linux内核设计
⑴ linux内核设计与实现会c能看吗
都是好书啊,我都有,linux内核设计比较理论,讲述操作系统的一些基本概念但结合linux这个特定的OS,从总体上把握linux内核的设计思想,而深入理解Linux内核则比较具体的讲解内核的设计实现引用的代码比较多,比较细,比较杂,要细细分析。都挺不错,如何你比较入门,可以先看linux内核设计,但要结合代码分析,不然也很难入门,深入理解比较难,如果有一定水平,可以入手。
非常不错的内核入门书籍。 尤其是对进程调度和内核抢占部分,以及文件系统、块设备、字符设备等章节写的非常清晰,思路清楚。
⑵ 基于linux内核开发设计的操作系统有哪些
目前成型的系统有如下:
手机:Android、ios(只能算半个)
电脑:linux、ubuntu、MAC等
还有诸如:openSUSE、Mint 、Fedora、Debian、Mandriva 、PCLinuxOS、Puppy、Sabayon、MEPIS、CentOS、Arch、Slackware 、FreeBSD、Kubuntu、Damn Small等等就不说了
Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统,是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想,是一个性能稳定的多用户网络操作系统。
Linux操作系统诞生于1991 年10 月5 日(这是第一次正式向外公布时间)。Linux存在着许多不同的Linux版本,但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中,比如手机、平板电脑、路由器、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机。
严格来讲,Linux这个词本身只表示Linux内核,但实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核,并且使用GNU 工程各种工具和数据库的操作系统。
⑶ Linux内核设计与实现 深入理解linux内核 哪个好
都是好书啊,我都有,linux内核设计比较理论,讲述操作系统的一些基本概念但结合linux这个特定的OS,从总体上把握linux内核的设计思想,而深入理解Linux内核则比较具体的讲解内核的设计实现引用的代码比较多,比较细,比较杂,要细细分析。都挺不错,如何你比较入门,可以先看linux内核设计,但要结合代码分析,不然也很难入门,深入理解比较难,如果有一定水平,可以入手。
⑷ Linux内核设计与实现(原书怎么样
《Linux内核设计与实现(原书第3版)》主要内容包括:进程管理、进程调度、时间管理和定时器、系统调用接口、内存寻址、内存管理和页缓存、VFS、内核同步以及调试技术等。同时《Linux内核设计与实现(原书第3版)》也涵盖了Linux 2.6内核中颇具特色的内容,包括CFS调度程序、抢占式内核、块I/O层以及I/O调度程序等。《Linux内核设计与实现(原书第3版)》采用理论与实践相结合的路线,能够带领读者快速走进Linux内核世界,真正开发内核代码。《Linux内核设计与实现(原书第3版)》适合作为高等院校操作系统课程的教材或参考书,也可供相关技术人员参考。
如果你是一名linux内核爱好者,本书的内容可以帮助你大显身手。如果你是一名普通程序员,本书的内容将会拓宽你的编程思路。如果你初次接触linux内核,本书则可以帮助你对内核各个核心子系统有一个整体把握。
本版新增内容
·增加一章专门描述内核数据结构
·详细描述中断处理程序
·扩充虚拟内存和内存分配的内容
·调试linux内核的技巧
·内核同步和锁机制的深度描述
·提交内核补丁以及参与linux内核社区的建设性建议
⑸ 学习linux内核设计与实现需要哪些基础,看不懂啊!好迷茫。
最早接触inux是看了《linux操作系统实用教程》,98~99年的光景,学习了简单的操作和内核编译,那时候开始注意并学习内核。看的第一本是《Unix环境高级编程》,看了一部分没看完,开始对
if(!(p=fork()))
{
…………
}
else
{
……
}
