《精通Linux内核开发》介绍了Linux内核、内核的内部编排与设计，以及内核的各个核心子系统等知识。本书分为11章，具体内容包括：进程、地址空间和线程；进程调度器；信号管理；内存管理和分配器；文件系统和文件I/O；进程间通信；虚拟内存管理；内核同步和锁；中断和延迟工作；时钟和时间管理；模块管理。《精通Linux内核开发》篇幅短小精悍，通过大量代码辅助介绍Linux内核的相关开发工作。通过学习本书
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章节目录
- 封面
- 前折页
- 书名页
- 版权页
- 序一
- 序二
- 前言
- 目录
- 知识储备篇
- 第1章 基于Linux内核的操作系统
- 1.1 处理器、平台和操作系统
- 1.2 以安卓为例剖析操作系统
- 1.2.1 安卓的整体架构
- 1.2.2 Linux内核的核心作用
- 1.3 内核整体架构
- 1.3.1 内核代码的目录结构
- 1.3.2 内核的核心模块及关联
- 1.4 实例分析
- 1.4.1 系统响应“点击智能手机触摸屏”的过程
- 1.4.2 智能手机的传感器游戏
- 第2章 数据结构的使用
- 2.1 关系型数据结构
- 2.1.1 一对一关系
- 2.1.2 一对多关系
- 2.1.3 多对多关系
- 2.2 位操作数据结构
- 2.3 模块和内核参数传递
- 2.3.1 内嵌通用数据结构
- 2.3.2 通用结构的私有变量
- 2.4 实例分析
- 2.4.1 模块的封装
- 2.4.2 火眼金睛：看破数据结构
- 第3章 时间的衡量和计算
- 3.1 数据结构
- 3.2 时钟芯片
- 3.3 从内核的角度看时间
- 3.4 周期性和单触发的时钟中断
- 3.5 时间相关的系统调用
- 3.5.1 获取时间
- 3.5.2 给程序定个闹钟
- 3.6 实例分析
- 3.6.1 实现智能手机的长按操作
- 3.6.2 系统的时间并不如你所想
- 第4章 中断和中断处理
- 4.1 处理器识别中断
- 4.2 处理中断
- 4.2.1 中断处理程序
- 4.2.2 中断服务例程
- 4.2.3 中断处理
- 4.3 中断返回
- 4.4 系统调用
- 4.5 软中断
- 4.5.1 原理
- 4.5.2 小任务tasklet
- 4.5.3 定时器
- 4.6 实例分析
- 4.6.1 使用中断向无人驾驶系统报告紧急事件
- 4.6.2 使用watchdog预防无人机坠落
- 第5章 内核同步
- 5.1 临界区的竞争
- 5.2 同步原语
- 5.2.1 每CPU变量
- 5.2.2 volatile关键字
- 5.2.3 屏障
- 5.2.4 atomic变量
- 5.2.5 禁中断
- 5.2.6 禁抢占
- 5.2.7 自旋锁
- 5.2.8 读写锁
- 5.2.9 顺序锁
- 5.2.10 信号量
- 5.2.11 互斥锁
- 5.2.12 读-拷贝-更新
- 5.3 实例分析
- 5.3.1 无人驾驶模式与人工驾驶模式的切换
- 5.3.2 智能手机触摸屏的report和suspend
- 第6章 事件的同步与异步
- 6.1 事件的异步
- 6.2 事件的同步
- 6.2.1 等待一段时间
- 6.2.2 等待事件完成
- 6.3 实例分析
- 6.3.1 使用工作队列轮询无人车环境感知数据
- 6.3.2 使用等待队列等待芯片“回复”
- 内存管理篇
- 第7章 内存寻址
- 7.1 处理器眼中的内存
- 7.2 内存分页
- 7.2.1 寻址：处理器的寻宝游戏
- 7.2.2 内存映射
- 7.3 实例分析
- 7.3.1 访问GPU的帧缓冲
- 7.3.2 MMIO的映射
- 第8章 物理内存的管理
- 8.1 物理内存的组织形式
- 8.2 启动程序
- 8.3 memblock分配器
- 8.4 伙伴系统
- 8.4.1 数据结构
- 8.4.2 页的申请和释放
- 8.5 实例分析
- 8.5.1 构造一个内存管理系统
- 8.5.2 安卓的ION
- 第9章 内存线性空间布局
- 9.1 线性空间划分
- 9.2 内核线性空间布局
- 9.2.1 直接映射区
- 9.2.2 动态映射区
- 9.2.3 永久映射区
- 9.2.4 固定映射区
- 9.3 mmap机制
- 9.3.1 函数原型
- 9.3.2 数据结构
