圖解Linux內核（基于6.x）

序
前言
知識儲備篇
第1章Linux內核概述
1.1基于Linux的操作系統(tǒng)生態(tài)
1.2【圖解】Linux工程師技能和領域
1.3內核代碼結構
1.4【看圖說話】Android操作系統(tǒng)
第2章數(shù)據(jù)結構和設計模式
2.1【圖解】關系型數(shù)據(jù)結構
2.1.1一對一關系
2.1.2一對多關系
2.1.3多對多關系
2.2【圖解】內核中常見的設計模式
2.2.1模板方法設計模式
2.2.2觀察者設計模式
2.3【看圖說話】input子系統(tǒng)第3章中斷
3.1【圖解】中斷處理的軟硬件分工
3.2中斷的處理
3.2.1注冊中斷服務例程
3.2.2中斷處理和返回
3.3軟中斷
3.3.1tasklet小任務
3.3.2timer定時器
3.4【看圖說話】系統(tǒng)調用與程序優(yōu)化
第4章Linux的時間
4.1數(shù)據(jù)結構
4.2時間的衡量
4.2.1時鐘芯片
4.2.2時間的計算
4.3【圖解】時鐘中斷
4.4【看圖說話】timer和hrtimer內存管理篇
第5章內存尋址
5.1DRAM和MMIO
5.2【圖解】內存分頁
5.2.1尋址
5.2.2內存映射
5.3【看圖說話】訪問GPU的
Framebuffer
第6章物理內存的管理
6.1【圖解】物理內存的布局
6.1.1【圖解】node
6.1.2【圖解】node的管理
6.2物理內存申請的三個階段
6.2.1啟動程序
6.2.2memblock分配器
6.2.3伙伴系統(tǒng)
6.3【看圖說話】搭建管理物理內存的
系統(tǒng)
第7章虛擬內存的管理
7.1線性空間的劃分
7.2【圖解】內核線性空間布局
7.2.1直接映射區(qū)
7.2.2動態(tài)映射區(qū)
7.2.3永久映射區(qū)
7.2.4固定映射區(qū)
7.3用戶空間內存映射mmap
7.3.1數(shù)據(jù)結構
7.3.2mmap的實現(xiàn)
7.4【看圖說話】/dev/mem的巧用和限制
第8章內存管理進階
8.1內存申請
8.1.1申請連續(xù)物理內存
8.1.2vmalloc的使用
8.2緩存
8.2.1TLB緩存
8.2.2內存緩存
8.3【圖解】缺頁異常
8.3.1異常的處理
8.3.2COW的精髓
8.4【看圖說話】看似簡單的malloc
第9章內存回收
9.1【圖解】內存回收調用棧
9.2掃描過程的控制
9.3選擇掃描對象
9.4掃描inactive鏈表
9.4.1頁隔離
9.4.2folio的原理
9.4.3回收隔離頁
9.4.4掃尾
9.5掃描active鏈表
9.6【看圖說話】反向映射
9.6.1匿名映射的mapping
9.6.2文件映射的mapping文件系統(tǒng)篇
第10章虛擬文件系統(tǒng)
10.1數(shù)據(jù)結構
10.2【圖解】文件系統(tǒng)的掛載
10.3文件查找
10.4文件操作
10.4.1軟鏈接和硬鏈接
10.4.2創(chuàng)建和刪除目錄
10.4.3打開和關閉文件
10.4.4創(chuàng)建節(jié)點
10.4.5刪除文件
10.5文件的IO
10.5.1讀寫
10.5.2ioctl操作
10.6【看圖說話】proc文件系統(tǒng)
第11章sysfs文件系統(tǒng)
11.1基本框架
11.2數(shù)據(jù)結構
11.3創(chuàng)建文件
11.4文件的IO
11.5【看圖說話】sysfs和驅動
第12章ext4文件系統(tǒng)
12.1【圖解】ext4布局
12.2數(shù)據(jù)結構
12.2.1ext4_super_block結構體
12.2.2ext4_group_desc結構體
12.2.3ext4_inode結構體
12.2.4ext4_sb_info結構體
12.2.5ext4_inode_info結構體
12.3ext4的掛載
12.4【圖解】ext4目錄結構
12.4.1線性目錄
12.4.2哈希樹目錄
12.4.3硬鏈接
12.5【圖解】ext4文件的IO
12.5.1映射
12.5.2區(qū)段樹
12.6【看圖說話】文件的恢復進程管理篇
第13章進程
13.1概述
13.1.1數(shù)據(jù)結構
13.1.2擴展討論
13.2進程的創(chuàng)建
13.2.1dup_task_struct函數(shù)
13.2.2復制creds
13.2.3設置時間
13.2.4sched_fork函數(shù)
13.2.5復制資源
13.2.6申請pid
13.2.7重要的雜項
13.3創(chuàng)建進程
13.3.1fork/vfork系統(tǒng)調用
13.3.2創(chuàng)建線程
13.3.3創(chuàng)建內核線程
13.4進程“三巨頭”
13.5進程退出
13.5.1退出方式
13.5.2退出過程
13.5.3使用wait等待子進程
13.6【看圖說話】Android的thread
目錄圖解Linux內核（基于6.x）第14章進程調度
14.1數(shù)據(jù)結構
14.2進程調度的過程
14.2.1進程被創(chuàng)建
14.2.2喚醒進程
14.2.3時鐘中斷
14.2.4進程切換
14.3stop調度類
14.4實時調度類
14.4.1優(yōu)先級和搶占
14.4.2task_tick_rt函數(shù)
14.4.3選擇下一個進程
14.5【圖解】完全公平調度類
14.5.1task_fork_fair函數(shù)
14.5.2enqueue_task和check_preempt
14.5.3task_tick_fair函數(shù)
14.5.4進程切換
14.6最后期限調度類
14.7idle調度類
14.8進程優(yōu)先級
14.9【看圖說話】idle進程
第15章進程通信
15.1經典的管道
15.1.1創(chuàng)建pipe
15.1.2pipe的操作
15.1.3命名管道
15.2POSIX通信
15.2.1POSIX信號量
15.2.2POSIX共享內存
15.2.3POSIX消息隊列
15.3XSI通信
15.3.1IPC對象的key和id
15.3.2XSI信號量
15.3.3XSI消息隊列
15.3.4XSI共享內存
15.4【看圖說話】多線程和多進程
第16章信號
16.1數(shù)據(jù)結構
16.2捕捉信號
16.3發(fā)送信號
16.4【圖解】信號處理的過程
16.4.1處理信號的時機和方式
16.4.2處理信號后如何返回
16.5【看圖說話】監(jiān)控文件的IO綜合應用篇
第17章玩轉操作系統(tǒng)——程序的
執(zhí)行
17.1【圖解】elf文件
17.1.1概述
17.1.2文件格式
17.2exec函數(shù)族
17.2.1數(shù)據(jù)結構
17.2.2系統(tǒng)調用
17.3【看圖說話】main函數(shù)的來龍去脈
第18章玩轉操作系統(tǒng)——IO多路
復用
18.1select機制
18.2poll機制
18.3【圖解】epoll
18.3.1數(shù)據(jù)結構
18.3.2epoll的使用
18.4【看圖說話】改良管道通信
第19章玩轉操作系統(tǒng)—