操作系统原理与实践:并发篇(第二版)

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"Operating Systems Principles and Practice英文版第二卷,主要关注并发性,是卡内基梅隆大学操作系统课程的教材,由Thomas Anderson和Michael Dahlin编写,由Recursive Books出版。" 《Operating Systems Principles and Practice》是操作系统领域的经典教材,第二卷主要探讨的是并发性这一核心主题。并发性是现代操作系统中的关键概念,它涉及到如何在多任务环境下有效地管理资源,以实现高效且响应迅速的系统操作。这本书由University of Washington的Thomas Anderson和University of Texas及Google的Michael Dahlin合作完成,两位作者都是操作系统领域的知名专家。 在内容上,该书可能会涵盖以下知识点: 1. **进程与线程**:介绍进程作为资源分配的基本单位,以及线程作为执行的基本单位的概念,包括它们的创建、销毁、同步和通信机制。 2. **并发模型**:讲解各种并发模型,如分时系统、抢占式调度、非抢占式调度,以及多核和多处理器环境下的并发处理。 3. **同步机制**:详细阐述互斥锁、信号量、条件变量、事件对象等同步工具的使用,以及死锁的概念和避免策略。 4. **并发控制**:讨论并发操作可能带来的数据不一致性问题,如活锁和死锁,以及解决这些问题的方法,如银行家算法。 5. **线程池和任务队列**:解释如何通过线程池和任务队列优化并发性能,减少上下文切换的开销。 6. **并发编程模型**:介绍线程库(如POSIX线程库pthreads)和高级并发模型(如Java的ExecutorService)的使用。 7. **分布式系统中的并发**:探讨在网络环境或分布式系统中处理并发问题的挑战和解决方案。 8. **并行计算**:介绍并行计算的基本原理,如MapReduce模型,以及如何利用多核处理器进行并行计算。 9. **内存模型和一致性**:讲解不同内存模型(如弱内存模型和强内存模型)对并发程序的影响,以及内存一致性模型如MESI协议。 10. **性能分析和调优**:讨论如何评估并发程序的性能,使用工具进行并发性能分析,并提供性能优化的技巧。 该教材适合计算机科学与工程专业的学生,以及对操作系统感兴趣的从业者阅读,旨在通过理论和实践结合的方式深入理解操作系统中的并发原理和实践技巧。此外,书中还可能包含实例和习题,以帮助读者巩固所学知识。对于想要深入学习和研究操作系统设计的人来说,这是一本不可多得的参考书。