Linux內(nèi)核探秘：深入解析文件系統(tǒng)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)的架構(gòu)與設(shè)計(jì)

前　言
第1章　內(nèi)核的基礎(chǔ)層和應(yīng)用層
1.1 內(nèi)核基礎(chǔ)層提供的服務(wù)
1.1.1 內(nèi)核中使用內(nèi)存
1.1.2 內(nèi)核中的任務(wù)調(diào)度
1.1.3 軟中斷和tasklet
1.1.4 工作隊(duì)列
1.1.5 自旋鎖
1.1.6 內(nèi)核信號(hào)量
1.1.7 原子變量
1.2 內(nèi)核基礎(chǔ)層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
1.2.1 雙向鏈表
1.2.2 hash鏈表
1.2.3 單向鏈表
1.2.4 紅黑樹(shù)
1.2.5 radix樹(shù)
1.3 內(nèi)核應(yīng)用層
1.4 從Linux內(nèi)核源碼結(jié)構(gòu)縱覽內(nèi)核
1.5 內(nèi)核學(xué)習(xí)和應(yīng)用的四個(gè)階段
1.6 本章小結(jié)
第2章　文件系統(tǒng)
2.1 文件系統(tǒng)的基本概念
2.1.1 什么是VFS
2.1.2 超級(jí)塊super_block
2.1.3 目錄項(xiàng)dentry
2.1.4 索引節(jié)點(diǎn)inode
2.1.5 文件
2.2 文件系統(tǒng)的架構(gòu)
2.2.1 超級(jí)塊作用分析
2.2.2 dentry作用分析
2.2.3 inode作用分析
2.2.4 文件作用分析
2.3 從代碼層次深入分析文件系統(tǒng)
2.3.1 一個(gè)最簡(jiǎn)單的文件系統(tǒng)aufs
2.3.2 文件系統(tǒng)如何管理目錄和文件
2.3.3 文件系統(tǒng)的掛載過(guò)程
2.3.4 文件打開(kāi)的代碼分析
2.4 本章小結(jié)
第3章　設(shè)備的概念和總體架構(gòu)
3.1 設(shè)備的配置表
3.2 訪(fǎng)問(wèn)設(shè)備寄存器和設(shè)備內(nèi)存
3.3 設(shè)備中斷和DMA
3.4 總線(xiàn)對(duì)設(shè)備的掃描
3.5 設(shè)備驅(qū)動(dòng)管理
3.6 本章小結(jié)
第4章　為設(shè)備服務(wù)的特殊文件系統(tǒng)sysfs
4.1 文件和目錄的創(chuàng)建
4.1.1 sysfs文件系統(tǒng)的初始化
4.1.2 sysfs文件系統(tǒng)目錄的創(chuàng)建
4.1.3 普通文件的創(chuàng)建
4.2 sysfs文件的打開(kāi)操作
4.2.1 real_lookup函數(shù)詳解
4.2.2 為文件創(chuàng)建inode結(jié)構(gòu)
4.2.3 為dentry結(jié)構(gòu)綁定屬性
4.2.4 調(diào)用文件系統(tǒng)中的open函數(shù)
4.3 sysfs文件的讀寫(xiě)
4.3.1 讀文件的過(guò)程分析
4.3.2 寫(xiě)文件的過(guò)程分析
4.4 kobject結(jié)構(gòu)
4.4.1 kobject和kset的關(guān)系
4.4.2 kobject實(shí)例：總線(xiàn)的注冊(cè)
4.5 本章小結(jié)
第5章　字符設(shè)備和input設(shè)備
5.1 文件如何變成設(shè)備
5.1.1 init_special_inode函數(shù)
5.1.2 def_chr_fops結(jié)構(gòu)
5.2 input設(shè)備的注冊(cè)
5.2.1 主從設(shè)備號(hào)
5.2.2 把input設(shè)備注冊(cè)到系統(tǒng)
5.2.3 設(shè)備區(qū)間的登記
5.2.4 注冊(cè)字符設(shè)備
5.2.5 打開(kāi)input設(shè)備
5.3 input設(shè)備架構(gòu)
5.3.1 注冊(cè)input設(shè)備的驅(qū)動(dòng)
5.3.2 匹配input管理的設(shè)備和驅(qū)動(dòng)
5.3.3 注冊(cè)input設(shè)備
5.4 本章小結(jié)
第6章　platform總線(xiàn)
6.1 從驅(qū)動(dòng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的過(guò)程
6.1.1 驅(qū)動(dòng)的初始化
6.1.2 注冊(cè)驅(qū)動(dòng)
6.1.3 為總線(xiàn)增加一個(gè)驅(qū)動(dòng)
6.1.4 驅(qū)動(dòng)加載
6.1.5 遍歷總線(xiàn)上已經(jīng)掛載的設(shè)備
6.2 從設(shè)備找到驅(qū)動(dòng)的過(guò)程
6.2.1 注冊(cè)設(shè)備和總線(xiàn)類(lèi)型
6.2.2 注冊(cè)設(shè)備的資源
