Linux内核解析：硬件与软件基础

"Linux Kernel（David A Rusling）" 这本书由David A Rusling撰写，并有Banyan、Fifa和wujiboy等进行中文翻译和整理。内容是关于Linux内核的深入探讨，旨在帮助读者理解Linux操作系统的核心机制。书中强调了知识的自由传播，但禁止用于商业目的，译者保留中文翻译的版权。 书中的章节涵盖了一系列关键主题，旨在为读者构建一个全面的Linux内核知识框架。 第一章“硬件基础”介绍了计算机硬件与Linux内核的关系。这部分详细讨论了CPU、内存、总线、控制器和外设、地址空间以及时钟等概念。这些硬件组件是内核运行的基础，理解它们的工作原理对于后续章节的学习至关重要。 第二章“软件基础”讲解了编程语言和操作系统的基本概念。包括汇编语言、C编程语言及其编译器、连接程序的运作方式。此外，还深入讨论了内存管理、进程、设备驱动和文件系统，这些都是操作系统的核心组成部分。同时，本章还介绍了核心数据结构，如连接列表、散列表和抽象接口，这些都是实现内核功能的关键数据结构。 第三章“存储管理”深入探讨了虚拟内存系统，包括虚拟内存的抽象模型、请求换页、交换、共享虚拟内存、物理与虚拟寻址模式以及访问控制。接着，讲解了高速缓冲的作用、LINUX页表的结构、页面分配与回收的机制、内存映射、请求换页的过程以及LINUX页面CACHE的管理，包括换出和丢弃页面的策略。 第四章“进程管理”专注于进程在Linux内核中的生命周期和行为。这一部分涵盖了进程的创建、调度、同步、通信、终止等过程，以及信号处理和线程管理等重要概念。进程间通信（IPC）的机制，如管道、消息队列、共享内存和信号量，也是这一章的重点。 每一章都旨在通过理论与实践相结合的方式，使读者能够深入理解Linux内核的复杂性，并为实际操作系统的开发和维护提供坚实的基础。通过阅读此书，读者不仅可以学习到Linux内核的基本工作原理，还能掌握如何调试和优化内核，从而提升在系统级编程和系统管理员方面的专业技能。