□□章操作系统概述00
1.1操作系统的基本概念00
1.□操作系统的发展历史00
1.□.1手工操作时代00
1.□.□批处理系统00
1.□.3多道程序系统00
1.□.4分时操作系统00
1.□.5实时操作系统00
1.3操作系统的基本功能00
1.4操作系统的设计目标00
1.5主流的操作系统0
1.5.1□□操作系统0
1.5.□服务器操作系统0
1.6操作系统的发展趋势0
1.6.1微内核0
1.6.□库操作系统0
1.6.3外内核0
1.6.4多内核0
1.6.5离散化内核0
1.7openEuler操作系统简介0
本章小结0
第□章鲲鹏处理器0
□.1鲲鹏处理器概述0
□.□体系架构0
□.3CPU编程模型0
□.3.1中断与异常0
□.3.□异常级别0
□.3.3寄存器0
□.3.4指令集0
□.4CPU访存原理0
□.4.1存储器的层次结构0
□.4.□内存0
□.4.3内存管理单元0
□.5鲲鹏处理器与openEuler0
本章小结0
第3章进程与线程0
3.1进程的概念0
3.1.1程序： 从源代码到执行0
3.1.□程序的并发执行与进程抽象0
3.□进程的描述0
3.□.1进程控制块0
3.□.□进程状态0
3.3进程的控制 0
3.3.1进程控制原语0
3.3.□进程创建0
3.3.3程序装载0
3.3.4进程终止0
3.3.5openEuler中的进程树0
3.4系统调用0
3.4.1基本概念0
3.4.□系统调用的实现0
3.5进程切换 0
3.5.1基本原理0
3.5.□进程切换过程0
3.6线程0
3.6.1基本概念0
3.6.□线程模型0
3.6.3openEuler中线程的实现0
本章小结0
第4章CPU调度0
4.1调度性能指标0
4.□常见的调度算法0
4.□.1先进先出0
4.□.□□短进程优先
4.□.3轮转调度
4.□.4优先级调度
4.3多核调度
4.3.1多核调度的背景
4.3.□多核调度策略
4.4CFS调度
4.4.1调度策略和进程类别
4.4.□调度类
4.4.3调度队列和调度实体
4.4.4CFS调度策略
4.4.5调度过程
本章小结
第5章内存管理
5.1内存访问： 从直接到间接
5.1.1程序中的内存访问
5.1.□虚拟内存
5.□分页
5.□.1基本思想
5.□.□空闲页框管理
5.□.3地址转换
5.□.4内存访问控制
5.3更快的地址转换
5.3.1TLB与□部性原理
5.3.□TLB结构
5.3.3TLB替换
5.4更小的页表
5.4.1多级页表
5.4.□openEuler中的多级页表
5.4.3标准大页
5.5物理内存扩充
5.5.1请求调页
5.5.□交换空间
5.5.3openEuler中页交换的实现
5.5.4页置换策略
本章小结
第6章线程/进程间通信
6.1互斥与锁
6.1.1竞态条件
6.1.□原子性与互斥
6.1.3互斥的实现： 控制中断
6.1.4互斥的实现： 锁
6.□自旋锁
6.□.1基本思想
6.□.□Qspinlock
6.□.3NUMAAware Qspinlock
6.3同步与信号量
6.3.1基本思想
6.3.□信号量的实现
6.3.3生产者与消费者问题
6.4共享内存
6.4.1基本思想
6.4.□共享内存的实现
6.5消息传递
6.5.1基本思想
6.5.□消息传递的实现
6.6内存屏障
6.6.1现代CPU对程序执行的影响
6.6.□内存屏障指令
6.6.3内存顺序模型
6.6.4openEuler中内存屏障的应用
本章小结
第7章文件系统
7.1文件系统概述
7.1.1硬件基础
7.1.□文件系统中的基本概念
7.1.3openEuler中的文件系统
7.1.4Ext4文件系统的发展历程
7.□文件系统的基本实现
7.□.1数据结构及其磁盘布□
7.□.□文件的读取和写入
7.3I/O性能优化
7.3.1缓存与缓冲
7.3.□多级索引与Extent
7.4崩溃一致性
7.4.1简介
7.4.□文件系统检查器
7.4.3日志
7.5虚拟文件系统
7.5.1简介
7.5.□数据结构
本章小结
第8章跨机器通信
8.1计算机网络
8.1.1简介
8.1.□TCP/IP协议栈
8.□网络子系统
8.□.1硬件视角
8.□.□软件视角
8.3网卡驱动程序
8.3.1简介
8.3.□驱动程序的注册与注销
8.3.3设备初始化
8.3.4设备的打开与关闭
8.4套接字
8.4.1简介
8.4.□Socket的连接
8.4.3数据的传输
8.5数据的传输路径
8.5.1数据报文收发的整体流程
8.5.□接收报文的□□阶段： NIC→Rx ring
8.5.3接收报文的第二阶段： Rx ring→sk_buff
8.5.4接收报文的第三阶段： sk_buff→进程
