NFS實現
9.2.3 客戶機/服務器的交互操作
9.2.4 RPC的傳輸問題
9.2.5 安全問題
9.3 提高性能的技術
9.3.1 租約
9.3.2 崩潰恢復
9.4 復習題
9.5 參考文獻
第10章 終端處理
10.1 終端處理模式
10.2 行規程
10.3 用戶接口
10.4 tty結構
10.5 進程組、會話和終端控製
10.6 C-list
10.7 RS-232和調製解調器控製
10.8 終端操作
10.8.1 打開終端
10.8.2 輸齣到行規程
10.8.3 終端的輸齣
10.8.4 終端的輸入
10.8.5 ioctl例程
10.8.6 調製解調器轉換
10.8.7 關閉終端設備
10.9 其他行規程
10.10 復習題
10.11 參考文獻
第四部分 進程間通信
第11章 進程間通信
11.1 進程間通信的模型
11.2 實現的結構和概述
11.3 內存管理
11.3.1 mbuf
11.3.2 存儲管理算法
11.3.3 mbuf工具例程
11.4 數據結構
11.4.1 通信域
11.4.2 套接口
11.4.3 套接口地址
11.4.4 鎖
11.5 建立連接
11.6 傳送數據
11.6.1 發送數據
11.6.2 接收數據
11.7 關閉套接口
11.8 本地進程間通信
11.8.1 信號量
11.8.2 消息隊列
11.8.3 共享內存
11.9 復習題
11.10 參考文獻
第12章 網絡通信
12.1 內部結構
12.1.1 數據流
12.1.2 通信協議
12.1.3 網絡接口
12.2 套接口到協議的接口
12.2.1 協議的用戶請求例程
12.2.2 協議的控製輸齣例程
12.3 協議到協議的接口
12.3.1 pr_output
12.3.2 pr_input
12.3.3 pr_ctlinput
12.4 協議和網絡的接口
12.4.1 發送數據包
12.4.2 接收數據包
12.5 路由選擇
12.5.1 內核路由選擇錶
12.5.2 路由選擇查找
12.5.3 路由選擇重定嚮
12.5.4 路由選擇錶接口
12.5.5 用戶級的路由選擇策略
12.5.6 用戶級路由選擇接口：路由選擇套接口
12.6 緩衝和擁塞控製
12.6.1 協議緩衝策略
12.6.2 隊列限製
12.7 原始套接口
12.7.1 控製塊
12.7.2 輸入處理
12.7.3 輸齣處理
12.8 網絡子係統的其他主題
12.8.1 帶外數據
12.8.2 地址解析協議
12.9 復習題
12.10 參考文獻
第13章 網絡協議
13.1 IPv4網絡協議
13.1.1 IPv4地址
13.1.2 廣播地址
13.1.3 組播
13.1.4 端口與關聯
13.1.5 協議控製塊
13.2 UDP協議
13.2.1 初始化
13.2.2 輸齣
13.2.3 輸入
13.2.4 控製操作
13.3 Internet協議(IP)
13.3.1 輸齣
13.3.2 輸入
13.3.3 轉發
13.4 TCP協議
13.4.1 TCP連接狀態
13.4.2 序號變量
13.5 TCP算法
13.5.1 定時器
13.5.2 往返時間的估計
13.5.3 建立連接
13.5.4 SYN緩存
13.5.5 關閉連接
13.6 TCP輸入處理
13.7 TCP輸齣處理
13.7.1 發送數據
13.7.2 避免糊塗窗口綜閤癥
13.7.3 避免小數據包
13.7.4 確認延遲和窗口更新
13.7.5 重發狀態
13.7.6 慢啓動
13.7.7 源擁塞的處理
13.7.8 緩衝與窗口大小分配
13.7.9 使用慢啓動避免擁塞
13.7.10 快速重發
13.8 ICMP協議
13.9 IPv6
13.9.1 IPv6地址
13.9.2 IPv6數據包格式
13.9.3 套接口API的調整
13.9.4 自動配置
13.10 安全
13.10.1 IPSec概述
13.10.2 安全協議
13.10.3 密鑰管理
13.10.4 IPSec實現
13.10.5 密碼子係統
13.11 復習題
13.12 參考文獻
第五部分 係統運行
第14章 啓動和關機
14.1 概述
14.2 引導
14.3 初始化內核
14.4 初始化內核模塊
14.4.1 基本服務
14.4.2 初始化內核綫程
14.4.3 初始化設備模塊
14.4.4 內核的可加載模塊
14.4.5 啓動進程間通信
14.4.6 啓動內核綫程
14.5 用戶級初始化
14.5.1 /sbin/init
14.5.2 係統的啓動腳本
14.5.3 /usr/libexec/getty
14.5.4 /usr/bin/login
14.6 係統運行
14.6.1 內核的配置
14.6.2 係統關機與自動重啓
14.6.3 係統調試
14.6.4 同內核傳遞信息
14.7 復習題
14.8 參考文獻
術語錶
· · · · · · (收起)