FreeBSD操作系统设计与实现（原书第2版）_[美]马歇尔·柯克·麦库西克,[美]乔治·V.内维尔-尼尔,[美]罗伯特·N.M.沃森_9787111689973

本书由FreeBSD系统的三位引领者撰写，在上一版基础上做了大幅更新，涵盖FreeBSD 5和FreeBSD 11之间的所有重大改进，如使用FreeBSD Jail的高度可扩展和轻量级虚拟化、使用Xen和Virtio设备半虚拟化的虚拟机加速、Capsicum沙箱和GELI加密磁盘保护以及DTrace内核调试技巧等。全书从接口到内核再到硬件逐层深入，详细阐述实现每个重要系统组件——进程管理、安全、虚拟内存、I/O系统、文件系统、socket IPC和网络等——所使用的概念、数据结构和算法。本书可以作为高等院校操作系统相关课程的教材或参考书，也可以作为系统开发人员和管理人员的学习指南。

本书遵循早期权威的、完整的关于UNIX系统4.3BSD和4.4BSD版本的设计和实现的描述，这些UNIX系统是由加州大学伯克利分校开发的。自从伯克利在1994年发布终版本以来，几个团队一直在开发BSD。本书详细介绍了FreeBSD，这个系统拥有的开发人员团体且发行为广泛。尽管FreeBSD发行版在其基本系统中包含了近1000个实用程序，在其ports集合中包含了近25 000个可选实用程序，但本书几乎完全集中在内核上。
类UNIX系统
类UNIX系统包括：传统的供应商系统，如Solaris和HP-UX；基于Linux的发行版，如Red Hat、Debian、Suse和Slackware；基于BSD的发行版，如FreeBSD、NetBSD、OpenBSD和Darwin。它们可以在从智能手机到的超级计算机的各种计算机上运行。它们是大多数多处理器、图形和向量处理系统选择的操作系统，并被广泛用于分时这一初目的。作为Internet上提供网络服务（从FTP到WWW）的常用平台，它们是有史以来开发的可移植性的操作系统。这种可移植性既归功于它们的实现语言C [Kernighan & Ritchie, 1989]（它本身就是一种广泛移植的语言），又归功于系统的优雅设计。
自1969年创始以来[Ritchie & Thompson, 1978]，UNIX系统在几个分分合合的支流中不断发展。初的开发人员继续在AT&T贝尔实验室开发第9版和第10版UNIX，以及UNIX第9版的后继版本。与此同时，AT&T在将UNIX System V与Sun Microsystems的基于BSD的SunOS合并以生产Solaris之前，授权将UNIX System V作为产品。第9版UNIX、System V和Solaris都受到了加州大学伯克利分校计算机系统研究小组（CSRG）推出的伯克利软件发行版的强烈影响。尽管Linux操作系统是独立于其他UNIX变体开发的，但它实现了UNIX接口。因此，在其他基于UNIX的平台上开发的应用程序很容易移植到Linux上运行。
伯克利软件发行版（BSD）
BSD系统是个基于UNIX系统并引入许多重要功能的发行版。这些重要功能包括：
按需分页的虚拟内存支持。
硬件、I/O系统的自动配置。
快速、可恢复的文件系统。
基于套接字的进程间通信（IPC）原语。
TCP/IP的相关实现。
伯克利发行版进入了许多供应商的UNIX系统，并被许多其他供应商的开发团队在内部使用。TCP/IP网络协议套件在4.2BSD和4.3BSD中的实现以及这些系统的应用，在推动TCP/IP网络协议套件成为世界标准方面发挥了关键作用。甚至像微软这样的非UNIX供应商也在自己的Winsock IPC接口中采用了伯克利套接字设计。
BSD的发布对POSIX（IEEE std1003.1）操作系统接口标准和相关标准也有很大的影响。这在一些特性上尤为明显，如可靠信号、作业控制、每个进程的多个访问组以及目录操作的例程，都是从BSD中改编后应用于POSIX的。
早期的BSD版本包含UNIX许可证代码，因此要求接收者拥有AT&T源代码许可证才能获得和使用BSD。1988年，伯克利把它的发行版分为AT&T授权的和可自由再发行的代码。可自由再发行的代码是单独授权的，任何人都可以获得、使用和重新分发。1994年伯克利发布的后一个可自由再发行的4.4BSD-Lite2版本包含了几乎整个内核以及所有重要的库和实用程序。
NetBSD和FreeBSD两个小组萌芽于1993年，并开始支持和分发由伯克利开发的免费可再发行与构建的系统。NetBSD小组强调可移植性和极简主义的方法，将系统移植到近60个平台上，他们决心保持系统的精简以易于兼容嵌入式应用程序。FreeBSD小组强调限度地支持PC体系结构，推动其系统易于安装，并向尽可能广泛的用户进行推广。
1995年，OpenBSD组从NetBSD组中分离出来，开发了一个强调安全性的发行版。2003年，Dragonfly组从FreeBSD组中分离出来，开发了一种轻量级的机制来支持多处理的发行版。多年来，BSD发行版之间处于良性竞争状态，许多想法和大量代码之间经常互通有无。
本书内容
本书介绍FreeBSD 11内核的内部结构以及实现FreeBSD系统功能所涉及的概念、数据结构和算法，从系统调用层向下（从接口到内核，再到硬件本身）涵盖FreeBSD的内容。该内核包括进程管理、内核安全、虚拟内存、I/O系统、文件系统、套接字IPC机制和网络协议实现等系统模块。除了与终端接口、系统启动有关的内容，系统调用层之上的知识，例如与库、Shell、命令行、编程语言和其他用户接口有关的内容都不在本书范围之内。本书沿袭了Organick在编写Multics操作系统书籍时首次采用的组织结构[Organick, 1975]，是对现代操作系统的深入研究。
在涉及特定硬件时，本书参考了Intel 32位体系结构和类似的AMD 64位体系结构。由于FreeBSD加强了在这些体系结构上的开发，它们是获得FreeBSD全面支持的体系结构，因此十分便于参考。
计算机专业人士阅读指南
FreeBSD被广泛应用于全球许多公司的核心基础体系结构。由于构建过程占用空间较小，它在嵌入式程序中的应用场景也越来越多。FreeBSD的授权条款不要求对发生变更或功能增强的系统进行发布，而Linux则要求以源代码形式提供对内核的所有更改和增强。因此，需要控制其知识产权发布的公司会使用FreeBSD构建产品。
本书主要针对使用FreeBSD系统工作的专业人员

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