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第一章 概论1

1．1 Linux简介2

1．1．1 Linux的诞生2

1．1．2 自由软件运动与Linux3

1．1．3 Linux在中国4

1．2 Linux的技术特点5

1．2．1 Linux的特点5

1．2．2 Linux的组成6

1．2．3 Linux的不足8

1．3 核心源代码9

1．3．1 源代码的获取9

1．3．2 源代码的结构10

1．3．3 源代码的阅读11

第二章 进程管理15

2．1 进程概述16

2．1．1 进程的定义16

2．1．2 进程的状态17

2．1．3 进程控制块18

2．1．4 进程控制18

2．1．5 进程间通信19

2．1．6 进程调度19

2．2 Linux的进程20

2．2．1 主要数据结构20

2．2．2 进程表的主要域23

2．2．4 进程标识符25

2．2．3 进程执行模式25

2．3 进程调度27

2．3．1 调度参数27

2．3．2 调度工作28

2．3．3 多处理机进程调度29

2．3．4 调度的实现29

2．4 进程的创建和撤销31

2．4．1 进程的创建31

2．4．2 进程的撤销31

2．4．3 程序的执行32

2．5 文件35

2．6 虚拟内存38

2．7 计时和定时器41

2．8 信号43

2．8．1 信号的类型43

2．8．2 信号的处理43

2．9 管道45

2．9．1 管道的实现45

2．9．2 管道的操作46

2．9．3 命名管道46

2．10 System V进程间通信机制47

2．10．1 主要数据结构47

2．10．2 消息队列47

2．10．3 信号灯49

2．10．4 共享内存52

第三章 内存管理55

3．1 内存管理技术概述56

3．2 虚拟内存模型59

3．2．1 页面请求60

3．2．2 页面交换61

3．2．3 共享内存61

3．2．4 物理和虚拟地址模式62

3．2．5 访问控制62

3．2．6 缓存62

3．3 80386内存管理机构64

3．3．1 内存组织64

3．3．2 虚拟地址的转换65

3．3．3 线性地址的转换66

3．3．4 翻译后援存储器67

3．3．5 内存保护68

3．4 主要数据结构69

3．5 页面管理71

3．5．1 页面分配71

3．5．2 页面的回收71

3．5．3 内存映射72

3．6 页面装卸74

3．6．1 页面请求74

3．6．2 页面缓存74

3．6．3 页面换出和淘汰75

3．6．5 页面装入78

3．6．4 交换缓存78

第四章 文件系统81

4．1 文件系统简介82

4．1．1 文件82

4．1．2 文件目录84

4．1．3 路径名85

4．2 Linux文件系统概述86

4．2．1 历史86

4．2．2 几个概念87

4．3 EXT2文件系统89

4．3．1 物理布局89

4．3．2 i-节点90

4．3．3 超级块91

4．3．4 块组描述子93

4．3．5 目录93

4．3．6 文件检索94

4．3．7 数据块的管理94

4．4 虚拟文件系统96

4．4．1 VFS概述96

4．4．2 VFS超级块97

4．4．3 VFS i-节点99

4．4．4 注册文件系统101

4．4．5 装卸文件系统102

4．4．6 VFS i-节点缓存104

4．4．7 目录缓存105

4．5．1 缓冲区缓存106

4．5 缓冲区缓存及其它106

4．5．2 bdflush核心守护进程107

4．5．3 update进程108

4．5．4 /proc文件系统108

4．5．5 特殊设备文件108

第五章 网络109

5．1 TCP/IP网络基础110

5．1．1 协议簇结构110

5．1．2 IP地址111

5．1．3 地址类别111

5．1．4 子网112

5．1．5 无类地址和CIDR113

5．1．7 数据包传输114

5．1．6 主机名114

5．1．8 Linux网络层116

5．2 BSD套接字接口117

5．3 INET套接字层119

5．3．1 创建BSD套接字119

5．3．2 绑定地址121

5．3．3 建立连接122

5．3．4 监听122

5．3．5 接收连接请求123

5．4 IP层124

5．4．1 套接字缓冲区124

5．4．3 发送IP数据包128

5．4．2 接收IP数据包128

5．4．4 数据包分段129

5．5 其它130

5．5．1 地址解析协议130

5．5．2 IP路由130

第六章 PCI总线133

6．1 PCI总线及其结构134

6．1．1 PCI总线的结构134

6．1．2 PCI地址空间135

6．1．3 PCI配置信息135

6．1．4 PCI I/O端口及存储器地址136

6．2．2 PCI-PCI桥138

6．2．1 PCI-ISA桥138

6．2 PCI桥138

6．3 PCI初始化141

6．3．1 数据结构141

6．3．2 PCI驱动程序143

6．3．3 PCI BIOS函数146

6．3．4 PCI修正146

第七章 设备管理149

7．1 设备概述150

7．1．1 设备种类150

7．1．2 设备控制器150

7．2 设备驱动程序151

7．2．2 直接内存访问152

7．2．1 查询和中断152

7．2．3 内存153

7．2．4 核心接口153

7．3 硬盘157

7．3．1 IDE硬盘158

7．3．2 IDE子系统的初始化159

7．3．3 SCSI硬盘160

7．3．4 SCSI子系统的初始化161

7．3．5 块设备请求162

7．4 网络设备164

7．4．1 device数据结构164

7．4．2 网络设备的初始化165

7．5．2 可编程中断控制器166

7．5 中断166

7．5．1 关于中断166

7．5．3 中断初始化167

7．5．4 中断处理168

第八章 核心机制169

8．1 底半处理170

8．1．1 数据结构170

8．1．2 处理过程171

8．2 任务队列172

8．3 定时器174

8．4 等待队列176

8．5 Buzz锁177

8．6 信号量178

第九章 核心模组181

9．1 模组简介182

9．2 模组的装入184

9．2．1 装入方式184

9．2．2 数据结构184

9．2．3 insmod命令186

9．3 模组的卸出188

第十章 开机、关机189

10．1 开机过程190

10．2 核心启动192

10．3 inittab196

10．4 rc.sysinit199

10．5 rcN.d209

10．6 关机215

第十一章 核心编译217

11．1 关于核心编译218

11．1．1 编译目的218

11．1．2 准备工作218

11．1．3 编译步骤220

11．2 配置核心222

11．2．1 配置内容222

11．2．2 配置过程223

11．3 核心编译和启用233

11．3．1 编译233

11．3．2 启用233

11．3．3 利用补丁升级234