Linux内核详解:硬件与软件基础

需积分: 31 0 下载量 13 浏览量 更新于2025-01-29 收藏 1.28MB PDF 举报
"Linux内核中文版" 这本书是一部关于Linux内核的中文翻译作品,由David A. Rusling原著,Banyan、Fifa和wujiboy等人翻译整理。书中的内容涵盖了Linux内核的基础知识,包括硬件基础、软件基础、存储管理和进程管理等多个方面,旨在帮助读者理解Linux内核的工作原理。 在硬件基础部分,书中详细介绍了CPU、内存、总线、控制器与外设、地址空间以及时钟等关键组件。CPU是计算机的核心,负责执行指令;内存是临时存储数据的地方,对于操作系统运行至关重要;总线是系统内部各部件通信的通道;控制器和外设负责输入输出操作;地址空间定义了系统如何访问内存;时钟则用于同步系统操作。 软件基础部分探讨了计算机编程语言,如汇编语言和C语言,以及它们在内核开发中的作用。此外,还讲解了操作系统的基本概念,包括内存管理(如分页和交换)、进程管理和设备驱动,以及文件系统。核心数据结构如连接列表、散列表和抽象接口也是这部分的重点,这些数据结构在内核中用于高效地组织和管理信息。 存储管理章节深入解析了虚拟内存的抽象模型,包括请求换页、交换、共享内存、物理与虚拟寻址以及访问控制。高速缓冲(如页缓存)提高了数据访问速度,而LINUX页表则描述了如何映射虚拟地址到物理地址。页面的分配和回收是内存管理的关键,包括如何分配新页面以及何时回收不再使用的页面。内存映射允许用户空间程序直接访问特定内存区域,而请求换页机制确保了有效使用内存。LINUX页面CACHE、换出和丢弃页面的策略优化了内存使用效率。 进程管理部分介绍了进程的概念,这是操作系统中的基本执行单元。这部分可能涉及进程创建、调度、同步和通信等内容,还包括异常、信号和中断处理,这些都是多任务环境下内核必须处理的重要问题。 由于部分内容未提供完整,无法详细介绍后续章节,但可以预见,后续会涉及更高级的主题,如进程间的通信、调度算法、中断处理、网络协议栈、设备驱动编程等。全书旨在为读者提供一个全面的Linux内核知识框架,帮助他们深入理解这个复杂而强大的操作系统核心。