本书基于Linux5.0内核的源代码讲述Linux内核中核心模块的实现。
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本书内容丰富，讲解清晰透彻，不仅适合有一定Linux相关基础的人员，包括从事与Linux相关的开发人员、操作系统的研究人员、嵌入式开发人员及Android底层开发人员等学习和使用，而且适合作为对Linux感兴趣的程序员的学习用书，也可以作为大专院校相关专业师生的学习用书和培训学校的教材。
内容简介
本书内容基于Linux 4.x内核，主要选取了Linux内核中比较基本和常用的内存管理、进程管理、并发与同步，以及中断管理这4个内核模块进行讲述。全书共分为6章，依次介绍了ARM体系结构、Linux内存管理、进程调度管理、并发与同步、中断管理、内核调试技巧等内容。本书的每节内容都是一个Linux内核的话题或者技术点，读者可以根据每小节前的问题进行思考，进而围绕问题进行内核源代码的分析。
本书内容丰富，讲解清晰透彻，不仅适合有一定Linux相关基础的人员，包括从事与Linux相关的开发人员、操作系统的研究人员、嵌入式开发人员及Android底层开发人员等学习和使用，而且适合作为对Linux感兴趣的程序员的学习用书，也可以作为大专院校相关专业师生的学习用书和培训学校的教材。
章节目录
- 封面
- 推荐序一
- 推荐序二
- 推荐序三
- 推荐序四
- 对本书的赞誉
- 前 言
- 目 录
- Linux 内核奔跑卷
- 第1章 处理器体系结构
- 本章思考题
- 第2章 内存管理
- 本章思考题
- 2.1物理内存初始化
- 2.1.1内存管理概述
- 2.1.2内存大小
- 2.1.3物理内存映射
- 2.1.4 zone初始化
- 2.1.5空间划分
- 2.1.6物理内存初始化
- 2.2页表的映射过程
- 2.2.1 ARM32页表映射
- 2.2.2 ARM64页表映射
- 2.3内核内存的布局图
- 2.3.1 ARM32内核内存布局图
- 2.3.2 ARM64内核内存布局图
- 2.4分配物理页面
- 2.4.1伙伴系统分配内存
- 2.4.2释放页面
- 2.4.3小结
- 2.5 slab分配器
- 2.5.1创建slab描述符
- 2.5.2分配slab对象
- 2.5.3释放slab缓冲对象
- 2.5.4 kmalloc分配函数
- 2.5.5小结
- 2.6 vmalloc
- 2.7 VMA操作
- 2.7.1查找VMA
- 2.7.2插入VMA
- 2.7.3合并VMA
- 2.7.4红黑树例子
- 2.7.5小结
- 2.8 malloc
- 2.8.1 brk实现
- 2.8.2 VM_LOCK情况
- 2.8.3小结
- 2.9 mmap
- 2.9.1 mmap概述
- 2.9.2小结
- 2.10缺页中断处理
- 2.10.1 do_page_fault()
- 2.10.2匿名页面缺页中断
- 2.10.3文件映射缺页中断
- 2.10.4写时复制
- 2.10.5小结
- 2.11 page引用计数
- 2.11.1 struct page数据结构
- 2.11.2 _count和_mapcount的区别
- 2.11.3页面锁PG_Locked
- 2.11.4小结
- 2.12反向映射RMAP
- 2.12.1父进程分配匿名页面
- 2.12.2父进程创建子进程
- 2.12.3子进程发生COW
- 2.12.4 RMAP应用
- 2.12.5小结
- 2.13回收页面
- 2.13.1 LRU链表
- 2.13.2 kswapd内核线程
- 2.13.3 balance_pgdat函数
- 2.13.4 shrink_zone函数
- 2.13.5 shrink_active_list函数
- 2.13.6 shrink_inactive_list函数
- 2.13.7跟踪LRU活动情况
- 2.13.8 Refault Distance算法
- 2.13.9小结
- 2.14匿名页面生命周期
- 2.14.1匿名页面的诞生
- 2.14.2匿名页面的使用
- 2.14.3匿名页面的换出
- 2.14.4匿名页面的换入
- 2.14.5匿名页面销毁
- 2.15页面迁移
- migrate_pages()函数
- 2.16内存规整（memory compaction）
- 2.16.1内存规整实现
- 2.16.2小结
- 2.17 KSM
- 2.17.1 KSM实现
- 2.17.2匿名页面和KSM页面的区别
- 2.17.3小结
- 2.18 Dirty COW内存漏洞
- 2.19总结内存管理数据结构和API
- 2.19.1内存管理数据结构的关系图
- 2.19.2内存管理中常用API
- 2.20最新更新和展望
