ebook Podstawy systemów operacyjnych Tom I Abraham Silberschatz, Greg Gagne, Peter B. Galvin

Spis treści ebooka Podstawy systemów operacyjnych Tom I

Przedmowa XXI
CZĘŚĆ 1 PRZEGLĄD 1
Rozdział 1. Wstęp 3
1.1. Co robią systemy operacyjne? 4
1.2. Organizacja systemu komputerowego 8
1.3. Architektura systemu komputerowego 19
1.4. Działania systemu operacyjnego 27
1.5. Zarządzanie zasobami 35
1.6. Ochrona i bezpieczeństwo 41
1.7. Wirtualizacja 43
1.8. Systemy rozproszone 45
1.9. Struktury danych jądra 47
1.10. Środowiska obliczeniowe 51
1.11. Wolne systemy operacyjne i systemy o otwartym kodzie 60
1.12. Podsumowanie 67
Ćwiczenia 68
Dalsze lektury 72
Bibliografia 73
Rozdział 2. Struktury systemów operacyjnych 75
2.1. Usługi systemu operacyjnego 76
2.2. Interfejs użytkownika z systemem operacyjnym 78
2.3. Wywołania systemowe 83
2.4. Usługi systemowe 98
2.5. Konsolidatory i ładowacze 100
2.6. Dlaczego aplikacje zależą od systemu operacyjnego 103
2.7. Projektowanie i implementowanie systemów operacyjnych 105
2.8. Struktura systemu operacyjnego 108
2.9. Budowanie i rozruch systemu operacyjnego 121
2.10. Usuwanie błędów z systemu operacyjnego 126
2.11. Podsumowanie 131
Ćwiczenia 133
Dalsze lektury 136
Bibliografia 136
CZĘŚĆ 2 ZARZĄDZANIE PROCESAMI 137
Rozdział 3. Procesy 139
3.1. Koncepcja procesu 140
3.2. Planowanie procesów 146
3.3. Działania na procesach 152
3.4. Komunikacja międzyprocesowa (IPC) 161
3.5. IPC w systemach z pamięcią dzieloną 163
3.6. IPC w systemach z przekazywaniem komunikatów 166
3.7. Przykłady systemów IPC 171
3.8. Komunikacja w systemach klient-serwer 186
3.9. Podsumowanie 196
Ćwiczenia 197
Dalsze lektury 200
Bibliografia 200
Rozdział 4. Wątki i współbieżność 201
4.1. Przegląd 202
4.2. Programowanie wielordzeniowe 205
4.3. Modele wielowątkowości 209
4.4. Biblioteki wątków 212
4.5. Wątkowość niejawna 221
4.6. Problemy wątkowości 234
4.7. Przykłady systemów operacyjnych 242
4.8. Podsumowanie 244
Ćwiczenia 246
Dalsze lektury 248
Bibliografia 248
Rozdział 5. Planowanie przydziału CPU (jednostki centralnej) 249
5.1. Pojęcia podstawowe 250
5.2. Kryteria planowania 255
5.3. Algorytmy planowania 257
5.4. Planowanie wątków 271
5.5. Planowanie wieloprocesorowe 274
5.6. Planowanie CPU w czasie rzeczywistym 283
5.7. Przykłady systemów operacyjnych 293
5.8. Ocena algorytmów 304
5.9. Podsumowanie 310
Ćwiczenia 312
Dalsze lektury 315
Bibliografia 315
CZĘŚĆ 3 SYNCHRONIZACJA PROCESÓW317
Rozdział 6. Narzędzia synchronizacji 319
6.1. Podstawy 319
6.2. Problem sekcji krytycznej 322
6.3. Rozwiązanie Petersona 325
6.4. Sprzętowe środki synchronizacji 328
6.5. Blokady muteksowe 335
6.6. Semafory 337
6.7. Monitory 341
6.8. Żywotność 349
6.9. Ocena 351
6.10. Podsumowanie 353
Ćwiczenia 355
Dalsze lektury 357
Bibliografia 357
Rozdział 7. Przykłady synchronizacji 359
7.1. Klasyczne problemy synchronizacji 360
7.2. Synchronizacja w jądrze 367
7.3. Synchronizacja POSIX-owa 371
7.4. Synchronizacja w Javie 375
7.5. Podejścia alternatywne 383
7.6. Podsumowanie 387
Ćwiczenia 388
Dalsze lektury 390
Bibliografia 390
