深入解析Linux内核：源代码情景分析

"Linux内核源代码情景分析全册" 该书深入浅出地解析了Linux内核的工作原理，包括以下几个核心知识点： 1. **预备知识**：这部分介绍了Linux内核的基础，如Intel X86 CPU的寻址方式，i386的页式内存管理机制，以及Linux内核中C语言和汇编语言的使用。了解这些基础知识是理解内核工作原理的前提。 2. **存储管理**：详细阐述了Linux内存管理机制，包括地址映射、物理页面的分配和周转、用户堆栈扩展、页面换入换出等。其中，系统调用`brk()`和`mmap()`用于改变进程地址空间，是程序动态内存分配的关键。 3. **中断、异常和系统调用**：讲解了X86 CPU的中断硬件支持，中断向量表IDT的初始化，中断请求队列的处理，以及如何响应和服务中断。此外，还涉及软中断、 Bottom Half、页面异常处理、时钟中断和系统调用机制。 4. **进程与进程调度**：涵盖了进程的创建、执行和消亡，以及系统调用如`fork()`, `vfork()`, `clone()`, `execve()`, `exit()` 和 `wait4()`。还详细讨论了进程的调度策略，如强制性调度，以及`nanosleep()` 和 `pause()` 等同步和阻塞操作。 5. **文件系统**：介绍了文件系统的概念，从路径名解析到文件访问权限，再到文件的打开、读写和其他操作。特别提到了特殊文件系统 `/proc`，它提供了内核状态的动态视图。 6. **传统的Unix进程间通信**：涵盖管道、命名管道、信号、系统调用`ptrace()`进行进程跟踪，以及报文传递、共享内存和信号量等通信机制。 7. **基于socket的进程间通信**：讲解了如何通过socket进行网络通信，包括`socket()`、`bind()`、`listen()`、`accept()`、`connect()`等系统调用，以及报文的接收和发送，还有socket的关闭等操作。 8. **设备驱动**：涉及设备驱动的基本概念，如系统调用`mknod()`，模块化设计，PCI总线，块设备和字符设备驱动，终端设备和汉字处理，控制台驱动，USB设备，以及`select()`和异步I/O在设备交互中的应用。 9. **多处理器SMP系统结构**：讨论了SMP（Symmetric MultiProcessing）架构下的互斥问题，高速缓存一致性，中断处理，进程调度，以及SMP系统的引导过程。 10. **系统引导和初始化**：详述了Linux系统从启动到运行的整个流程，包括三个阶段的系统初始化，以及系统的关闭和重引导操作。 这本书全面覆盖了Linux内核的主要组成部分，是学习和理解Linux内核工作原理的重要参考资料。