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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書結(jié)合大量實(shí)驗(yàn)程序和圖表，通俗易懂地介紹了Linux操作系統(tǒng)的運(yùn)行原理和硬件的基礎(chǔ)知識(shí)，涉及進(jìn)程管理、進(jìn)程調(diào)度器、內(nèi)存管理、存儲(chǔ)層次、文件系統(tǒng)和外部存儲(chǔ)器等。實(shí)驗(yàn)程序使用C語言和Python編寫，讀者可親自動(dòng)手運(yùn)行程序，來確認(rèn)系統(tǒng)的行為。另外，以圖解的方式介紹各知識(shí)點(diǎn)，簡(jiǎn)明且直觀，能夠幫助讀者加深理解。讀者只需對(duì)Linux基本命令有所了解，即可輕松閱讀。本書適合應(yīng)用程序開發(fā)人員、系統(tǒng)設(shè)計(jì)師、運(yùn)維管理人員和技術(shù)支持人員等人士閱讀。

作者簡(jiǎn)介

　　武內(nèi)覺（作者）2005年~2017年就職于日本富士通公司，負(fù)責(zé)商用Linux，特別是Linux內(nèi)核的開發(fā)與支持工作。2017年后在Cybozu公司擔(dān)任技術(shù)顧問。曹栩（譯者）出生于中國(guó)廣東省。畢業(yè)于天津理工大學(xué)。曾從事系統(tǒng)維護(hù)工作，長(zhǎng)期參與開源貢獻(xiàn)。目前在日本求學(xué)，專攻通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)安全方向。

圖書目錄

第 1章　計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概要 1
第　2章用戶模式實(shí)現(xiàn)的功能　11
2．1　系統(tǒng)調(diào)用　12
2．2　系統(tǒng)調(diào)用的包裝函數(shù)　22
2．3　C標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)　24
2．4　OS提供的程序　26
第3章　進(jìn)程管理　27
3．1　創(chuàng)建進(jìn)程　28
3．2　fork()函數(shù)　28
3．3　execve()函數(shù)　31
3．4　結(jié)束進(jìn)程　38
第4章　進(jìn)程調(diào)度器　41
4．1　關(guān)于實(shí)驗(yàn)程序的設(shè)計(jì)　43
4．2　實(shí)驗(yàn)程序的實(shí)現(xiàn)　44
4．3　實(shí)驗(yàn)　48
4．4　思考　53
4．5　上下文切換　54
4．6　進(jìn)程的狀態(tài)　55
4．7　狀態(tài)轉(zhuǎn)換　57
4．8　空閑狀態(tài)　59
4．9　各種各樣的狀態(tài)轉(zhuǎn)換　61
4．10　吞吐量與延遲　63
4．11　現(xiàn)實(shí)中的系統(tǒng)　69
4．12　存在多個(gè)邏輯 CPU時(shí)的調(diào)度　70
4．13　實(shí)驗(yàn)方法　71
4．14　實(shí)驗(yàn)結(jié)果　72
4．15　吞吐量與延遲　76
4．16　思考　77
4．17　運(yùn)行時(shí)間和執(zhí)行時(shí)間　78
4．18　進(jìn)程睡眠　84
4．19　現(xiàn)實(shí)中的進(jìn)程　85
4．20　變更優(yōu)先級(jí)　87
第5章　內(nèi)存管理　95
5．1　內(nèi)存相關(guān)的統(tǒng)計(jì)信息　96
5．2　內(nèi)存不足　98
5．3　簡(jiǎn)單的內(nèi)存分配　101
5．4　虛擬內(nèi)存　106
5．5　頁(yè)表　108
5．6　實(shí)驗(yàn)　110
5．7　為進(jìn)程分配內(nèi)存　111
5．8　實(shí)驗(yàn)　116
5．9　利用上層進(jìn)行內(nèi)存分配　118
5．10　解決問題　121
5．11　虛擬內(nèi)存的應(yīng)用　126
5．12　文件映射　127
5．13　請(qǐng)求分頁(yè)　131
5．14　寫時(shí)復(fù)制　145
5．15　Swap　151
5．16　多級(jí)頁(yè)表　159
5．17　標(biāo)準(zhǔn)大頁(yè)　163
第6章　存儲(chǔ)層次　167
6．1　高速緩存　168
6．2　高速緩存不足時(shí)　173
6．3　多級(jí)緩存　175
6．4　關(guān)于高速緩存的實(shí)驗(yàn)　176
6．5　訪問局部性　180
6．6　總結(jié)　181
6．7　轉(zhuǎn)譯后備緩沖區(qū)　181
6．8　頁(yè)面緩存　181
6．9　同步寫入　186
6．10　緩沖區(qū)緩存　187
6．11　讀取文件的實(shí)驗(yàn)　187
6．12　寫入文件的實(shí)驗(yàn)　194
6．13　調(diào)優(yōu)參數(shù)　196
6．14　總結(jié)　198
6．15　超線程　199
第7章　文件系統(tǒng)　203
7．1　Linux的文件系統(tǒng)　207
7．2　數(shù)據(jù)與元數(shù)據(jù)　210
7．3　容量限制　211
7．4　文件系統(tǒng)不一致　212
7．5　日志　214
7．6　寫時(shí)復(fù)制　218
7．7　防止不了的情況　221
7．8　文件系統(tǒng)不一致的對(duì)策　221
7．9　文件的種類　223
7．10　字符設(shè)備　224
7．11　塊設(shè)備　225
7．12　各種各樣的文件系統(tǒng)　228
7．13　基于內(nèi)存的文件系統(tǒng)　228
7．14　網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)　230
7．15　虛擬文件系統(tǒng)　231
7．16　Btrfs　233
第8章　外部存儲(chǔ)器　241
8．1　HDD的數(shù)據(jù)讀寫機(jī)制　242
8．2　HDD的性能特性　244
8．3　HDD的實(shí)驗(yàn)　246
8．4　實(shí)驗(yàn)程序　247
8．5　順序訪問　251
8．6　隨機(jī)訪問　253
8．7　通用塊層　254
8．8　I/O調(diào)度器　255
8．9　預(yù)讀　256
8．10　實(shí)驗(yàn)　258
8．11　SSD　267
8．12　總結(jié)　279
后記　280