一个64位操作系统的设计与实现 PDF 电子书 X0004

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Java电子书：一个64位操作系统的设计与实现    PDF 电子书 Java吧 java8.com

- x9 U1 [# ^; u7 E+ B作者:田宇出版社:人民邮电出版社出版时间:2018年05月

2 B9 u  ^* h8 V/ W' n8 L编号：166-Java吧资源免费-X0004【Java吧 java8.com】

* @: N) H! a7 F
7 }' `/ m( m& w* b1 y) {# L
3 |& z/ s8 `2 r# ~, D4 A" V) x5 M7 `目录：

9 z. b+ U7 k0 j* M. o: `
部分　操作系统相关知识介绍及环境搭建
第　1章 操作系统概述　4
8 @: N0 a/ }$ g- i. i1．1　什么是操作系统　4
1．2　操作系统的组成结构　4
1．3　编写操作系统需要的知识　7
5 Y7 y. H; e# t3 m/ a9 z2 ]1．4　本书操作系统简介　8
+ w* M) ]2 [2 Z$ J$ P* \第　2章 环境搭建及基础知识　9
2．1　虚拟机及开发系统平台介绍　9
+ L& V& u2 O; j8 _: v2．1．1　VMware的安装　9
  Y5 k1 @4 c" E% }' s2．1．2　编译环境CentOS 6　10
  j$ K- \% c4 V! Q0 t2．1．3　Bochs虚拟机　11
2．2　汇编语言　14
2．2．1　AT&T汇编语言格式与Intel汇编语言格式　14
! T) V# x, U" a5 n) s* N2．2．2　NASM编译器　16
. ^; N+ a( U: c' E0 m2．2．3　使用汇编语言调用C语言的函数　16
2．3　C语言　19
+ |7 {: r" \9 j, {) I5 y; l7 B2．3．1　GNU C内嵌汇编语言　20
5 j+ r& q( f& A0 c2．3．2　GNU C语言对标准C语言的扩展　23
+ A; i$ Q- b% L. F第二部分　初级篇
第3章　BootLoader引导启动程序　30
/ D/ J: u- d1 G7 C0 K3．1　Boot引导程序　30
# \6 d4 B0 ~# d0 V4 z- j% W; i5 K! Z* f3．1．1　BIOS引导原理　31
" C, p) }9 t5 E+ O7 r& f, c7 {6 Q5 m3．1．2　写一个Boot引导程序　32
2 G% K+ |" V7 k6 V( N' p+ a3．1．3　创建虚拟软盘镜像文件　36
4 \' b0 `9 ^8 M3．1．4　在Bochs上运行我们的Boot程序　38
# s, P4 P* c9 q( o' R: n3．1．5　加载Loader到内存　40
' p+ F# i4 {9 \( w5 ^+ w3．1．6　从Boot跳转到Loader程序　52
3 D5 m9 L8 g0 p- h6 I3．2　Loader引导加载程序　54
+ ^/ X* }/ p* i3．2．1　Loader原理　54
" ^9 O* \8 o+ {- [0 {- `$ U3 M3．2．2　写一个Loader程序　55
3．2．3　从实模式进入保护模式再到IA-32e模式　65
3．2．4　从Loader跳转到内核程序　75
第4章　内核层　78
+ `7 ?0 k1 [7 B4．1　内核执行头程序　78
4．1．1　什么是内核执行头程序　78
+ {+ O3 t' f3 ]9 l5 T4．1．2　写一个内核执行头程序　79
4．2　内核主程序　83
4．3　屏幕显示　85
4．3．1　在屏幕上显示色彩　86
% T8 X2 U5 ^0 ?9 ^- e! v4．3．2　在屏幕上显示log　88
0 o- |! V1 u& U2 q4．4　系统异常　100
) n& s3 S& T% D8 k4．4．1　异常的分类　101
* B8 x  ?) X% S# p4．4．2　系统异常处理（一）　102
0 o, _2 K9 o( r. ]% A4．4．3　系统异常处理（二）　109
4．5　初级内存管理单元　121
4．5．1　获得物理内存信息　121
7 v% v6 U, H& o5 _4．5．2　计算可用物理内存页数　123
% z7 ?" G, R  k& c# g4．5．3　分配可用物理内存页　126
# W( S1 R/ b3 ]9 i4 o4．6　中断处理　142
) j% A$ d* y/ d4．6．1　8259A PIC　142
4．6．2　触发中断　148
' ?2 ]* [/ {" l& g+ @4．7　键盘驱动　152
4．7．1　简述键盘功能　152
- H% }% n% `0 ~- x, {4．7．2　实现键盘中断捕获函数　154
; k' |5 _) n- P4．8　进程管理　155
: a6 Z6 p0 F  Z+ h4．8．1　简述进程管理模块　155
4．8．2　PCB　156
4．8．3　init进程　163
第5章　应用层　171