- 2.20.1页面回收策略从zone迁移到node
- 2.20.2 OOM Killer改进
- 2.20.3 swap优化
- 2.20.4展望
- 第3章 进程管理
- 本章思考题
- 3.1进程的诞生
- 3.1.1 init进程
- 3.1.2 fork
- 3.1.3小结
- 3.2 CFS调度器
- 3.2.1权重计算
- 3.2.2进程创建
- 3.2.3进程调度
- 3.2.4 scheduler tick
- 3.2.5组调度
- 3.2.6 PELT算法改进
- 3.2.7小结
- 3.3 SMP负载均衡
- 3.3.1 CPU域初始化
- 3.3.2 SMP负载均衡
- 3.3.3唤醒进程
- 3.3.4调试
- 3.3.5小结
- 3.4 HMP调度器
- 3.4.1初始化
- 3.4.2 HMP负载调度
- 3.4.3新创建的进程
- 3.4.4小结
- 3.5 NUMA调度器
- 3.5.1 node和page的关系
- 3.5.2扫描进程
- 3.5.3 NUMA缺页中断
- 3.5.4进程迁移
- 3.5.5小结
- 3.6 EAS绿色节能调度器
- 3.6.1 能效模型
- 3.6.2 WALT算法
- 3.6.3 唤醒进程
- 3.6.4 CPU动态调频
- 3.6.5小结
- 3.7实时调度
- 低延迟例子
- 3.8 最新更新与展望
- 3.8.1 进程管理更新
- 3.8.2 展望
- 第4章 并发与同步
- 本章思考题
- 4.1原子操作与内存屏障
- 4.1.1原子操作
- 4.1.2内存屏障
- 4.2 spinlock
- 4.2.1 spinlock实现
- 4.2.2 spinlock变种
- 4.2.3 spinlock和raw_spin_lock
- 4.3信号量
- 4.3.1信号量
- 4.3.2小结
- 4.4 Mutex互斥体
- 4.4.1 MCS锁机制
- 4.4.2 Mutex锁的实现
- 4.4.3小结
- 4.5读写锁
- 4.5.1读者信号量
- 4.5.2写者锁
- 4.5.3小结
- 4.6 RCU
- 4.6.1经典RCU和Tree RCU
- 4.6.2 Tree RCU设计
- 4.6.3小结
- 4.7内存管理中的锁
- 4.8最新更新与展望
- 4.8.1 Queued Spinlock
- 4.8.2读写信号量优化
- 4.8.3展望
- 4.8.4推荐书籍
- 第5章 中断管理
- 本章思考题
- 5.1 Linux中断管理机制
- 5.1.1 ARM中断控制器
- 5.1.2硬件中断号和Linux中断号的映射
- 5.1.3注册中断
- 5.1.4 ARM底层中断处理
- 5.1.5高层中断处理
- 5.1.6小结
- 5.2软中断和tasklet
- 5.2.1 SoftIRQ软中断
- 5.2.2 tasklet
- 5.2.3 local_bh_disable/local_bh_enable
- 5.2.4小结
- 5.3 workqueue工作队列
- 5.3.1初始化工作队列
- 5.3.2创建工作队列
- 5.3.3调度一个work
- 5.3.4取消一个work
- 5.3.5和调度器的交互
- 5.3.6小结
- 第6章 内核调试
- 6.1 QEMU调试Linux内核
- 6.1.1 QEMU运行ARM Linux内核
- 6.1.2 QEMU调试ARM Linux内核
- 6.1.3 QEMU运行ARMv8开发平台
- 6.1.4文件系统支持
- 6.1.5图形化调试
- 6.1.6实验进阶
- 6.2 ftrace
- 6.2.1 irqs跟踪器
- 6.2.2 preemptoff跟踪器
- 6.2.3 preemptirqsoff跟踪器
- 6.2.4 function跟踪器
- 6.2.5动态ftrace
- 6.2.6事件跟踪
- 6.2.7添加tracepoint
- 6.2.8 trace-cmd和kernelshark
- 6.2.9 trace marker
- 6.2.10小结
- 6.3 SystemTap
- 6.4内存检测
- 6.4.1 slub_debug
- 6.4.2内存泄漏检测kmemleak
- 6.4.3 kasan内存检测
- 6.5死锁检测
- 6.6内核调试秘籍
- 6.6.1 printk
- 6.6.2动态打印
- 6.6.3 RAM Console
- 6.6.4 OOPS分析
- 6.6.5 BUG_ON()和WARN_ON()
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奔跑吧 Linux内核是2017年由人民邮电出版社出版,作者张天飞。
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