Linux內(nèi)核設(shè)計與實現(xiàn)（原書第3版·典藏版）

目　　錄
譯者序
序　言
前　言
第3版致謝
作者簡介
第1章　Linux內(nèi)核簡介1
1.1　UNIX的歷史1
1.2　追尋Linus足跡：Linux簡介2
1.3　操作系統(tǒng)和內(nèi)核簡介3
1.4　Linux內(nèi)核和傳統(tǒng)UNIX內(nèi)核的
比較5
1.5　Linux內(nèi)核版本7
1.6　Linux內(nèi)核開發(fā)者社區(qū)8
1.7　小結(jié)8
第2章　從內(nèi)核出發(fā)10
2.1　獲取內(nèi)核源碼10
2.1.1　使用Git10
2.1.2　安裝內(nèi)核源代碼10
2.1.3　使用補(bǔ)丁11
2.2　內(nèi)核源碼樹11
2.3　編譯內(nèi)核12
2.3.1　配置內(nèi)核12
2.3.2　減少編譯的垃圾信息14
2.3.3　衍生多個編譯作業(yè) 14
2.3.4　安裝新內(nèi)核14
2.4　內(nèi)核開發(fā)的特點(diǎn)15
2.4.1　無libc庫抑或無標(biāo)準(zhǔn)頭文件15
2.4.2　GNU C16
2.4.3　沒有內(nèi)存保護(hù)機(jī)制18
2.4.4　不要輕易在內(nèi)核中使用浮點(diǎn)數(shù)18
2.4.5　容積小而固定的棧18
2.4.6　同步和并發(fā)18
2.4.7　可移植性的重要性19
2.5　小結(jié)19
第3章　進(jìn)程管理20
3.1　進(jìn)程20
3.2　進(jìn)程描述符及任務(wù)結(jié)構(gòu) 21
3.2.1　分配進(jìn)程描述符22
3.2.2　進(jìn)程描述符的存放23
3.2.3　進(jìn)程狀態(tài)23
3.2.4　設(shè)置當(dāng)前進(jìn)程狀態(tài)25
3.2.5　進(jìn)程上下文25
3.2.6　進(jìn)程家族樹25
3.3　進(jìn)程創(chuàng)建26
3.3.1　寫時拷貝27
3.3.2　fork()27
3.3.3　vfork()28
3.4　線程在Linux中的實現(xiàn)28
3.4.1　創(chuàng)建線程29
3.4.2　內(nèi)核線程30
3.5　進(jìn)程終結(jié)31
3.5.1　刪除進(jìn)程描述符32
3.5.2　孤兒進(jìn)程造成的進(jìn)退維谷32
3.6　小結(jié)34
第4章　進(jìn)程調(diào)度35
4.1　多任務(wù)35
4.2　Linux 的進(jìn)程調(diào)度36
4.3　策略36
4.3.1　I/O消耗型和處理器消耗型的
進(jìn)程36
4.3.2　進(jìn)程優(yōu)先級37
4.3.3　時間片38
4.3.4　調(diào)度策略的活動38
4.4　Linux調(diào)度算法39
4.4.1　調(diào)度器類39
4.4.2　UNIX 系統(tǒng)中的進(jìn)程調(diào)度40
4.4.3　公平調(diào)度41
4.5　Linux調(diào)度的實現(xiàn)42
4.5.1　時間記賬42
4.5.2　進(jìn)程選擇44
4.5.3　調(diào)度器入口48
4.5.4　睡眠和喚醒49
4.6　搶占和上下文切換51
4.6.1　用戶搶占53
4.6.2　內(nèi)核搶占53
4.7　實時調(diào)度策略54
4.8　與調(diào)度相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用54
4.8.1　與調(diào)度策略和優(yōu)先級相關(guān)的
系統(tǒng)調(diào)用55
4.8.2　與處理器綁定有關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用55
4.8.3　放棄處理器時間56
4.9　小結(jié)56
第5章　系統(tǒng)調(diào)用57
5.1　與內(nèi)核通信57
5.2　API、POSIX和C庫57
5.3　系統(tǒng)調(diào)用58
5.3.1　系統(tǒng)調(diào)用號59
5.3.2　系統(tǒng)調(diào)用的性能59
5.4　系統(tǒng)調(diào)用處理程序60
5.4.1　指定恰當(dāng)?shù)南到y(tǒng)調(diào)用60
5.4.2　參數(shù)傳遞60
5.5　系統(tǒng)調(diào)用的實現(xiàn)61
5.5.1　實現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用61
5.5.2　參數(shù)驗證62
5.6　系統(tǒng)調(diào)用上下文64
5.6.1　綁定一個系統(tǒng)調(diào)用的最后步驟65
5.6.2　從用戶空間訪問系統(tǒng)調(diào)用67
5.6.3　為什么不通過系統(tǒng)調(diào)用的
方式實現(xiàn)68
5.7　小結(jié)68
第6章　內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)69
6.1　鏈表69
6.1.1　單向鏈表和雙向鏈表69
6.1.2　環(huán)形鏈表70
6.1.3　沿鏈表移動71
6.1.4　Linux 內(nèi)核中的實現(xiàn)71
6.1.5　操作鏈表73
6.1.6　遍歷鏈表75
6.2　隊列78
6.2.1　kfifo79
6.2.2　創(chuàng)建隊列79
6.2.3　推入隊列數(shù)據(jù)79
6.2.4　摘取隊列數(shù)據(jù)80
6.2.5　獲取隊列長度80
6.2.6　重置和撤銷隊列80
6.2.7　隊列使用舉例 81
6.3　映射 81
6.3.1　初始化一個idr82
6.3.2　分配一個新的UID82
6.3.3　查找UID83
6.3.4　刪除UID84
6.3.5　撤銷idr84
6.4　二叉樹84
6.4.1　二叉搜索樹84
6.4.2　自平衡二叉搜索樹 85
6.5　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及選擇 87
6.6　算法復(fù)雜度88
6.6.1　算法88
6.6.2　大o 符號88
6.6.3　大θ符號89
6.6.4　時間復(fù)雜度89
6.7　小結(jié) 90
第7章　中斷和中斷處理91
7.1　中斷91
7.2　中斷處理程序92
7.3　上半部與下半部的對比93
7.4　注冊中斷處理程序93
7.4.1　中斷處理程序標(biāo)志94
7.4.2　一個中斷例子95
7.4.3　釋放中斷處理程序95
7.5　編寫中斷處理程序96
7.5.1　共享的中斷處理程序97
7.5.2　中斷處理程序?qū)嵗?7
7.6　中斷上下文99
7.7　中斷處理機(jī)制的實現(xiàn)100
7.8　/proc/interrupts102
7.9　中斷控制103
7.9.1　禁止和激活中斷103
7.9.2　禁止指定中斷線105
7.9.3　中斷系統(tǒng)的狀態(tài)105
7.10　小結(jié)106
第8章　下半部和推后執(zhí)行的
工作107
8.1　下半部107
8.1.1　為什么要用下半部108
8.1.2　下半部的環(huán)境108
8.2　軟中斷110
8.2.1　軟中斷的實現(xiàn)111
8.2.2　使用軟中斷113
8.3　tas