结构恨意很疑惑,这和一般的应用程序逻辑相背,因此想搞明白内核在干什么,怎么干的。开始买了《操作系统设计与实现》,上下册,下册全是minix操作系统内核代码。它和linux完全不同的,一个是微内核,一个单内核。即便看懂了minix,linux也要从头看起,反之亦然。因此后来没钻进去。我看的第一本Linux内核书是李善平老师的《linux操作系统实验教程》,当时市面上关于内核的书很少,这本是讲2.0.35版的好像,似懂非懂。就开始边看边读源代码,间或看点操作系统原理的书,有不懂得在论坛上提问,这样慢慢琢磨,就有点懂了。现在比当时好多了,很多内核的书,各方面剖析得很详尽。不过要学懂,还是要:1、有好奇心和兴趣 2、看书、读代码,这样能够比较懂。要进一步提高的话还要学会修改内核。有以下书籍可以参考:
1、《linux内核完全剖析》0.11版内核
2、《深入理解linux内核》(1、2、3版) ,3个版本分别对应2.2、2.4、2.6版的内核。
3、《linux内核源代码情景分析》2.4.0版内核
4、《linux内核设计与实现》
5、《linux设备驱动程序》
⑹ LINUX内核设计的艺术。新设计团队的。PDF,发本给我,多谢啊。
能否发份给我? 谢谢帮助![email protected]
⑺ Linux内核设计的艺术的作者简介
新设计团队始于世纪之交,不断发展、优胜劣汰、适者生存、自然形成。
团队始终不自量力地奉行高举高打的策略,只对计算机领域中基础的、有体系的事情感兴趣,且只做自己感兴趣的事。
团队不相信二流水平、三流心态,能作出世界顶级的工作。团队相信成功的决定因素是人,而不是物。
团队对艺术、对鉴赏力、对欣赏品味、对一切美好的事物都有着近乎狂热的追求。认为科学、技术的最高境界是艺术,认为世界的本源是通的。
团队崇尚理论体系、崇尚个性鲜明、崇尚独立思考。“没体系”是团队成员之间善意贬损的常用语,也是判断一件事是否值得关注的标准之一。
团队鄙视抄袭、弄虚作假。对别人热炒、做熟的事情不感兴趣,更不喜欢在别人的体系上狗尾续貂、移花接木,粉饰为“自主创新”。
团队强调理论,注重实践,讲究科学的研究方法,不屈膝权威,不迷信盲从。提出基础假设,构建逻辑自洽的体系,证伪、修正、再证伪、再修正,不断推进体系的完善。
团队钻研学术,但决不死板,学术和商业结合,彼此互为推进,最终改变整个时代的商业格局,是团队追求的目标。
团队特别注重诚信,提倡公平、公正。
团队内部是一方净土,既相互竞争,又相互帮助、相互协作。团队成员都在高高兴兴做自己喜欢的、感兴趣的事,没有时间顾及其他。勾心斗角、尔虞我诈、溜须拍马、拉帮结派……,在团队内部没有市场。
团队在上述思想的指导下,研发了基于图形、图像(而非基于字符、语句)的图示化程序设计集成开发环境,已成功的移植了linux 0.11,正确编译,正确boot,正确运行。现在正在研发新的操作系统,已初步实现了与现有的基于块概念的文件系统有较大差异的新的文件系统,据我们测试,相对于基于块设备的文件系统,在文件的读写速度上有较大优势。《Linux内核设计的艺术》一书,体现了我们设计新操作系统的过程中,对操作系统的理解。可能在不久的将来,我们也将我们在设计图示化程序设计平台中,对编译原理的理解,奉献给广大读者。
⑻ Linux内核设计与实现的目录
译者序
序言
前言
作者简介
第1章Linux内核简介1
1.1Unix的历史1
1.2追寻Linus足迹:Linux简介2
1.3操作系统和内核简介3
1.4Linux内核和传统Unix内核的比较5
1.5Linux内核版本7
1.6Linux内核开发者社区8
1.7小结8
第2章从内核出发10
2.1获取内核源码10
2.1.1使用Git10
2.1.1安装内核源代码10
2.1.3使用补丁11
2.2内核源码树11
2.3编译内核12
2.3.1配置内核12
2.3.2减少编译的垃圾信息14
2.3.3衍生多个编译作业 14
2.3.4安装新内核14
2.4内核开发的特点15
2.4.1无libc库抑或无标准头文件15
2.4.2GNU C16
2.4.3没有内存保护机制18
2.4.4不要轻易在内核中使用浮点数18
2.4.5容积小而固定的栈18
2.4.6同步和并发18
2.4.7可移植性的重要性19
2.5小结19
第3章进程管理20
3.1进程20
3.2进程描述符及任务结构 21
3.2.1分配进程描述符22
3.2.2进程描述符的存放23
3.2.3进程状态23
3.2.4设置当前进程状态25
3.2.5进程上下文25
