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简介
本书首先对内核可执行镜像bzImage的构建过程进行了详细的讨论,着重分析了从系统加电到执行系统初始化入口函数start_kernel期间,内核所做的初始化工作。然后对Linux内核的三大核心模块:内存管理、进程管理、中断和异常处理逐一进行了深入的讨论。在此基础上,对时间度量、系统调用进行了分析和讨论。最后讨论了内核中常见的同步机制,并对每处理器变量和RCU这两种新的同步机制进行了详尽的分析。本书深入浅出、论述精辟、不回避代码分析中的难点,对Linux内核的核心组件逐一进行了深入的讨论和分析。可作为操作系统高级课程的教材,也可以作为计算机及其他相关专业高年级本科生和研究生深入学习操作系统以至研究系统软件核心技术的重要参考书。同时,还可供各行业从事系统软件开发的工程师、研究人员以及其他对Linux内核感兴趣者作为参考。
目录
第1章 Linux内核学习基础
1.1 为什么研究Linux内核
1.1.1 Linux的历史来源
1.1.2 Linux的发展现状
1.1.3 Linux的前景展望
1.2 选择什么版本进行研究
1.3 内核基本结构
1.3.1 内核在操作系统中的地位
1.3.2 Linux 2.6内核源代码目录树简介
1.3.3 Linux 2.6内核的新特性
1.4 如何阅读本书
1.4.1 内核探索工具
1.4.2 推荐阅读方法
第2章 引导过程分析
2.1 内核镜像的构建过程
2.1.1 编译内核的步骤及分析
2.1.2 内核镜像构建过程分析
2.2 系统引导过程分析
2.2.1 傀儡引导扇区
2.2.2 探测系统资源
2.2.3 解压内核镜像
2.2.4 进入保护模式
2.2.5 系统最终初始化
2.3 系统引导过程总结
第3章 内存管理
3.1 基础知识
3.1.1 存储器地址
3.1.2 分段机制
3.1.3 分页机制
3.2 内核页表的初始化过程
3.2.1 启用分页机制
3.2.2 构建内核页表
3.3 物理内存的描述方法
3.3.1 内存节点
3.3.2 内存区域 1
3.3.3 物理页框
3.4 物理内存的初始化过程
3.4.1 探测系统物理内存
3.4.2 初始化内存分配器
3.5 物理内存的分配与回收
3.5.1 伙伴分配算法
3.5.2 对象缓冲技术
3.6 内核地址空间
3.6.1 常规映射地址空间
3.6.2 固定映射地址空间
3.6.3 长久内核映射空间
3.6.4 临时内核映射空间
3.6.5 非连续映射地址空间
第4章 进程管理
4.1 进程与线程的概念
4.1.1 程序与进程
4.1.2 进程与线程
4.2 进程描述符
4.2.1 进程标识符
4.2.2 进程的状态
4.2.3 进程上下文
4.2.4 当前进程
4.3 进程的组织形式
4.3.1 进程标识符构成的哈希表
4.3.2 所有进程构成的双向链表
4.3.3 执行态进程组成的运行队列
4.3.4 阻塞态进程组成的等待队列
4.4 进程的创建过程
4.4.1 进程创建的接口函数
4.4.2 进程创建的处理过程
4.5 进程调度算法
4.5.1 进程的分类
4.5.2 进程优先级
4.5.3 时间片分配
4.5.4 进程调度时机
4.6 进程切换过程分析
4.6.1 选取合适进程
4.6.2 完成上下文切换
4.7 空闲进程的初始化
4.7.1 空闲进程的内核态栈
4.7.2 空闲进程的内存描述符
4.7.3 空闲进程的硬件上下文
4.7.4 空闲进程的任务状态段
第5章 中断和异常
5.1 基础知识
5.1.1 中断和异常的定义
5.1.2 中断和异常的分类
5.1.3 中断和异常的对比
5.2 处理机制
5.2.1 IA32架构下的处理机制
5.2.2 Linux内核的实现策略
5.3 中断描述符表的初始化
5.3.1 中断描述符表的初步初始化
