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操作系统原理与xv6 Linux内核核心技术剖析

共计 30 章节
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01
操作系统概述
操作系统的定义与目标 · 操作系统的历史演变（批处理 · 分时
操作系统概述操作系统的定义
02
操作系统结构与硬件基础
操作系统的内核态与用户态 · 系统调用机制 · 中断与异常
操作系统结构硬件基础
03
进程与线程概念
进程的定义与组成（PCB） · 进程的状态与转换（三态模型 · 五态模型）
进程线程概念
04
进程控制与调度
进程的创建与终止（fork/exec… · 进程调度算法（FCFS · SJF
进程控制调度
05
进程同步与互斥
临界区问题 · 互斥锁与信号量机制 · 经典同步问题（生产者-消费者
进程同步互斥
06
死锁
死锁的定义与必要条件 · 死锁预防 · 死锁避免（银行家算法）
死锁死锁的定义
07
内存管理基础
内存管理的功能 · 地址绑定（编译时 · 加载时
内存管理基础内存管理的功能
08
分页与分段
分页存储管理（页表 · TLB） · 分段存储管理
分页分段
09
虚拟内存
虚拟内存的概念与原理 · 请求分页 · 页面置换算法（FIFO
虚拟内存虚拟内存的概念
10
文件系统基础
文件的概念与属性 · 文件访问方法（顺序 · 直接
文件系统基础文件的概念
11
文件系统实现
文件系统布局（引导块 · 超级块 · inode
文件系统实现文件系统布局
12
I/O系统
I/O硬件（设备控制器 · 端口 · 总线）
I/O系统
13
xv6操作系统概述
xv6的历史与设计哲学 · xv6的源码结构（kernel/ · user/
xv6操作系统概述
14
xv6进程管理（一）
xv6的进程数据结构（struct… · 进程状态与调度（基于时间片的轮转） · 进程创建（fork系统调用实现）
xv6进程管理
15
xv6进程管理（二）
进程切换（swtch函数与上下文切换… · 进程销毁（exit与wait系统调用… · sleep与wakeup机制
xv6进程管理
16
xv6同步机制
xv6的自旋锁（spinlock）实… · 基于锁的临界区保护 · 条件变量与sleep/wakeup
xv6同步机制
17
xv6内存管理（一）
xv6的地址空间布局（内核空间与用户… · 页表初始化（kvminit与kvmm… · 物理内存分配器（kalloc与kfr…
xv6内存管理
18
xv6内存管理（二）
用户进程地址空间创建（exec系统调… · 缺页异常处理（trap.c中的处理流… · vm.c核心函数解析
xv6内存管理
19
xv6文件系统（一）
xv6文件系统磁盘布局（超级块 · 日志 · inode块
xv6文件系统
20
xv6文件系统（二）
文件描述符与打开文件表（struct… · 文件读写操作（read/write系… · 日志系统（log_write与com…
xv6文件系统
21
xv6系统调用与中断
xv6的系统调用流程（用户态到内核态… · 中断向量表与trap机制 · 设备中断处理（如UART中断）
xv6系统调用
22
xv6启动与初始化
bootloader（bootasm… · kernel entry（entry… · main函数初始化流程（consol…
xv6启动
23
Linux内核架构概述
Linux内核的子系统（进程管理 · 内存管理 · 文件系统
Linux内核架构概述
24
Linux进程管理
Linux的task_struct结… · 进程调度器（CFS调度算法与红黑树） · 进程优先级与nice值
Linux进程管理
25
Linux内存管理
Linux的虚拟内存布局（3 · 伙伴系统（Buddy System）… · 内存映射（mmap）
Linux内存管理
26
Linux文件系统
VFS（虚拟文件系统）架构 · ext4文件系统核心特性（inode · 块组
Linux文件系统
27
Linux中断与异常
中断描述符表（IDT） · 中断处理流程（上半部与下半部） · 软中断与tasklet
Linux异常
28
Linux设备驱动模型
设备驱动基础（字符设备 · 块设备 · 网络设备）
Linux设备驱动模型
29
Linux网络协议栈
网络协议栈分层（socket层 · TCP/UDP层 · IP层
Linux网络协议栈
30
操作系统安全与虚拟化
操作系统安全机制（ASLR · NX · SELinux）
操作系统安全虚拟化