"Linux内核模块编程"
本书深入探讨了Linux内核模块的开发技术,是内核开发人员的重要参考资料。书中涵盖了从基础知识到高级概念的全面内容,旨在帮助读者理解如何编写、加载和管理内核模块。
在《Introduction》章节,作者介绍了内核模块的基本概念,解释了内核模块如何在运行时被动态地加载到Linux内核中,以扩展其功能。内核模块是一种可插入、可移除的代码,允许开发者在不重新编译整个内核的情况下,添加或修改内核功能。
《Hello, World》章节是初学者入门的起点,通过一系列逐步深入的示例,展示了如何创建并理解最基本的内核模块。从最简单的打印"Hello, World"到使用特殊的宏(如`__init`和`__exit`)来控制模块的初始化和清理过程,再到处理模块参数和构建多文件模块,这一章提供了实践操作的基础。
《Preliminaries》章节比较了内核模块与用户程序的差异,阐述了模块的生命周期,以及它们可以调用的特定函数。同时,它也讨论了用户空间和内核空间的区别,包括命名空间和代码空间的管理。此外,还介绍了设备驱动程序在内核中的作用。
《Character Device Files》章节深入字符设备文件的概念,讲解了`file_operations`结构体如何定义设备的操作接口。这部分内容对于理解设备驱动程序的工作原理至关重要。
《The /proc File System》章节介绍了/proc文件系统,它是Linux内核提供的一种虚拟文件系统,用于获取内核状态和配置。读者将学习如何利用/proc来获取内核信息或接收输入。
《Using /proc For Input》和《Talking To Device Files》章节分别讲述了如何通过/proc接收输入以及如何进行设备文件的读写和ioctl操作,这些是与硬件设备交互的关键技术。
《System Calls》章节涵盖了系统调用的使用,这是用户空间与内核通信的主要方式。通过系统调用,开发者可以直接调用内核服务。
《Blocking Processes》章节讨论了进程阻塞的概念,当进程等待某个事件发生时,如何处理其状态。
《Replacing Printks》章节教读者如何定制内核的调试输出,例如让键盘指示灯闪烁,这是内核调试技巧的一部分。
《Scheduling Tasks》章节深入探讨了Linux的任务调度机制,包括调度器的工作原理和不同类型的调度策略。
《Interrupt Handlers》章节涉及中断处理程序,这是处理硬件事件的关键部分,介绍了中断上下文和中断处理的注意事项。
《Symmetric Multi-Processing》章节讲解了对称多处理器(SMP)环境下的内核模块编程,包括在多核系统上的并发和同步问题。
最后,《Common Pitfalls》章节列举了一些常见的陷阱和错误,帮助开发者避免在实际开发中遇到的问题。
书中的每个章节都提供了丰富的实例和详细的解释,旨在帮助读者逐步掌握Linux内核模块编程的核心技能,无论是对新手还是有经验的开发者,都是一个宝贵的参考资料。