6.2.3 增加一個(gè)設(shè)備對(duì)象
6.3 本章小結(jié)
第7章　serio總線(xiàn)
7.1 什么是總線(xiàn)適配器
7.2 向serio總線(xiàn)注冊(cè)設(shè)備
7.2.1 注冊(cè)端口登記事件
7.2.2 遍歷總線(xiàn)的驅(qū)動(dòng)
7.2.3 注冊(cè)input設(shè)備
7.3 虛擬鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)
7.3.1 鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)的初始化
7.3.2 與設(shè)備建立連接
7.3.3 啟動(dòng)鍵盤(pán)設(shè)備
7.3.4 輸入設(shè)備和主機(jī)系統(tǒng)之間的事件
7.4 鍵盤(pán)中斷
7.4.1 q40kbd設(shè)備的中斷處理
7.4.2 serio總線(xiàn)的中斷處理
7.4.3 驅(qū)動(dòng)提供的中斷處理
7.5 本章小結(jié)
第8章　PCI總線(xiàn)
8.1 深入理解PCI總線(xiàn)
8.1.1 PCI設(shè)備工作原理
8.1.2 PCI總線(xiàn)域
8.1.3 PCI資源管理
8.1.4 PCI配置空間讀取和設(shè)置
8.2 PCI設(shè)備掃描過(guò)程
8.2.1 掃描0號(hào)總線(xiàn)
8.2.2 掃描總線(xiàn)上的PCI設(shè)備
8.2.3 掃描多功能設(shè)備
8.2.4 掃描單個(gè)設(shè)備
8.2.5 掃描設(shè)備信息
8.3 本章小結(jié)
第9章　塊設(shè)備
9.1 塊設(shè)備的架構(gòu)
9.1.1 塊設(shè)備、磁盤(pán)對(duì)象和隊(duì)列
9.1.2 塊設(shè)備和通用磁盤(pán)對(duì)象的綁定
9.1.3 塊設(shè)備的隊(duì)列和隊(duì)列處理函數(shù)
9.2 塊設(shè)備創(chuàng)建的過(guò)程分析
9.2.1 nbd驅(qū)動(dòng)的初始化
9.2.2 為通用磁盤(pán)對(duì)象創(chuàng)建隊(duì)列成員
9.2.3 將通用磁盤(pán)對(duì)象加入系統(tǒng)
9.3 塊設(shè)備文件系統(tǒng)
9.3.1 塊設(shè)備文件系統(tǒng)的初始化
9.3.2 塊設(shè)備文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路
9.4 塊設(shè)備的打開(kāi)流程
9.4.1 獲取塊設(shè)備對(duì)象
9.4.2 執(zhí)行塊設(shè)備的打開(kāi)流程
9.5 本章小結(jié)
第10章　文件系統(tǒng)讀寫(xiě)
10.1 page cache機(jī)制
10.1.1 buffer I/O和direct I/O
10.1.2 buffer head和塊緩存
10.1.3 page cache的管理
10.1.4 page cache的狀態(tài)
10.2 文件預(yù)讀
10.3 文件鎖
10.4 文件讀過(guò)程代碼分析
10.5 讀過(guò)程返回
10.6 文件寫(xiě)過(guò)程代碼分析
10.7 本章小結(jié)
第11章　通用塊層和scsi層
11.1 塊設(shè)備隊(duì)列
11.1.1 scsi塊設(shè)備隊(duì)列處理函數(shù)
11.1.2 電梯算法和對(duì)象
11.2 硬盤(pán)HBA抽象層
11.3 I/O的順序控制
11.4 I/O調(diào)度算法
11.4.1 noop調(diào)度算法
11.4.2 deadline調(diào)度算法
11.5 I/O的處理過(guò)程
11.5.1 I/O插入隊(duì)列的過(guò)程分析
11.5.2 I/O出隊(duì)列的過(guò)程分析
11.5.3 I/O返回路徑
11.6 本章小結(jié)
第12章　內(nèi)核回寫(xiě)機(jī)制
12.1 內(nèi)核的觸發(fā)條件
12.2 內(nèi)核回寫(xiě)控制參數(shù)
12.3 定時(shí)器觸發(fā)回寫(xiě)
12.3.1 啟動(dòng)定時(shí)器
12.3.2 執(zhí)行回寫(xiě)操作
12.3.3 檢查需要回寫(xiě)的頁(yè)面
12.3.4 回寫(xiě)超級(jí)塊內(nèi)的inode
12.4 平衡寫(xiě)
12.4.1 檢查直接回寫(xiě)的條件
12.4.2 回寫(xiě)系統(tǒng)臟頁(yè)面的條件
12.4.3 檢查計(jì)算機(jī)模式
12.5 本章小結(jié)
第13章　一個(gè)真實(shí)文件系統(tǒng)ext2
13.1 ext2的硬盤(pán)布局
13.2 ext2文件系統(tǒng)目錄樹(shù)
13.3 ext2文件內(nèi)容管理
13.4 ext2文件系統(tǒng)讀寫(xiě)
13.5 本章小結(jié)