- 9.3.3 mmap的实现
- 9.3.4 内存映射的总结
- 9.4 内存申请
- 9.4.1 得到物理内存
- 9.4.2 得到虚拟内存
- 9.5 实例分析
- 9.5.1 通过dev映射内存
- 9.5.2 几种不同的mmap映射方式
- 第10章 内存管理进阶
- 10.1 处理器的缓存
- 10.1.1 TLB缓存
- 10.1.2 内存缓存
- 10.2 缺页异常
- 10.2.1 处理缺页异常
- 10.2.2 COW的精髓
- 10.3 实例分析
- 10.3.1 利用Cache的特性优化深度学习开发
- 10.3.2 内核为molloc做了什么
- 文件系统篇
- 第11章 文件系统
- 11.1 概念和数据结构
- 11.2 文件系统的挂载
- 11.3 查找文件
- 11.4 文件操作
- 11.4.1 创建和删除目录
- 11.4.2 打开和关闭文件
- 11.4.3 文件的链接
- 11.4.4 创建节点
- 11.4.5 删除文件
- 11.5 文件的IO
- 11.5.1 fcntl函数
- 11.5.2 文件的读写
- 11.5.3 ioctl函数
- 11.6 实例分析
- 11.6.1 包罗万象的proc文件系统
- 11.6.2 陌生又熟悉的devtmpfs文件系统
- 第12章 sysfs文件系统
- 12.1 基本框架
- 12.2 数据结构
- 12.3 创建文件
- 12.4 文件的IO
- 12.5 实例分析
- 12.5.1 利用sysfs协助驱动调试
- 12.5.2 智能家居：自动调整灯光的亮度和色温
- 第13章 ext4文件系统
- 13.1 概述
- 13.2 数据结构
- 13.2.1 ext4_super_block结构体
- 13.2.2 ext4_group_desc结构体
- 13.2.3 ext4_inode结构体
- 13.2.4 ext4_sb_info结构体
- 13.2.5 ext4_inode_info结构体
- 13.3 ext4的挂载
- 13.4 目录的结构
- 13.4.1 线性目录
- 13.4.2 哈希树目录
- 13.4.3 硬链接
- 13.5 文件的IO
- 13.5.1 映射
- 13.5.2 区段树
- 13.6 实例分析
- 13.6.1 恢复删除的文件并不神秘
- 13.6.2 文件系统的修复
- 进程管理篇
- 第14章 进程
- 14.1 概述
- 14.1.1 数据结构
- 14.1.2 扩展讨论
- 14.2 进程的创建
- 14.2.1 dup_task_struct函数
- 14.2.2 复制creds
- 14.2.3 设置时间
- 14.2.4 sched_fork函数
- 14.2.5 复制资源
- 14.2.6 申请pid
- 14.2.7 重要的杂项
- 14.3 创建进程
- 14.3.1 fork/vfork系统调用
- 14.3.2 创建线程
- 14.3.3 创建内核线程
- 14.4 进程“三巨头”
- 14.5 进程退出
- 14.5.1 退出方式
- 14.5.2 退出过程
- 14.5.3 使用wait等待子进程
- 14.6 实例分析
- 14.6.1 创建service接收无人机手柄控制信号
- 14.6.2 安卓的thread
- 第15章 进程调度
- 15.1 数据结构
- 15.2 进程调度的过程
- 15.2.1 进程被创建
- 15.2.2 唤醒进程
- 15.2.3 时钟中断
- 15.2.4 进程切换
- 15.3 stop调度类
- 15.4 实时调度类
- 15.4.1 优先级和抢占
- 15.4.2 task_tick_rt函数
- 15.4.3 选择下一个进程
- 15.5 完全公平调度类
- 15.5.1 task_fork_fair函数
- 15.5.2 enqueue_task和check_preempt
- 15.5.3 task_tick_fair函数
- 15.5.4 进程切换
- 15.6 最后期限调度类
- 15.7 idle调度类
- 15.8 进程优先级
- 15.9 实例分析
- 15.9.1 创建实时进程服务于AI的感知系统
- 15.9.2 似睡非睡的idle
- 第16章 信号处理
- 16.1 数据结构
- 16.2 捕捉信号
- 16.3 发送信号
- 16.4 处理信号
- 16.4.1 何时、如何