- j4 y) }- t2 T2 ?) K2 P  J5 ~  `5．1　跳转到应用层　171
5．2　实现系统调用API　180
5．3　实现一个系统调用处理函数　185
第三部分　高级篇
第6章　处理器体系结构　190
6．1　基础功能与新特性　190
- c9 j* t$ G4 m. ~4 m6．1．1　运行模式　190
2 o1 t" W) K5 R1 S  Z' F* N& g6．1．2　通用寄存器　191
6．1．3　CPUID指令　192
6．1．4　标志寄存器EFLAGS　193
$ w" [: v! n5 ]6 `" _* ]6．1．5　控制寄存器　195
6．1．6　MSR寄存器组　199
9 @  V0 T$ c2 I% r, H" ^6．2　地址空间　199
6．2．1　虚拟地址　200
6．2．2　物理地址　200
6．3　实模式　200
6．3．1　实模式概述　201
6．3．2　实模式的段寻址方式　201
& H8 ^9 C7 m6 t; |: h6．3．3　实模式的中断向量表　201
; j' `" K; {) N8 o+ w4 a8 j* P6．4　保护模式　202
6 H7 ?8 h" H1 S, K8 Y% o( a+ [6．4．1　保护模式概述　202
, w: S9 M! ?! P4 N! s, V, J' ?% f6．4．2　保护模式的段管理机制　206
6．4．3　保护模式的中断/异常处理机制　214
5 ]4 W8 h6 \2 H8 X# ?7 _! _6．4．4　保护模式的页管理机制　217
+ {1 ]$ q" f4 u+ S6．4．5　保护模式的地址转换过程　224
6．5　IA-32e模式　226
6．5．1　IA-32e模式概述　226
6．5．2　IA-32e模式的段管理机制　228
. w1 W, @7 X: c. N6．5．3　IA-32e模式的中断/异常处理机制　234
3 S( }. s6 n, Z/ s6．5．4　IA-32e模式的页管理机制　234
% q7 N) q( @9 a- r6 _& |3 q6．5．5　IA-32e模式的地址转换过程　237
) ^0 l: u$ @0 C' h2 N4 u8 j! z) p第7章　完善BootLoader功能　238
7．1　实模式的寻址瓶颈　238
7．1．1　错综复杂的1 MB物理地址空间　238
7．1．2　突破1 MB物理内存瓶颈　239
7．1．3　实模式下的4 GB线性地址寻址　240
7．2　获取物理地址空间信息　240
7．3　操作系统引导加载阶段的内存空间划分　242
/ E' H- r; a9 k3 ]4 Q/ G7．4　U盘启动　244
7 v3 e7 R% x  M& U2 D- v% _# l7．4．1　USB-FDD、USB-ZIP和USB-HDD启动模式的简介　244
! o9 P- b4 j; C/ P9 f& N$ w7．4．2　将Boot引导程序移植到U盘中启动　251
7．5　在物理平台上启动操作系统　255
7．6　细说VBE功能的实现　261
7．6．1　VBE规范概述　261
7．6．2　获取物理平台的VBE相关信息　272
% _+ }- S3 N4 T7．6．3　设置显示模式　279
1 q- H' Z' \1 |& e: @/ w/ Z1 W第8章　内核主程序　282
' z: w% K2 u8 \1 J) j8．1　内核主程序功能概述　282
8．2　操作系统的Makefile编译脚本　282
: h2 C8 _0 t7 l+ z- }7 H8 w8．3　操作系统的kernel．lds链接脚本　286
8．4　操作系统的线性地址空间划分　289
, z, t8 m* X& ~; H& T, R1 X* J( n" T8．5　获得处理器的固件信息　290
第9章　高级内存管理单元　297
9．1　SLAB内存池　297
# _. `/ m3 `" p$ @) T5 m9．1．1　SLAB内存池概述及相关结构体定义　298
9．1．2　SLAB内存池的创建与销毁　299
9．1．3　SLAB内存池中对象的分配与回收　302
9．2　基于SLAB内存池技术的通用内存管理单元　308
9．2．1　通用内存管理单元的初始化函数slab_init　308
9．2．2　通用内存的分配函数kmalloc　312
9．2．3　通用内存的回收函数kfree　317
9．3　调整物理页管理功能　321
9．3．1　内存管理单元结构及相关函数调整　321
# y( n  ^8 [  \' v: I. E) W- H9．3．2　调整alloc_pages函数　323
9．3．3　创建free_pages函数　327
9．4　页表初始化　330
; f: F2 h6 B2 b9．4．1　页表重新初始化　331
9．4．2　VBE帧缓存区地址重映射　334
第　10章 高级中断处理单元　337
, X1 l( u; b+ r$ ]* P# y10．1　APIC概述　337
+ D1 q+ ^4 ]- x. Y: q10．2　Local APIC　338
8 j- v$ L6 A/ B, G1 v; s& L10．2．1　Local APIC的基础信息　338