Rozdział 8. Zakleszczenia 391
8.1. Model systemu 392
8.2. Zakleszczenie w aplikacjach wielowątkowych 394
8.3. Charakterystyka zakleszczenia 397
8.4. Metody postępowania z zakleszczeniami 401
8.5. Zapobieganie zakleszczeniom 403
8.6. Unikanie zakleszczeń 406
8.7. Wykrywanie zakleszczenia 414
8.8. Likwidowanie zakleszczenia 420
8.9. Podsumowanie 421
Ćwiczenia 422
Dalsze lektury 427
Bibliografia 427
CZĘŚĆ 4 ZARZĄDZANIE ZASOBAMI PAMIĘCI 429
Rozdział 9. Pamięć główna (operacyjna) 431
9.1. Podstawy 432
9.2. Przydział ciągły pamięci 440
9.3. Stronicowanie 445
9.4. Struktura tablicy stron 458
9.5. Wymiana 465
9.6. Przykład: 32- i 64-bitowe architektury Intela 468
9.7. Przykład – architektura ARMv8 472
9.8. Podsumowanie 474
Ćwiczenia 476
Dalsze lektury 479
Bibliografia 479
Rozdział 10. Pamięć wirtualna 481
10.1. Podstawy 482
10.2. Stronicowanie na żądanie 485
10.3. Kopiowanie przy zapisie 493
10.4. Zastępowanie stron 495
10.5. Przydział ramek 510
10.6. Szamotanie 518
10.7. Kompresja pamięci 526
10.8. Przydział pamięci dla jądra 527
10.9. Inne rozważania 532
10.10. Przykłady z systemów operacyjnych 540
10.11. Podsumowanie 544
Ćwiczenia 546
Dalsze lektury 551
Bibliografia 551
CZĘŚĆ 5 ZARZĄDZANIE PAMIĘCIĄ MASOWĄ 553
Rozdział 11. Struktura pamięci masowej 555
11.1. Przegląd struktur pamięci masowej 556
11.2. Planowanie dysków twardych (HDD) 566
11.3. Planowanie nieruchomych urządzeń pamięci (NVM) 571
11.4. Wykrywanie i korygowanie błędów 573
11.5. Zarządzanie urządzeniami pamięci masowej 574
11.6. Zarządzanie obszarem wymiany 580
11.7. Podłączanie pamięci masowej 583
11.8. Struktury RAID 588
11.9. Podsumowanie 603
Ćwiczenia 604
Dalsze lektury 609
Bibliografia 609
Rozdział 12. Systemy wejścia-wyjścia 611
12.1. Przegląd 612
12.2. Sprzęt wejścia-wyjścia 612
12.3. Użytkowy interfejs wejścia-wyjścia 626
12.4. Podsystem wejścia-wyjścia w jądrze 635
12.5. Przekształcanie zamówień wejścia-wyjścia na operacje sprzętowe 647
12.6. Strumienie (STREAMS) 650
12.7. Wydajność 652
12.8. Podsumowanie 656
Ćwiczenia 657
Dalsze lektury 660
Bibliografia 660
CZĘŚĆ 6 SYSTEM PLIKÓW 661
Rozdział 13. Interfejs systemu plików 663
13.1. Pojęcie pliku 664
13.2. Metody dostępu 676
13.3. Struktura katalogowa 680
13.4. Ochrona 691
13.5. Pliki odwzorowane w pamięci 697
13.6. Podsumowanie 702
Ćwiczenia 703
Dalsze lektury 706
Bibliografia 706
Rozdział 14. Implementacja systemu plików 707
14.1. Budowa systemu plików 708
14.2. Operacje systemu plików 711
14.3. Implementacja katalogu 715
14.4. Metody przydziału 716
14.5. Zarządzanie wolną przestrzenią 727
14.6. Wydajność i osiągi 731
14.7. Rekonstrukcja 737
14.8. Przykład – system plików WAFL 742
14.9. Podsumowanie 747
Ćwiczenia 748
Dalsze lektury 750
Bibliografia 750
Rozdział 15. Wewnętrzna organizacja systemów plików 751
15.1. Systemy plików 751
15.2. Montowanie systemu plików 753
15.3. Partycje i montowanie 756
15.4. Dzielenie plików 758
15.5. Wirtualne systemy plików 759
15.6. Zdalne systemy plików 761
15.7. Semantyka spójności 766
15.8. NFS 767
15.9. Podsumowanie 775
Ćwiczenia 776
Dalsze lektury 778
Bibliografia 778