Архитектура операционной системы UNIX

• ПРЕДИСЛОВИЕ

• ГЛАВА 1. ОБЩИЙ ОБЗОР ОСОБЕННОСТЕЙ СИСТЕМЫ
• 1.1 ИСТОРИЯ
• 1.2 СТРУКТУРА СИСТЕМЫ
• 1.3 ОБЗОР С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
• 1.3.1 Файловая система
• 1.3.2 Среда выполнения процессов

• 1.3.3 Элементы конструкционных блоков

• 1.4 ФУНКЦИИ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
• 1.5 ПРЕДПОЛАГАЕМАЯ АППАРАТНАЯ СРЕДА
• 1.5.1 Прерывания и особые ситуации
• 1.5.2 Уровни прерывания процессора
• 1.5.3 Распределение памяти
• 1.6 ВЫВОДЫ

• ГЛАВА 2. ВВЕДЕНИЕ В АРХИТЕКТУРУ ЯДРА ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
• 2.1 АРХИТЕКТУРА ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ UNIХ
• 2.2 ВВЕДЕНИЕ В ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СИСТЕМЫ
• 2.2.1 Обзор особенностей подсистемы управления файлами
• 2.2.2 Процессы
• 2.2.2.1 Контекст процесса
• 2.2.2.2 Состояния процесса
• 2.2.2.3 Переходы из состояния в состояние
• 2.2.2.4 «Сон» и пробуждение
• 2.3 СТРУКТУРЫ ДАННЫХ ЯДРА
• 2.4 УПРАВЛЕНИЕ СИСТЕМОЙ
• 2.5 ВЫВОДЫ И ОБЗОР ПОСЛЕДУЮЩИХ ГЛАВ
• 2.6 УПРАЖНЕНИЯ

• ГЛАВА 3. БУФЕР СВЕРХОПЕРАТИВНОЙ ПАМЯТИ (КЕШ)

• 3.1 ЗАГОЛОВКИ БУФЕРА

• 3.2 СТРУКТУРА ОБЛАСТИ БУФЕРОВ (БУФЕРНОГО ПУЛА)

• 3.3 МЕХАНИЗМ ПОИСКА БУФЕРА
• 3.4 ЧТЕНИЕ И ЗАПИСЬ ДИСКОВЫХ БЛОКОВ
• 3.5 ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕУДОБСТВА БУФЕРНОГО КЕША
• 3.6 ВЫВОДЫ
• 3.7 УПРАЖНЕНИЯ

• ГЛАВА 4. ВНУТРЕННЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ФАЙЛОВ
• 4.1 ИНДЕКСЫ
• 4.1.1 Определение
• 4.1.2 Обращение к индексам
• 4.1.3 Освобождение индексов
• 4.2 СТРУКТУРА ФАЙЛА ОБЫЧНОГО ТИПА
• 4.3 КАТАЛОГИ
• 4.4 ПРЕВРАЩЕНИЕ СОСТАВНОГО ИМЕНИ ФАЙЛА (ПУТИ ПОИСКА) В ИДЕНТИФИКАТОР ИНДЕКСА

• 4.5 СУПЕРБЛОК

• 4.6 НАЗНАЧЕНИЕ ИНДЕКСА НОВОМУ ФАЙЛУ
• 4.7 ВЫДЕЛЕНИЕ ДИСКОВЫХ БЛОКОВ

• 4.8 ДРУГИЕ ТИПЫ ФАЙЛОВ

• 4.9 ВЫВОДЫ

• 4.10 УПРАЖНЕНИЯ

• ГЛАВА 5. СИСТЕМНЫЕ ОПЕРАЦИИ ДЛЯ РАБОТЫ С ФАЙЛОВОЙ СИСТЕМОЙ
• 5.1 OPEN

• 5.2 READ

• 5.3 WRIТЕ

• 5.4 ЗАХВАТ ФАЙЛА И ЗАПИСИ

• 5.5 УКАЗАНИЕ МЕСТА В ФАЙЛЕ, ГДЕ БУДЕТ ВЫПОЛНЯТЬСЯ ВВОД-ВЫВОД — LSEEК

• 5.6 CLOSЕ

• 5.7 СОЗДАНИЕ ФАЙЛА

• 5.8 СОЗДАНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ ФАЙЛОВ

• 5.9 СМЕНА ТЕКУЩЕГО И КОРНЕВОГО КАТАЛОГА

• 5.10 CМЕНА ВЛАДЕЛЬЦА И РЕЖИМА ДОСТУПА К ФАЙЛУ

• 5.11 STAT И FSTАТ
• 5.12 КАНАЛЫ
• 5.12.1 Системная функция pipе
• 5.12.2 Открытие поименованного канала
• 5.12.3 Чтение из каналов и запись в каналы
• 5.12.4 Закрытие каналов