3.2.6进程家族树25
3.3进程创建26
3.3.1写时拷贝27
3.3.2fork()27
3.3.3vfork()28
3.4线程在Linux中的实现28
3.4.1创建线程29
3.4.2内核线程30
3.5进程终结31
3.5.1删除进程描述符32
3.5.2孤儿进程造成的进退维谷32
3.6小结34
第4章进程调度35
4.1多任务35
4.2Linux 的进程调度36
4.3策略36
4.3.1I/O消耗型和处理器消耗型的进程36
4.3.2进程优先级37
4.3.3时间片38
4.3.4调度策略的活动38
4.4Linux调度算法39
4.4.1调度器类39
4.4.2Unix 系统中的进程调度40
4.4.3公平调度41
4.5Linux调度的实现42
4.5.1时间记账42
4.5.2进程选择44
4.5.3调度器入口48
4.5.4睡眠和唤醒49
4.6抢占和上下文切换51
4.6.1用户抢占53
4.6.2内核抢占53
4.7实时调度策略54
4.8与调度相关的系统调用54
4.8.1与调度策略和优先级相关的系统调用55
4.8.2与处理器绑定有关的系统调用55
4.8.3放弃处理器时间56
4.9小结56
第5章系统调用57
5.1与内核通信57
5.2API、POSIX和C库57
5.3系统调用58
5.3.1系统调用号59
5.3.2系统调用的性能59
5.4系统调用处理程序60
5.4.1指定恰当的系统调用60
5.4.2参数传递60
5.5系统调用的实现61
5.5.1实现系统调用61
5.5.2参数验证62
5.6系统调用上下文64
5.6.1绑定一个系统调用的最后步骤65
5.6.2从用户空间访问系统调用67
5.6.3为什么不通过系统调用的方式实现68
5.7小结68
第6章内核数据结构69
6.1链表69
6.1.1单向链表和双向链表69
6.1.2环形链表70
6.1.3沿链表移动71
6.1.4Linux 内核中的实现71
6.1.5操作链表73
6.1.6遍历链表75
6.2队列78
6.2.1kfifo79
6.2.2创建队列79
6.2.3推入队列数据79
6.2.4摘取队列数据80
6.2.5获取队列长度80
6.2.6重置和撤销队列80
6.2.7队列使用举例 81
6.3映射 81
6.3.1初始化一个idr82
6.3.2分配一个新的UID82
6.3.3查找UID83
6.3.4删除UID84
6.3.5撤销idr84
6.4二叉树84
6.4.1二叉搜索树84
6.4.2自平衡二叉搜索树 85
6.5数据结构以及选择 87
6.6算法复杂度88
6.6.1算法88
6.6.2大o 符号88
6.6.3大θ符号89
6.6.4时间复杂度89
6.7小结 90
第7章中断和中断处理91
7.1中断91
7.2中断处理程序92
7.3上半部与下半部的对比93
7.4注册中断处理程序93
7.4.1中断处理程序标志94
7.4.2一个中断例子95
7.4.3释放中断处理程序95
7.5编写中断处理程序96
7.5.1共享的中断处理程序97
7.5.2中断处理程序实例97
7.6中断上下文99
7.7中断处理机制的实现100
7.8/proc/interrupts102
7.9中断控制103
7.9.1禁止和激活中断103
7.9.2禁止指定中断线105
7.9.3中断系统的状态105
7.10小结106
第8章下半部和推后执行的工作107
8.1下半部107
8.1.1为什么要用下半部108
8.1.2下半部的环境108
8.2软中断110
8.2.1软中断的实现111
8.2.2使用软中断113
8.3tasklet114
8.3.1tasklet的实现114
8.3.2使用tasklet116
8.3.3老的BH机制119
8.4工作队列120
8.4.1工作队列的实现121
8.4.2使用工作队列124
8.4.3老的任务队列机制126
8.5下半部机制的选择127
8.6在下半部之间加锁128
8.7禁止下半部128
8.8小结129
第9章内核同步介绍131
9.1临界区和竞争条件131
9.1.1为什么我们需要保护132
9.1.2单个变量133
9.2加锁134
9.2.1造成并发执行的原因135
9.2.2了解要保护些什么136
9.3死锁137
9.4争用和扩展性138
9.5小结140
第10章内核同步方法141