" f) m8 B  R+ R) D5 Q" T  f10．2．2　Local APIC整体结构及各功能描述　344
; F/ {5 w7 s3 W0 |; ^+ w10．3　I/O APIC　352
10．3．1　I/O APIC控制器的基础信息　353
10．3．2　I/O APIC整体结构及各引脚功能　356
+ Y# y. |# r4 _& \10．4　中断控制器的模式选择与初始化　358
! E' {$ J1 W; s' T10．4．1　中断模式　359
4 ?! P/ [  a. T' s9 d+ Z10．4．2　Local APIC控制器的初始化　362
10．4．3　I/O APIC控制器的初始化　368
10．5　高级中断处理功能　375
2 m4 U, E6 N% C* L" g10．5．1　Linux的中断处理机制概述　375
1 q1 R+ i0 k2 i1 b6 j" t10．5．2　实现中断上半部处理功能　377
第　11章 设备驱动程序　382
6 u7 v2 x9 ]; e4 g1 d8 t" p11．1　键盘和鼠标驱动程序　382
3 {) ~# W% z5 P$ ]" ]% {11．1．1　键盘和鼠标控制器　382
# o0 H3 w3 Y* n2 p0 y$ x' D11．1．2　完善键盘驱动　389
11．1．3　实现鼠标驱动　398
11．2　硬盘驱动程序　403
/ n9 L; {  N; b( [, A. V7 Z11．2．1　硬盘设备初探　403
0 I! K5 T& y# t* X& C( h11．2．2　完善硬盘驱动程序　418
/ x6 V: Y, }5 v* I8 [  M) z" H第　12章 进程管理　428
12．1　进程管理单元功能概述　428
12．2　多核处理器　429
12．2．1　超线程技术与多核技术概述　429
12．2．2　多核处理器间的IPI通信机制介绍　434
12．2．3　让我们的系统支持多核　437
$ C- f$ A4 C: j12．3　进程调度器　464
* ]6 I+ R# h, C2 L& s: O) Q12．3．1　Linux进程调度器简介　465
, R, x1 i5 }: ~  a12．3．2　墙上时钟与定时器　468
0 v% u0 }" u  P6 p# o" z' P12．3．3　内核定时器　479
$ L; ^' M. K8 e( `# `. e12．3．4　实现进程调度功能　486
12．4　内核同步方法　498
2 _4 b' I: L9 y) Z' \1 D' Y( ~+ @12．4．1　原子变量　498
12．4．2　信号量　499
12．4．3　完善自旋锁　501
$ o4 X) h+ S* z4 r12．5　完善进程管理单元　503
12．5．1　完善PCB与处理器运行环境　503
12．5．2　完善进程调度器和AP处理器引导程序　508
" t4 ^# C$ [4 f; a% P. f12．5．3　关于线程　514
第　13章 文件系统　516
13．1　文件系统概述　516
13．2　解析FAT32文件系统　517
7 H7 v. R8 W7 i13．2．1　FAT32文件系统简介　517
6 u7 e4 c1 j% [( L13．2．2　通过实例深入解析FAT32文件系统　523
13．2．3　实现基于路径名的文件系统检索功能　532
13．3　虚拟文件系统　552
13．3．1　Linux VFS简介　552
13．3．2　实现VFS　554
/ ?# j# Z' }4 b0 j! f# s  M! n, l第　14章 系统调用API库　566
14．1　系统调用API结构　566
. G1 S3 u8 S" R8 m' N  {6 f14．2　基于POSIX规范实现系统调用API库　567
) C5 \) p0 m0 s/ Y14．2．1　POSIX规范下的系统调用API简介　567
" M# s- Y0 ]) J" H14．2．2　升级系统调用模块　568
14．2．3　基础文件操作的系统调用API实现　574
14．2．4　进程创建的系统调用API实现　599
14．2．5　内存管理的基础系统调用API实现　618
+ S: L1 f! I0 U% ^第　15章 Shell命令解析器及命令　626
15．1　Shell命令解析器　626
15．1．1　Shell命令解析器概述　626
15．1．2　实现Shell命令解析器　627
15．2　基础命令　641 java8.com
/ D0 ]9 Y- K+ g0 \$ `, S7 z, v15．2．1　重启命令reboot　641
15．2．2　工作目录切换命令cd　642
5 O! r& B$ X; t% H+ r15．2．3　目录内容显示命令ls　645
15．2．4　文件查看命令cat　654
15．2．5　程序执行命令exec　655
第　16章 一个彩蛋　665
附录　术语表　676
/ k: V' \' W4 M0 _! o1 r  w' H参考资料　679

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