现代体系结构上的UNIX系统：内核程序员的对称多处理和缓存技术(修订版) 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子版 mobi 在线

　　《现代体系结构上的UNIX系统：内核程序员的对称多处理和缓存技术(修订版)》首先回顾了与全书其他内容切实相关的UNIX系统内幕。回顾的目的是增进读者对UNIX操作系统概念的了解，并且定义随后使用的术语。《现代体系结构上的UNIX系统：内核程序员的对称多处理和缓存技术(修订版)》接下来的内容分为3个部分。第一部分“高速缓存存储系统”介绍了高速缓存体系结构、术语和概念，详细考察了4种常见的高速缓存实现——3种虚拟高速缓存的变体和物理高速缓存。第二部分“多处理器系统”讨论了调整单处理器内核的实现，使之适合于紧密耦合、共享存储多处理器上运行时所面临的问题和设计事宜，还研究了几种不同的实现。最后一部分介绍多处理器高速缓存一致性，这一部分通过研究高速缓存加入到一个紧密耦合、共享存储器多处理器系统时出现在操作系统和高速缓存体系结构上的问题，从而将前两个部分的内容结合到一起。

《现代体系结构上的UNIX系统：内核程序员的对称多处理和缓存技术(修订版)》适合于大学计算机及相关专业高年级本科生或者研究生使用。每一章都包含有一组练习题，问题都需要采用这一章所提供的信息以及一些额外学到的知识来解答，习题大都建立在这一章中所出现的例子的基础之上。在本书的末尾有选择地给出了习题的答案。

第1章  回顾UNIX内核原理

    1.1  引言

    1.2  进程、程序和线程

    1.3  进程地址空间

      1.3.1  地址空间映射

    1.4  上下文切换

    1.5  内存管理和进程管理的系统调用

      1.5.1  系统调用fork

      1.5.2  系统调用exec

      1.5.3  系统调用exit

      1.5.4  系统调用sbrk和brk

      1.5.5  共享内存

      1.5.6  I/O操作

      1.5.7  映射文件

    1.6  小结

    1.7  习题

    1.8  进一步的读物

第一部分  高速缓存存储系统

  第2章  高速缓存存储系统概述

    2.1  存储器层次结构

    2.2  高速缓存基本原理

      2.2.1  如何存取高速缓存

      2.2.2  虚拟地址还是物理地址

      2.2.3  搜索高速缓存

      2.2.4  替换策略

      2.2.5  写策略

    2.3  直接映射高速缓存

      2.3.1  直接映射高速缓存的散列算法

      2.3.2  直接映射高速缓存的实例

      2.3.3  直接映射高速缓存的缺失处理和替换策略

      2.3.4  直接映射高速缓存的总结

    2.4  双路组相联高速缓存

    2.5  n路组相联高速缓存

    2.6  全相联高速缓存

    2.7  n路组相联高速缓存的总结

    2.8  高速缓存冲洗

    2.9  无缓存的操作

    2.10  独立的指令高速缓存和数据高速缓存

    2.11  高速缓存的性能

    2.12  各种高速缓存体系的差异

    2.13  习题

    2.14  进一步的读物

  第3章  虚拟高速缓存

    3.1  虚拟高速缓存的操作

    3.2  虚拟高速缓存的问题

      3.2.1  歧义

      3.2.2  别名

    3.3  管理虚拟高速缓存

      3.3.1  上下文切换

      3.3.2  fork

      3.3.3  exec

      3.3.4  exit

      3.3.5  brk和sbrk

      3.3.6  共享内存和映射文件

      3.3.7  I/O

      3.3.8  用户-内核数据的歧义

    3.4  小结

    ……

  第4章  带有键的虚拟高速缓存

  第5章  带有物理地址标记的虚拟高速缓存

  第6章  物理高速缓存

  第7章  高效的高速缓存管理技术

第二部分  多处理器系统

  第8章  多处理器系统概述

  第9章  主从内核

  第10章  采用自旋锁的内核

  第11章  采用信号量的内核

  第12章  其他MP原语

  第13章  其他存储模型

第三部分  带有高速缓存的多处理器系统

  第14章  MP高速缓存一致性概述

  第15章  硬件高速缓存一致性

附录A  体系结构汇总

附录B  部分习题的答案

　　Curt Schimmel 操作系统架构师，他曾经从事过针对各种系统（从微处理器到多处理器的超级计算机）的移植和增强UNIX内核的工作，他还参加过为高效支持UNIX环境而开发的新硬件系统的设计工作。他曾是AT&T贝尔实验室的UNIX开发小组成员，后来为SGI（Silicon Graphics, Inc.）工作，目前是苹果公司高级软件工程师。

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要读取完整的一行，高速缓存可能需要额外的存储器周期，也可能不需要，这取决于主存储系统的设计。为了获得最佳性能，主存储系统应该以高速缓存行的大小为单元传送数据，这称为突发模式(burst mode)的传送.