10.1原子操作141
10.1.1原子整数操作142
10.1.264位原子操作144
10.1.3原子位操作145
10.2自旋锁147
10.2.1自旋锁方法148
10.2.2其他针对自旋锁的操作149
10.2.3自旋锁和下半部150
10.3读-写自旋锁150
10.4信号量152
10.4.1计数信号量和二值信号量153
10.4.2创建和初始化信号量154
10.4.3使用信号量154
10.5读-写信号量155
10.6互斥体156
10.6.1信号量和互斥体158
10.6.2自旋锁和互斥体158
10.7完成变量158
10.8BLK:大内核锁159
10.9顺序锁160
10.10禁止抢占161
10.11顺序和屏障162
10.12小结165
第11章定时器和时间管理166
11.1内核中的时间概念166
11.2节拍率:HZ167
11.2.1理想的HZ值168
11.2.2高HZ的优势169
11.2.3高HZ的劣势169
11.3jiffies170
11.3.1jiffies的内部表示171
11.3.2jiffies 的回绕172
11.3.3用户空间和HZ173
11.4硬时钟和定时器174
11.4.1实时时钟174
11.4.2系统定时器174
11.5时钟中断处理程序174
11.6实际时间176
11.7定时器178
11.7.1使用定时器178
11.7.2定时器竞争条件180
11.7.3实现定时器180
11.8延迟执行181
11.8.1忙等待181
11.8.2短延迟182
11.8.3schele_timeout()183
11.9小结185
第12章内存管理186
12.1页186
12.2区187
12.3获得页189
12.3.1获得填充为0的页190
12.3.2释放页191
12.4kmalloc()191
12.4.1gfp_mask标志192
12.4.2kfree()195
12.5vmalloc()196
12.6slab层197
12.6.1slab层的设计198
12.6.2slab分配器的接口200
12.7在栈上的静态分配203
12.7.1单页内核栈203
12.7.2在栈上光明正大地工作203
12.8高端内存的映射204
12.8.1永久映射204
12.8.2临时映射204
12.9每个CPU的分配20512.10新的每个CPU接口206
12.10.1编译时的每个CPU数据206
12.10.2运行时的每个CPU数据207
12.11使用每个CPU数据的原因208
12.12分配函数的选择209
12.13小结209
第13章虚拟文件系统210
13.1通用文件系统接口210
13.2文件系统抽象层211
13.3Unix文件系统212
13.4VFS 对象及其数据结构213
13.5超级块对象214
13.6超级块操作215
13.7索引节点对象217
13.8索引节点操作219
13.9目录项对象222
13.9.1目录项状态222
13.9.2目录项缓存223
13.10目录项操作224
13.11文件对象225
13.12文件操作226
13.13和文件系统相关的数据结构230
13.14和进程相关的数据结构232
13.15小结233
第14章块I/O层234
14.1剖析一个块设备234
14.2缓冲区和缓冲区头235
14.3bio结构体237
14.3.1I/O向量238
14.3.2新老方法对比239
14.4请求队列240
14.5I/O调度程序240
14.5.1I/O调度程序的工作241
14.5.2Linus 电梯241
14.5.3最终期限I/O调度程序242
14.5.4预测I/O调度程序244
14.5.5完全公正的排队I/O调度程序244
14.5.6空操作的I/O调度程序245
14.5.7I/O调度程序的选择245
14.6小结246
第15章进程地址空间247
15.1地址空间247
15.2内存描述符248
15.2.1分配内存描述符249
15.2.2撤销内存描述符250
15.2.3mm_struct 与内核线程250
15.3虚拟内存区域251
15.3.1VMA标志251
15.3.2VMA 操作253
15.3.3内存区域的树型结构和内存区域的链表结构254
15.3.4实际使用中的内存区域254
15.4操作内存区域255
