Linux内核解析：硬件与软件基础

"Linux内核中文版.pdf" 本书是对Linux内核的详细解析，由David ARusling原著，并由Banyan、Fifa和Wujiboy等人翻译和整理。书中内容自由分发，但需遵循特定的版权和分布声明，且非商业用途。 在前言中，作者和译者对本书的写作目的和内容结构进行了简要介绍。全书分为多个章节，深入探讨了Linux内核的基础知识和技术细节。 第一章"硬件基础"，主要讲解了CPU、内存、总线、控制器与外设、地址空间以及时钟等硬件组件在Linux内核中的作用。其中，CPU是系统的核心，内存管理和地址空间的理解对于内核运行至关重要。总线是连接硬件组件的通道，控制器和外设负责与CPU交互，时钟则为系统提供时间基准。 第二章"软件基础"，涵盖了编程语言、操作系统概念和核心数据结构。介绍了汇编语言、C语言及其编译器、连接程序，以及操作系统内存管理、进程、设备驱动和文件系统的基本概念。此外，还讨论了连接列表、散列表和抽象接口等核心数据结构在内核中的应用。 第三章"存储管理"，详细阐述了虚拟内存的抽象模型，包括请求换页、交换、共享虚拟内存、物理与虚拟寻址以及访问控制。接着，介绍了高速缓存、Linux页表、页面分配与回收机制，以及内存映射、请求换页、Linux页面CACHE、换出与丢弃页面的策略，如如何减少PageCache和BufferCache的大小，以及系统V内存页面的换出。 第四章"进程管理"，涉及进程的创建、调度、同步、通信等方面。这部分内容包括进程的生命周期、上下文切换、信号处理、进程间的通信机制等。进程是操作系统中最基本的执行单元，理解其管理和调度对于深入学习内核至关重要。 第五章至后续章节，会继续深入讨论其他关键主题，如中断处理、设备驱动、网络协议栈、文件系统、调度算法、I/O子系统等。每一章都旨在帮助读者理解Linux内核如何高效地管理硬件资源，以及如何提供稳定和安全的操作环境。 通过本书，读者将能够获得对Linux内核内部运作的全面了解，从而能更有效地优化系统性能，解决复杂的技术问题，甚至进行内核级别的编程和调试。