深入探索Linux内核:权威指南
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更新于2024-07-27
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“深入理解Linux内核第三版是Daniel P. Bovet和Marco Cesati合著的一本关于Linux内核的权威指南,由O'Reilly出版社于2005年11月出版,共942页。这本书是学习Linux内核的典籍,旨在帮助读者深入了解Linux内核的工作原理及其在各种系统上的高效运行。”
Linux内核是操作系统的核心部分,它管理着CPU与外部世界的交互,决定各个程序如何共享处理器时间及执行顺序。内核还负责有效地管理有限的内存,使得数百个进程能够高效地共享系统资源,同时通过精心设计的数据传输机制,减少CPU因等待较慢的磁盘操作而浪费的时间。
《深入理解Linux内核第三版》主要关注内核中的关键数据结构、算法以及编程技巧。作者不仅介绍了内核的表面特性,还深入探讨了其内部工作机理,对那些想要了解内核真正运作方式的人来说,提供了宝贵的见解。书中涵盖了以下主要知识点:
1. **内存管理**:解释了Linux内核如何分配和回收内存,包括物理内存的分页系统、虚拟内存的实现以及交换机制。
2. **进程管理**:阐述了进程创建、调度、同步与通信的过程,以及信号和中断处理的细节。
3. **文件系统**:讨论了Linux内核如何支持多种文件系统,包括VFS(虚拟文件系统)的架构,以及EXT2/EXT3/EXT4等具体文件系统的实现。
4. **网络协议栈**:深入解析了网络接口层、IP层、TCP层和UDP层的工作原理,以及套接字API的使用。
5. **设备驱动**:讲解了设备驱动程序的角色,如何与硬件交互,以及中断处理和DMA(直接存储器访问)的工作流程。
6. **调度算法**:详细介绍了Linux内核的调度策略,如CFS(完全公平调度器)的实现。
7. **内存缓存**:分析了缓冲区缓存和页面缓存的作用,以及如何提高I/O性能。
8. **锁和同步机制**:涵盖了信号量、自旋锁、读写锁等并发控制机制。
9. **模块化设计**:讨论了Linux内核的模块化结构,如何加载和卸载内核模块。
10. **调试技术**:提到了内核调试工具,如kdb、kgdb和SystemTap,以及内建的调试设施。
通过阅读这本书,读者可以系统性地学习Linux内核的各个方面,对于软件开发者、系统管理员、以及对操作系统有深厚兴趣的人,都是不可多得的学习资源。书中丰富的实例和详尽的解释,将有助于读者深入理解和应用这些知识。
2011-10-24 上传
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2024-10-27 上传
winsunlight
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