15.4.1find_vma()256
15.4.2find_vma_prev()257
15.4.3find_vma_intersection()257
15.5mmap()和do_mmap():创建地址区间258
15.6mummap()和do_mummap():删除地址区间259
15.7页表260
15.8小结261
第16章页高速缓存和页回写262
16.1缓存手段262
16.1.1写缓存262
16.1.2缓存回收263
16.2Linux 页高速缓存264
16.2.1address_space对象264
16.2.2address_space 操作266
16.2.3基树267
16.2.4以前的页散列表268
16.3缓冲区高速缓存268
16.4flusher线程268
16.4.1膝上型计算机模式270
16.4.2历史上的bdflush、kupdated 和pdflush270
16.4.3避免拥塞的方法:使用多线程271
16.5小结271
第17章设备与模块273
17.1设备类型273
17.2模块274
17.2.1Hello,World274
17.2.2构建模块275
17.2.3安装模块277
17.2.4产生模块依赖性277
17.2.5载入模块278
17.2.6管理配置选项279
17.2.7模块参数280
17.2.8导出符号表282
17.3设备模型283
17.3.1kobject283
17.3.2ktype284
17.3.3kset285
17.3.4kobject、ktype和kset的相互关系285
17.3.5管理和操作kobject286
17.3.6引用计数287
17.4sysfs288
17.4.1sysfs中添加和删除kobject 290
17.4.2向sysfs中添加文件291
17.4.3内核事件层293
17.5小结294
第18章调试295
18.1准备开始295
18.2内核中的bug296
18.3通过打印来调试296
18.3.1健壮性296
18.3.2日志等级297
18.3.3记录缓冲区298
18.3.4syslogd和klogd298
18.3.5从printf()到printk()的转换298
18.4oops298
18.4.1ksymoops300
18.4.2kallsyms300
18.5内核调试配置选项301
18.6引发bug并打印信息301
18.7神奇的系统请求键302
18.8内核调试器的传奇303
18.8.1gdb303
18.8.2kgdb304
18.9探测系统304
18.9.1用UID作为选择条件304
18.9.2使用条件变量305
18.9.3使用统计量305
18.9.4重复频率限制305
18.10用二分查找法找出引发罪恶的变更306
18.11使用Git进行二分搜索307
18.12当所有的努力都失败时:社区308
18.13小结308
第19章可移植性309
19.1可移植操作系统309
19.2Linux移植史310
19.3字长和数据类型311
19.3.1不透明类型313
19.3.2指定数据类型314
19.3.3长度明确的类型314
19.3.4char型的符号问题315
19.4数据对齐315
19.4.1避免对齐引发的问题316
19.4.2非标准类型的对齐316
19.4.3结构体填补316
19.5字节顺序318
19.6时间319
19.7页长度320
19.8处理器排序320
19.9SMP、内核抢占、高端内存321
19.10小结321
第20章补丁、开发和社区322
20.1社区322
20.2Linux编码风格322
20.2.1缩进323
20.2.2switch 语句323
20.2.3空格324
20.2.4花括号325
20.2.5每行代码的长度326
20.2.6命名规范326
20.2.7函数326
20.2.8注释326
20.2.9typedef327
20.2.10多用现成的东西328
20.2.11在源码中减少使用ifdef328
20.2.12结构初始化328
20.2.13代码的事后修正329
20.3管理系统329
20.4提交错误报告329
20.5补丁330
20.5.1创建补丁330
20.5.2用Git创建补丁331
20.5.3提交补丁331
20.6小结332
参考资料333