深入探索Linux内核：架构与实现

"Professional Linux® Kernel Architecture" 是一本由Wolfgang Mauerer编著的深入探讨Linux内核架构的专业书籍。这本书涵盖了从基础概念到高级特性的广泛内容，旨在帮助读者理解Linux内核的工作原理并掌握其核心机制。 全书共分为20章，从介绍和概述开始，逐步深入到各个关键领域： 1. **第一章：介绍和概述** - 提供Linux内核的基本概念和历史背景，为后续章节奠定基础。 2. **第二章：进程管理和调度** - 解释Linux如何管理多个并发任务，包括进程的创建、销毁和调度策略。 3. **第三章：内存管理** - 讨论物理内存的分配、回收以及如何实现虚拟内存系统。 4. **第四章：虚拟进程内存** - 描述用户空间进程如何通过虚拟地址空间访问内存，包括页表和地址转换。 5. **第五章：锁定和进程间通信** - 阐述内核中的同步机制，如互斥锁、信号量和条件变量。 6. **第六章：设备驱动程序** - 教授如何编写驱动程序，使其与硬件接口，实现设备操作。 7. **第七章：模块** - 介绍内核模块的加载、卸载机制，以及如何扩展内核功能。 8. **第八章：虚拟文件系统（VFS）** - 解析VFS如何提供统一的文件系统接口，支持多种不同的文件系统。 9. **第九章：扩展文件系统家族** - 分析Ext文件系统的特性和实现，包括EXT2、EXT3和EXT4。 10. **第十章：无持久存储的文件系统** - 探讨不依赖磁盘存储的文件系统实现。 11. **第十一章：扩展属性和访问控制列表** - 讲解文件系统中的元数据，如EXT属性和ACLs，用于增强文件权限管理。 12. **第十二章：网络** - 详细介绍Linux内核中的网络协议栈，包括TCP/IP和网络子系统的实现。 13. **第十三章：系统调用** - 阐述系统调用的接口和实现，以及如何在用户空间和内核空间之间传递信息。 14. **第十四章：内核活动** - 讨论内核的其他重要功能，如中断处理、定时器和时钟管理。 15. **第十五章：时间管理** - 描述内核如何处理时间，包括定时器和时钟中断。 16. **第十六章：页面和缓冲区缓存** - 讨论页缓存和缓冲区缓存在提高系统性能中的作用。 17. **第十七章：数据同步** - 深入研究内核中的数据一致性问题和解决策略。 18. **第十八章：页面回收和交换** - 详述如何回收不再使用的内存页面，以及页交换机制。 19. **第十九章：审计** - 介绍内核审计系统，用于记录和分析系统活动，增强安全性。 20. **附录** - 包含针对特定架构的信息、源代码工作指南、C语言笔记、系统启动过程、ELF二进制格式以及内核开发流程。 这本书不仅适合Linux内核爱好者，也适合希望深入理解操作系统内核机制的开发者和系统管理员。通过实例和关键代码段，读者可以更好地理解和应用Linux系统的强大功能。