5.3.2 中断描述符表的最终初始化
5.4 具体处理过程
5.4.1 公用的硬件处理阶段
5.4.2 中断的软件处理阶段
5.4.3 异常的软件处理阶段
5.5 延迟处理机制
5.5.1 softirq延迟处理
5.5.2 tasklet延迟处理
5.5.3 work queue延迟处理
第6章 时间度量
6.1 硬件支持
6.1.1 实时钟RTC
6.1.2 ……
1.1 为什么研究Linux内核
1.1.1 Linux的历史来源
1.1.2 Linux的发展现状
1.1.3 Linux的前景展望
1.2 选择什么版本进行研究
1.3 内核基本结构
1.3.1 内核在操作系统中的地位
1.3.2 Linux 2.6内核源代码目录树简介
1.3.3 Linux 2.6内核的新特性
1.4 如何阅读本书
1.4.1 内核探索工具
1.4.2 推荐阅读方法
第2章 引导过程分析
2.1 内核镜像的构建过程
2.1.1 编译内核的步骤及分析
2.1.2 内核镜像构建过程分析
2.2 系统引导过程分析
2.2.1 傀儡引导扇区
2.2.2 探测系统资源
2.2.3 解压内核镜像
2.2.4 进入保护模式
2.2.5 系统最终初始化
2.3 系统引导过程总结
第3章 内存管理
3.1 基础知识
3.1.1 存储器地址
3.1.2 分段机制
3.1.3 分页机制
3.2 内核页表的初始化过程
3.2.1 启用分页机制
3.2.2 构建内核页表
3.3 物理内存的描述方法
3.3.1 内存节点
3.3.2 内存区域 1
3.3.3 物理页框
3.4 物理内存的初始化过程
3.4.1 探测系统物理内存
3.4.2 初始化内存分配器
3.5 物理内存的分配与回收
3.5.1 伙伴分配算法
3.5.2 对象缓冲技术
3.6 内核地址空间
3.6.1 常规映射地址空间
3.6.2 固定映射地址空间
3.6.3 长久内核映射空间
3.6.4 临时内核映射空间
3.6.5 非连续映射地址空间
第4章 进程管理
4.1 进程与线程的概念
4.1.1 程序与进程
4.1.2 进程与线程
4.2 进程描述符
4.2.1 进程标识符
4.2.2 进程的状态
4.2.3 进程上下文
4.2.4 当前进程
4.3 进程的组织形式
4.3.1 进程标识符构成的哈希表
4.3.2 所有进程构成的双向链表
4.3.3 执行态进程组成的运行队列
4.3.4 阻塞态进程组成的等待队列
4.4 进程的创建过程
4.4.1 进程创建的接口函数
4.4.2 进程创建的处理过程
4.5 进程调度算法
4.5.1 进程的分类
4.5.2 进程优先级
4.5.3 时间片分配
4.5.4 进程调度时机
4.6 进程切换过程分析
4.6.1 选取合适进程
4.6.2 完成上下文切换
4.7 空闲进程的初始化
4.7.1 空闲进程的内核态栈
4.7.2 空闲进程的内存描述符
4.7.3 空闲进程的硬件上下文
4.7.4 空闲进程的任务状态段
第5章 中断和异常
5.1 基础知识
5.1.1 中断和异常的定义
5.1.2 中断和异常的分类
5.1.3 中断和异常的对比
5.2 处理机制
5.2.1 IA32架构下的处理机制
5.2.2 Linux内核的实现策略
5.3 中断描述符表的初始化
5.3.1 中断描述符表的初步初始化
5.3.2 中断描述符表的最终初始化
5.4 具体处理过程
5.4.1 公用的硬件处理阶段
5.4.2 中断的软件处理阶段
5.4.3 异常的软件处理阶段
5.5 延迟处理机制
5.5.1 softirq延迟处理
5.5.2 tasklet延迟处理
5.5.3 work queue延迟处理
第6章 时间度量
6.1 硬件支持
6.1.1 实时钟RTC
6.1.2 ……
Linux 2.6内核标准教程
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