深入解析Linux内核机制

"《Linux内核情景分析》涵盖了Linux内核的多个核心方面，包括预备知识、存储管理、中断、异常和系统调用、进程与进程调度、文件系统、进程间通信、基于socket的进程间通信、设备驱动、多处理器SMP系统结构以及系统引导和初始化。 在预备知识部分，介绍了Linux内核的基本概念，Intel X86 CPU的寻址方式，i386的页式内存管理和Linux内核源代码中C和汇编语言的使用。这部分为后续深入学习奠定了基础。 在存储管理章节，详细阐述了Linux内存管理的框架，包括地址映射、数据结构和函数、越界访问检测、用户堆栈管理、物理页面的分配、换入换出机制，以及内核缓冲区管理和外部设备的地址映射。 中断、异常和系统调用是内核功能实现的关键。书中讲解了X86 CPU的中断硬件支持、中断向量表IDT的初始化，中断请求队列处理，页面异常的处理，时钟中断，系统调用的机制和系统调用号与跳转表的关联。 进程与进程调度章节涉及进程的基本要素，如创建、执行和消亡的过程，以及关键的系统调用如fork(), vfork(), clone(), execve(), exit() 和 wait4()。此外，还讨论了调度策略、强制性调度以及挂起和唤醒进程的方法。 文件系统部分，讲解了文件系统的基本概念，路径名解析，访问权限控制，文件的打开、关闭、读写操作，以及特殊文件系统/proc。此外，还涉及文件系统的安装和卸载。 关于进程间通信，传统Unix方法包括管道、命名管道、信号、报文传递、共享内存和信号量。同时，还讨论了基于socket的进程间通信，如socket的创建、绑定、监听、连接、数据收发和关闭。 设备驱动章节覆盖了设备驱动的基本概念，如mknod系统调用，可安装模块，PCI总线，块设备和字符设备驱动，终端设备，USB设备，select系统调用和异步I/O，以及设备文件系统devfs。 对于多处理器SMP系统，书里详细讨论了其互斥问题，高速缓存一致性，中断机制，进程调度和系统引导流程。 最后，系统引导和初始化章节深入解析了从开机到系统完全启动的整个过程，分为三个阶段，涵盖系统关闭和重引导的细节。 《Linux内核情景分析》是一本全面剖析Linux内核运作机制的书籍，适合对操作系统有深入兴趣的读者。"