• 5.12.5 Примеры

• 5.13 DUР
• 5.14 МОНТИРОВАНИЕ И ДЕМОНТИРОВАНИЕ ФАЙЛОВЫХ СИСТЕМ
• 5.14.1 Пересечение точек монтирования в маршрутах поиска имен файлов

• 5.14.2 Демонтирование файловой системы

• 5.15 LINК

• 5.16 UNLINК

• 5.16.1 Целостность файловой системы

• 5.16.2 Поводы для конкуренции

• 5.17 АБСТРАКТНЫЕ ОБРАЩЕНИЯ К ФАЙЛОВЫМ СИСТЕМАМ

• 5.18 СОПРОВОЖДЕНИЕ ФАЙЛОВОЙ СИСТЕМЫ

• 5.19 ВЫВОДЫ
• 5.20 УПРАЖНЕНИЯ

• ГЛАВА 6. СТРУКТУРА ПРОЦЕССОВ
• 6.1 СОСТОЯНИЯ ПРОЦЕССА И ПЕРЕХОДЫ МЕЖДУ НИМИ
• 6.2 ФОРМАТ ПАМЯТИ СИСТЕМЫ
• 6.2.1 Области
• 6.2.2 Страницы и таблицы страниц
• 6.2.3 Размещение ядра
• 6.2.4 Пространство процесса

• 6.3 КОНТЕКСТ ПРОЦЕССА

• 6.4 СОХРАНЕНИЕ КОНТЕКСТА ПРОЦЕССА
• 6.4.1 Прерывания и особые ситуации
• 6.4.2 Взаимодействие с операционной системой через вызовы системных функций

• 6.4.3 Переключение контекста

• 6.4.4 Сохранение контекста на случай аварийного завершения

• 6.4.5 Копирование данных между адресным пространством системы и адресным пространством задачи

• 6.5 УПРАВЛЕНИЕ АДРЕСНЫМ ПРОСТРАНСТВОМ ПРОЦЕССА

• 6.5.1 Блокировка области и снятие блокировки

• 6.5.2 Выделение области

• 6.5.3 Присоединение области к процессу

• 6.5.4 Изменение размера области
• 6.5.5 Загрузка области

• 6.5.6 Освобождение области

• 6.5.7 Отсоединение области от процесса
• 6.5.8 Копирование содержимого области
• 6.6 ПРИОСТАНОВКА ВЫПОЛНЕНИЯ
• 6.6.1 События, вызывающие приостанов выполнения, и их адреса

• 6.6.2 Алгоритмы приостанова и возобновления выполнения

• 6.7 ВЫВОДЫ
• 6.8 УПРАЖНЕНИЯ

• ГЛАВА 7. УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССАМИ
• 7.1 СОЗДАНИЕ ПРОЦЕССА

• 7.2 СИГНАЛЫ

• 7.2.1 Обработка сигналов

• 7.2.2 Группы процессов

• 7.2.3 Посылка сигналов процессами
• 7.3 ЗАВЕРШЕНИЕ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЦЕССА
• 7.4 ОЖИДАНИЕ ЗАВЕРШЕНИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЦЕССА
• 7.5 ВЫЗОВ ДРУГИХ ПРОГРАММ

• 7.6 КОД ИДЕНТИФИКАЦИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ПРОЦЕССА

• 7.7 ИЗМЕНЕНИЕ РАЗМЕРА ПРОЦЕССА
• 7.8 КОМАНДНЫЙ ПРОЦЕССОР SHELL
• 7.9 ЗАГРУЗКА СИСТЕМЫ И НАЧАЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС

• 7.10 ВЫВОДЫ

• 7.11 УПРАЖНЕНИЯ

• ГЛАВА 8. ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ И ЕЕ ВРЕМЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
• 8.1 ПЛАНИРОВАНИЕ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЦЕССОВ
• 8.1.1 Алгоритм
• 8.1.2 Параметры диспетчеризации
• 8.1.3 Примеры диспетчеризации процессов

• 8.1.4 Управление приоритетами

• 8.1.5 Планирование на основе справедливого раздела

• 8.1.6 Работа в режиме реального времени

• 8.2 СИСТЕМНЫЕ ОПЕРАЦИИ, СВЯЗАННЫЕ СО ВРЕМЕНЕМ

• 8.3 ТАЙМЕР

• 8.3.1 Перезапуск часов

• 8.3.2 Внутренние системные тайм-ауты

• 8.3.3 Построение профиля

• 8.3.4 Учет и статистика

• 8.3.5 Поддержание времени в системе

• 8.4 ВЫВОДЫ

• 8.5 УПРАЖНЕНИЯ

• ГЛАВА 9. АЛГОРИТМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПАМЯТЬЮ

• 9.1 СВОПИНГ

• 9.1.1 Управление пространством на устройстве выгрузки

• 9.1.2 Выгрузка процессов

• 9.1.2.1 Выгрузка при выполнении системной функции fork
• 9.1.2.2 Выгрузка с расширением