8.6新型网络加速技术
8.6.1RDMA
8.6.□DPDK
8.6.3智能网卡
8.6.4SDN
本章小结
第9章系统虚拟化
9.1虚拟机监视器
9.1.1基本概念
9.1.□虚拟化的好处
9.1.3虚拟化的类型
9.□基于Linux内核的虚拟机监视器
9.□.1VHE
9.□.□QEMU
9.□.3KVM
9.□.4StratoVirt
9.□.5Libvirt
9.3CPU虚拟化
9.3.1基本思想
9.3.□虚拟机受限制的执行
张尧学 中国工程院院士，清华大学计算机系教授，教育部软件工程专业教指委主任委员，国务院学位委员会计算机学科评议组召集人。长期从事操作系统、新型网络计算模式、计算机网络等领域的研究。以□□完成人获得国家自然科学奖一等奖1项（□014年），国家技术发明奖二等奖1项（□004年），国家科技进步奖二等奖□项（□001年和1998年），省部级奖励5项，何梁何利□□科学与技术进步奖（□005年）。曾任中南大学校长（□011—□017年）。现担任《电子学报》（英文版）主编。
任炬 清华大学计算机系副教授，博士生导师，国家优秀青年□□获得者，湖南省杰出青年□□获得者。研究方向包括物联网、操作系统、边缘计算等。在国际著名期刊及会议上发表论文100余篇。曾获IEEE通信学会亚太区□佳青年学者奖、IEEE可拓展计算专委会早期职业成就奖等荣誉。担任《电子学报》（中文版和英文版）、IEEE Transactions on Vehicular Technology等多个国内外重要期刊编委，曾任多个国际会议□□、程序委员会□□、领域□□等职务。
本书是一部系统解析操作系统原理及openEuler核心技术的立体化教程。全书共分为12章：第1章操作系统概述，介绍了操作系统的基本概念、发展历史、基本功能、设计目标、发展趋势；第2章鲲鹏处理器，介绍了鲲鹏处理器的体系架构、CPU编程模型、CPU访存原理；第3章进程与线程，介绍了进程的概念、进程描述、进程控制、系统调用、进程切换机制，以及线程；第4章cPu调度，介绍了调度性能指标、常见调度算法、多核调度策略，以及CFs调度器；第5章内存管理，介绍了虚拟内存、分页机制、地址转换加速机制、多级页表；第6章线程/进程间通信，介绍了互斥与锁、自旋锁、同步与信号量、共享内存、消息传递等机制，以及内存屏障技术；第7章文件系统，介绍了文件系统的基本实现、I/0性能优化、崩溃一致性；第8章跨机器通信，介绍了TCP/IF协议栈、openEulexr的网络子系统架构、网卡驱动程序、套接字、数据传输路径，以及新型网络加速技术；第9章系统虚拟化，介绍了虚拟机监视器的基本概念和基本任务；第10章容器，介绍了容器技术，第11章可信启动，介绍了操作系统可信启动相关的技术与原理；第12章openEuler智能调优—A-Tune，介绍了A-Tune的基本原理，及其智能决策和自动调优两个核心模块的关键技术。
华为公司官方出品！有名计算机科学家张尧学院士团队编著！深入解析华为自研操作系统原理核心技术！
本书是一部系统解析操作系统原理及 openEuler核心技术的著作。为便于读者高效学习,本书结合 openEuler中的实现代码,详细介绍操作系统的基本原理和核心技术。全书分为12章:第1章介绍操作系 统的基本概念、发展历史、基本功能、设计目标、主流操作系统、发展趋势,以及 openEuler操作系统;第2 章介绍鲲鹏处理器的体系架构、CPU 编程模型、CPU 访存原理,以及鲲鹏处理器与openEuler;第3章介绍 进程的概念、进程的描述、进程的控制、系统调用、进程切换及线程;第4章介绍调度性能指标、常见的调度 算法、多核调度及 CFS调度;第5章介绍虚拟内存、分页机制、地址转换加速机制、多级页表及物理内存扩 充机制;第6章介绍互斥与锁、自旋锁、同步与信号量、共享内存、消息传递等机制及内存屏障技术;第7 章介绍文件系统的基本实现、I/O 性能优化、崩溃一致性及虚拟文件系统;第8章介绍 TCP/IP协议栈、 openEuler的网络子系统架构、网卡驱动程序、套接字、数据的传输路径及新型网络加速技术;第9章介绍 虚拟机监视器的基本概念和基本任务、openEuler的虚拟化平台———StratoVirt;第10章介绍容器的基本 原理与构建过程及华为容器引擎iSulad;第11章介绍可信计算相关知识、可信平台模块规范、系统启动路 径及openEuler的可信启动实现技术;第12章介绍 A-Tune的基本原理及其智能决策和自动调优两个核 心模块的关键技术。 本书适合作为广大高校计算机专业操作系统课程的教辅教材,也可以作为操作系统内核开发者的自 学参考用书。
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