- 16.4.2 调用handler
- 16.4.3 处理信号后如何返回
- 16.5 实例分析
- 16.5.1 使用kill命令发送信号
- 16.5.2 使用信号监控IO事件
- 第17章 进程通信
- 17.1 经典的管道
- 17.1.1 创建pipe
- 17.1.2 pipe的操作
- 17.1.3 命名管道
- 17.2 POSIX通信
- 17.2.1 POSIX信号量
- 17.2.2 POSIX共享内存
- 17.2.3 POSIX消息队列
- 17.3 XSI通信
- 17.3.1 IPC对象的key和id
- 17.3.2 XSI信号量
- 17.3.3 XSI消息队列
- 17.3.4 XSI共享内存
- 17.4 实例分析
- 17.4.1 多线程设计加速深度学习
- 17.4.2 构建无人机的Service与Client架构
- 第18章 程序的执行
- 18.1 elf文件
- 18.1.1 概述
- 18.1.2 文件格式
- 18.2 exec函数族
- 18.2.1 数据结构
- 18.2.2 系统调用
- 18.3 实例分析
- 18.3.1 使程序高效且对系统友好
- 18.3.2 main函数的秘密
- 升华篇
- 第19章 梳理操作系统：I/O多路复用
- 19.1 select机制
- 19.2 poll机制
- 19.3 升级版：epoll
- 19.3.1 数据结构
- 19.3.2 epoll的使用
- 19.4 实例分析
- 19.4.1 事件驱动型程序架构
- 19.4.2 改良管道通信
- 第20章 智能设备的传感器开发
- 20.1 传感器在智能手机和人工智能中的应用
- 20.2 input子系统
- 20.2.1 数据结构
- 20.2.2 device和handler的注册
- 20.2.3 事件的报告
- 20.2.4 万能的evdev
- 20.3 实例分析
- 20.3.1 智能手机硬件抽象层的实现
- 20.3.2 无人驾驶的传感器
- 第21章 智能设备的Camera开发
- 21.1 Camera在人工智能中的应用
- 21.2 V4L2架构
- 21.2.1 数据结构
- 21.2.2 ioctl操作
- 21.3 Camera的核心ioctl操作
- 21.4 实例分析
- 21.4.1 安卓的Camera架构
- 21.4.2 Camera的3A控制
- 第22章 设备驱动开发：设备驱动模型
- 22.1 驱动、设备和总线
- 22.2 probe是如何被调用的
- 22.3 再论总线
- 22.4 实例分析
- 22.4.1 设计一个层次分明的驱动
- 22.4.2 提炼同质设备的驱动
- 第23章 安卓系统的核心：Binder通信
- 23.1 Binder通信的原理和结构
- 23.2 Binder的流程
- 23.2.1 ServiceManager进程管理服务
- 23.2.2 注册和获取服务
- 23.2.3 服务的过程
- 23.3 Binder的驱动
- 23.4 实例分析
- 23.4.1 使用Binder让设计变清晰
- 23.4.2 通过Binder获得传感器列表
- 第24章 从内核的角度看芯片和驱动
- 24.1 芯片的基本功能模块
- 24.1.1 复位
- 24.1.2 中断
- 24.1.3 接口
- 24.2 一个完整的芯片驱动
- 24.2.1 初始化
- 24.2.2 芯片的正常工作状态
- 24.2.3 suspend和resume
- 24.3 实例分析
- 24.3.1 加速度传感器芯片
- 24.3.2 智能手机的触摸屏芯片
- 第25章 Linux与人工智能
- 25.1 人工智能的现状
- 25.1.1 深度学习
- 25.1.2 神经网络
- 25.2 深度学习的软硬件生态
- 25.2.1 整体架构
- 25.2.2 硬件纷争
- 25.3 实例分析
- 25.3.1 无人驾驶汽车的模块分解
- 25.3.2 机器人操作系统ROS
- 附录
- 附录A 内嵌汇编语言
- 附录B 链接脚本
- 附录C 函数和宏所属文件表
- 后折页
- 封底
展开全部
精通Linux内核：智能设备开发核心技术是2019年由机械工业出版社出版,作者姜亚华。
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