将指令缓存与数据缓存分离，能够有效地使高速缓存的带宽加倍。

考虑使用自身能够修改代码的程序的情形，比如LISP解释器... 虽然可能让系统中的硬件自动保持指令高速缓存和数据高速缓存的同步，但是却很少这样做。

编辑推荐

　　《现代体系结构上的UNIX系统：内核程序员的对称多处理和缓存技术（修订版）》在揭示UNIX内核奥秘的诸多书籍中是具有里程碑意义的。在体现当今先进技术水平的系统上，采用对称多处理（SMP）技术和高速缓存存储系统来提高系统性能，已是颇为划算的重要技术。

　　《现代体系结构上的UNIX系统：内核程序员的对称多处理和缓存技术（修订版）》以大量示例来演示所讲述的概念，其中既有代表CISC处理器的例子，也有代表RISC处理器的例子，比如Intel 80486和Pentium、Motorola 68040和88000以及MIPS和SPARC处理器。为了增进读者对概念的理解，每一章还包含了一组练习题，在本书末尾有选择地给出了部分习题的答案。

　　《现代体系结构上的UNIX系统：内核程序员的对称多处理和缓存技术（修订版）》是为UNIX内核开发人员写的，它全面而通俗地阐述了高速缓存和对称多处理机的操作、二者协调工作的方法以及为了在融合两者的机器上运行操作系统必须要解决的问题。

媒体评论

　　“本书今天依然很有价值！当今的SMP系统本质上都是相同的，只是它们变得更大了。所以，如果你想在高速缓存和SMP方面打下牢固的基础，强烈推荐阅读这本书。”

　　—— Anatoly

　　“本书介绍了系统程序员需要了解的有关高速缓存、多处理器系统、缓存多处理器系统的几乎所有内容，特别是与UNIX系统相关的。”

　　——Unix Review

　　“本书非常精彩。我想更多地了解多处理器系统上的同步，我发现这本书中涵盖的内容比任何其他来源都要好。如果想了解SMP系统和它们引发的编程问题，你需要的这是这本书。”

　　——Angela C. Jakubik

　　“如果你正在移植UNIX或其他操作系统到当今的架构中，这本书有助于整理一些你可能会遇到的问题，以及如何很好地解决这些问题。”

　　——veliath

　　“我最近在从事Linux内核的工作，我发现自己被多处理器代码‘困’住了。在询问一圈儿之后，大多数有经验的Linux内核开发人员都推荐了这本书。这是一本非常精彩的书！”

　　——Amazon读者评论

　　“对这本书最好的描述是：这本书既是一本计算机体系结构书，又是一本操作系统书……强烈推荐那些想从硬件和软件两个角度了解高速缓存和SMP系统如何运行的人阅读这本书。”

　　——Amazon读者评论

书籍介绍

《现代体系结构上的UNIX系统：内核程序员的对称多处理和缓存技术(修订版)》首先回顾了与全书其他内容切实相关的UNIX系统内幕。回顾的目的是增进读者对UNIX操作系统概念的了解，并且定义随后使用的术语。《现代体系结构上的UNIX系统：内核程序员的对称多处理和缓存技术(修订版)》接下来的内容分为3个部分。第一部分“高速缓存存储系统”介绍了高速缓存体系结构、术语和概念，详细考察了4种常见的高速缓存实现——3种虚拟高速缓存的变体和物理高速缓存。第二部分“多处理器系统”讨论了调整单处理器内核的实现，使之适合于紧密耦合、共享存储多处理器上运行时所面临的问题和设计事宜，还研究了几种不同的实现。最后一部分介绍多处理器高速缓存一致性，这一部分通过研究高速缓存加入到一个紧密耦合、共享存储器多处理器系统时出现在操作系统和高速缓存体系结构上的问题，从而将前两个部分的内容结合到一起。

《现代体系结构上的UNIX系统：内核程序员的对称多处理和缓存技术(修订版)》适合于大学计算机及相关专业高年级本科生或者研究生使用。每一章都包含有一组练习题，问题都需要采用这一章所提供的信息以及一些额外学到的知识来解答，习题大都建立在这一章中所出现的例子的基础之上。在本书的末尾有选择地给出了习题的答案。