并行操作系统原理与技术PDF电子书下载

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 Release4 121

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MPI 139

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-IO 196

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