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| 內容簡介： |
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操作系统相关理论较为抽象和难懂，对于很多初学者来说很难理解这些抽象的内容。本书以“学以致用”为目标，以构建一个高性能Web服务器为案例，将操作系统的处理器管理、内存管理和文件管理的相关理论融入到Web服务器构建的过程中。随着将操作系统中的这些理论逐步融入到Web服务器，读者会发现Web服务器的并发访问性能在逐步提高，这能极大地激发读者的学习兴趣。本书中的实验先易后难，从一个简单的单进程Web服务器开始，通过引入多进程、多线程、同步互斥、页面缓存及替换、内存分配及管理、文件系统、网络通信和零拷贝等概念和算法，逐步提高Web服务器并发访问性能。本书中的实验强调数据分析，通过在程序代码中加入性能统计参数以及应用性能评估工具来获得Web服务器运行状态数据；通过数据分析获得影响Web服务器并发访问性能的关键问题；通过引入操作系统的相关理论来解决这些问题。本书既可作为“操作系统”课程的配套实验教材，也可以作为系统编程人员动手实践的参考教材。
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| 關於作者： |
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鲁强，工学博士，副教授。参加的学术组织：中国计算机学会（CCF）、美国计算机学会（ACM）。出版著作情况：刘华， 屈红刚， 鲁强. 软件设计— 考点解析与模拟训练. 清华大学出版社， 2006.鲁强. 操作系统实验教程—以设计、实现高性能Web服务器为例，北京师范大学出版社，2018.所承担过的重点科研或教研项目：国家重点研发计划-智能化海上高精度地震数据处理关键技术下子课题海上高精度地震数据处理平台智能化辅助系统研发；校级教改项目---操作系统重点课程建设；校级教改项目---操作系统实验环境建设。
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| 目錄：
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第1章 Web服务器开发基础11.1 Web服务器简介11.2 TCP/IP协议族与HTTP21.2.1 TCP/IP协议族21.2.2 HTTP21.3 Socket编程61.4 开发环境与测试环境141.4.1 GCC151.4.2 构建makefile201.4.3 GDB201.4.4 服务性能测试工具261.4.5 性能指标341.5 实验1 Web服务器的初步实现35第2章 Web服务器的多进程和多线程模型372.1 背景介绍372.2 进程模型372.2.1 Linux中创建进程的相关函数372.2.2 Linux中进程间通信的相关函数392.2.3 多进程Web服务器模型472.2.4 实验2 Web服务器的多进程模型实现482.3 线程模型492.3.1 Linux线程模型492.3.2 POSIX 线程库接口492.3.3 Linux线程间的同步与互斥532.3.4 Web服务器的多线程模型552.3.5 实验3 Web服务器的多线程模型612.4 线程池模型622.4.1 实验4 Web服务器的线程池模型672.5 业务分割模型672.5.1 实验5 Web服务器的业务分割模型702.6 混合模型712.6.1 实验6 Web服务器的混合模型73第3章 Web服务器的内存管理743.1 背景介绍743.2 Web页面的缓存逻辑结构753.3 Web页面的缓存置换算法813.3.1 实验7 Web服务器页面缓存及其替换方法评估883.4 Web服务器的内存管理模型883.4.1 Linux内核内存管理模型893.4.2 Linux用户库函数管理内存方法973.4.3 Nginx 内存管理模型1063.4.4 实验8 Web服务器的内存管理108第4章 Web服务器的文件存储系统1094.1 背景介绍1094.2 Linux中的Ext文件系统1094.2.1 Ext 2文件系统结构1094.2.2 Ext 2文件系统分析1104.3 TFS文件系统1114.3.1 TFS文件系统架构1114.3.2 TFS文件系统性能分析1144.4 实验9 Web服务器的文件系统114第5章 Web服务器的网络I/O性能优化1165.1 背景介绍1165.2 Socket I/O多路复用1175.2.1 select1175.2.2 poll1225.2.3 epoll1235.3 阻塞和非阻塞I/O1265.4 异步I/O1385.4.1 异步I/O函数1385.4.2 异步通知响应1405.5 零拷贝1435.6 实验10 Web服务器网络I/O优化145
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