• 9.1.3 Загрузка (подкачка) процессов

• 9.2 ПОДКАЧКА ПО ЗАПРОСУ

• 9.2.1 Структуры данных, используемые подсистемой замещения страниц

• 9.2.1.1 Функция fork в системе с замещением страниц
• 9.2.1.2 Функция exec в системе с замещением страниц

• 9.2.2 "Сборщик" страниц

• 9.2.3 Отказы при обращениях к страницам

• 9.2.3.1 Обработка прерываний по отказу из-за недоступности данных
• 9.2.3.2 Обработка прерываний по отказу системы защиты
• 9.2.4 Замещение страниц на менее сложной технической базе

• 9.3 СИСТЕМА СМЕШАННОГО ТИПА СО СВОПИНГОМ И ПОДКАЧКОЙ ПО ЗАПРОСУ

• 9.4 ВЫВОДЫ

• 9.5 УПРАЖНЕНИЯ

• ГЛАВА 10. ПОДСИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВВОДОМ-ВЫВОДОМ
• 10.1 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДРАЙВЕРОВ С ПРОГРАММНОЙ И АППАРАТНОЙ СРЕДОЙ
• 10.1.1 Конфигурация системы
• 10.1.2 Системные функции и взаимодействие с драйверами
• 10.1.2.1 Open
• 10.1.2.2 Closе
• 10.1.2.3 Read и Writе
• 10.1.2.4 Стратегический интерфейс
• 10.1.2.5 Ioctl
• 10.1.2.6 Другие функции, имеющие отношение к файловой системе

• 10.1.3 Программы обработки прерываний

• 10.2 ДИСКОВЫЕ ДРАЙВЕРЫ

• 10.3 ТЕРМИНАЛЬНЫЕ ДРАЙВЕРЫ
• 10.3.1 Символьные списки
• 10.3.2 Терминальный драйвер в каноническом режиме

• 10.3.3 Терминальный драйвер в режиме без обработки символов

• 10.3.4 Опрос терминала

• 10.3.5 Назначение операторского терминала

• 10.3.6 Драйвер косвенного терминала

• 10.3.7 Вход в систему

• 10.4 ПОТОКИ

• 10.4.1 Более детальное рассмотрение потоков

• 10.4.2 Анализ потоков

• 10.5 ВЫВОДЫ

• 10.6 УПРАЖНЕНИЯ

• ГЛАВА 11. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПРОЦЕССОВ

• 11.1 ТРАССИРОВКА ПРОЦЕССОВ

• 11.2 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПРОЦЕССОВ В ВЕРСИИ V СИСТЕМЫ

• 11.2.1 Сообщения

• 11.2.2 Разделение памяти

• 11.2.3 Семафоры

• 11.2.4 Общие замечания

• 11.3 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В СЕТИ

• 11.4 ГНЕЗДА

• 11.5 ВЫВОДЫ

• 11.6 УПРАЖНЕНИЯ

• ГЛАВА 12. МНОГОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ
• 12.1 ПРОБЛЕМЫ, СВЯЗАННЫЕ С МНОГОПРОЦЕССОРНЫМИ СИСТЕМАМИ

• 12.2 ГЛАВНЫЙ И ПОДЧИНЕННЫЙ ПРОЦЕССОРЫ

• 12.3 СЕМАФОРЫ

• 12.3.1 Определение семафоров

• 12.3.2 Реализация семафоров

• 12.3.3 Примеры алгоритмов
• 12.3.3.1 Выделение буфера
• 12.3.3.2 Wait
• 12.3.3.3 Драйверы
• 12.3.3.4 Фиктивные процессы
• 12.4 СИСТЕМА TUNIS

• 12.5 УЗКИЕ МЕСТА В ФУНКЦИОНИРОВАНИИ МНОГОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМ

• 12.6 УПРАЖНЕНИЯ

• ГЛАВА 13. РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ СИСТЕМЫ
• 13.1 ПЕРИФЕРИЙНЫЕ ПРОЦЕССОРЫ
• 13.2 СВЯЗЬ ТИПА NEWCASTLЕ
• 13.3 "ПРОЗРАЧНЫЕ" РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ ФАЙЛОВЫЕ СИСТЕМЫ

• 13.4 РАСПРЕДЕЛЕННАЯ МОДЕЛЬ БЕЗ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ

• 13.5 ВЫВОДЫ

• 13.6 УПРАЖНЕНИЯ

• ПРИЛОЖЕНИЕ СИСТЕМНЫЕ ОПЕРАЦИИ

• БИБЛИОГРАФИЯ