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第1章 概述1

1.1 并行操作系统的发展史3

1.2 多处理机系统结构6

1.3 并行操作系统的分类9

1.3.1 按控制方式9

1.3.2 内核结构10

第2章 进程与线程14

2.1 进程描述14

2.1.1 什么是进程15

2.1.2 操作系统控制结构15

2.1.3 进程控制结构17

2.2 进程状态19

2.2.1 进程的创建与结束20

2.2.2 进程状态变化模型21

2.2.3 进程挂起23

2.3.1 执行模式25

2.3 进程控制25

2.3.2 进程切换26

2.3.3 操作系统运行模型27

2.4 多处理机与线程30

2.4.1 对称多处理机30

2.4.2 进程模型和线程模型32

2.4.3 线程实现40

3.1 进程调度45

第3章 处理机调度45

3.1.1 分级程度46

3.1.2 进程调度方式与实现47

3.1.3 调度算法49

3.2 多机调度设计53

3.2.1 并行系统结构与调度54

3.2.2 线程调度57

3.3 分布主存多机分配和调度62

3.3.1 分布主存并行计算机类型62

3.3.2 处理器分配和调度算法概述63

3.3.3 典型的分配和调度算法示例66

3.4 典型并行操作系统处理器调度分析70

3.4.1 LWP、纯内核线程和用户级线程70

3.4.2 UNIX SVR4.2MP的处理调度71

3.4.3 Windows NT 处理机调度73

第4章 存储管理75

4.1 存储器的结构模式75

4.1.1 单一访问模式75

4.1.2 非一致存储访问模式76

4.1.3 非远程存储访问模式77

4.1.4 全高速缓存存储访问模式77

4.2 虚拟存储78

4.2.1 地址空间78

4.2.2 地址转换79

4.2.3 UMA模式的存储管理81

4.2.4 其他模式的存储管理81

4.3.1 一致性的模式82

4.3 数据一致性的管理82

4.4 存储器一致性模型与编程模型88

4.4.1 Cache一致性协议89

4.5 虚共享系统与共享存储空间编程模型90

4.6 并行环境下的数据访问与数据局部性92

4.7 页迁移技术92

4.7.1 页迁移的4个关键问题93

4.7.2 页故障触发的页迁移技术95

4.7.3 Cache失效触发的页迁移技术97

4.7.4 懒宿主页迁移100

4.7.5 3种页迁移技术的比较103

第5章 同步与互斥105

5.1 同步的提出105

5.1.1 几个单机系统中常见的典型例子105

5.2 单机系统中常采取的主要方法106

5.3 并行处理环境下同步与互斥的特殊性109

5.3.1 数据保护问题111

5.3.2 锁语义的修改111

5.3.4 信号量缺陷112

5.3.3 中断屏蔽问题112

5.3.5 丢失唤醒问题113

5.3.6 极度集中问题113

5.3.7共享与互斥访问113

5.4 共享主存多处理机的同步与互斥113

5.4.1 共享主存多机系统环境下常见的基本操作114

5.4.2 操作系统环境下常见的同步与互斥操作116

5.4.3 多处理机系统中几个值得讨论的问题117

5.5.2 无仲裁者竞争方法119

5.5 分布主存环境下的同步与互斥119

5.5.1 集中式控制方式119

5.5.3 令牌环方法120

5.5.4 失效时的解决方法120

5.6 一些实例120

5.6.1 UNIX System V Release4121

5.6.2 其它实现122

6.1.1 消息传递126

6.1 基本概念126

第6章 机间通信技术126

6.1.2 共享变量127

6.2 通信协议128

6.2.1 分层网络的体系结构128

6.2.2 ISO/OSI7层通信参考模型132

6.2.3 TCP/IP网络参考模型133

6.3 MPP操作系统通信技术135

6.3.1 PVM并和虚拟机系统135

6.3.2 消息传递标准MPI139

6.4 主动消息通信及其应用编程界面142

6.4.1 简介142

6.4.2 主动消息API:端点和群145

6.4.3 主动消息API:并行和同步150

6.4.4 主动消息API:传输操作154

6.4.5 Solaris/Myrinet端点管理157

6.5 多通道方法技术和NEXUS实现158

6.5.1 原因158

6.5.3 NEXUS实现方法159

6.5.2 多方法通信159

第7章 并行I/O和并行文件系统164

7.1 分布式文件系统165

7.1.1 分布式文件系统的设计166

7.1.2 分布式文件系统的实现168

7.1.3 分布式文件系统的新技术172

7.1.4 分布式文件系统举例173

7.2 并行I/O和并行文件系统181

7.2.1 文件抽象181

7.2.2 并行I/O的方法183

7.2.3 并行文件系统184

7.2.4 Galley并行文件系统184

7.2.5 PVFS并行文件系统191

7.2.6 Panda并行I/O库194

7.2.7 MPI-IO196

第8章 Mach操作系统核心分析200

8.1 Mach概述200

8.2.1 微内核201

8.2 Mach微内核201

8.2.2 Mach微内核中的对象202

8.2.3 客户/服务器模型202

8.3 Mach的进程管理203

8.3.1 任务203

8.3.2 线程203

8.3.3 Mach的线程调度205

8.4 Mach的存储管理206

8.4.1 存储对象207

8.4.2 Mach的虚存对象207

8.4.3 存储对象到虚空间的的映射208

8.5 Mach的通信机制209

8.5.1 基本概念209

8.5.2 端口权限保护机制的实现209

8.5.3 实现端口权限保护的一般方法212

8.5.4 网络通信213

参考文献214