深入理解Linux内核启动与文件系统
"Linux内核.pdf" 本书以"读核感悟"为主题,深入探讨了Linux内核的启动过程、系统调用、线程管理、信号通信、内核编译、文件系统、设计模式、源代码阅读技巧、内存管理、定时器、文件读写以及同步问题等多个方面,旨在帮助读者理解Linux内核的工作机制。 在内核启动部分,书中从BIOS开始,讲解了内核如何通过setup辅助程序进行初始化,如何解压缩自身,并开启页面映射。链接脚本在构建内核时的作用也得到了阐述,它用于组织和控制编译过程中生成的对象文件。 关于系统调用,书中特别讨论了fork(),说明了如何创建新的进程并复制父进程的状态。同时,书中还介绍了如何通过系统调用参数传递信息,并探讨了内核线程的创建和管理,以及信号在内核中的通信机制。 在kbuild系统中,作者详细解析了内核模块的编译过程,包括编译到内核与编译成模块的区别,以及makebzImage和makemenuconfig等工具的使用,这些都是内核配置和定制的关键步骤。 在文件系统和设计模式章节,书中通过C语言实现面向对象编程的概念,如虚函数表、多态、继承和模板。此外,还讨论了文件系统和设备驱动如何利用这些设计模式,以及抽象工厂模式在文件系统中的应用。 在源代码阅读技巧方面,作者提供了查找定义的方法和变量命名规则,帮助读者更有效地理解和学习内核源码。内存管理部分则涵盖了页表映射的总结,异常表在处理错误时的角色,以及pagefault处理流程。 对于文件读写,书中有select、poll和epoll的实现原理,从功能介绍、关键结构体到具体实现和性能分析,为读者提供了全面的理解。同步问题章节介绍了同步问题的产生原因,区分了内核态和用户态,然后深入剖析了内核态自旋锁的实现,包括不同类型的自旋锁及其释放机制。 这本书是理解Linux内核的宝贵资源,通过一系列的感悟和实例,帮助读者逐步揭开内核的神秘面纱,提升对操作系统底层运作的理解。无论是初学者还是经验丰富的开发者,都能从中受益。
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