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目录3

丛书序言3

专家指导委员会3

前言3

第一部分 基础知识3

第1章 Linux操作系统简介3

1.1 Linux的故事3

1.2 Linux简介6

1.3 阅读Linux内核源码8

1.4 小结12

第2章 Linux的进程管理13

2.1 进程与进程描述符13

2.2 进程状态及切换时机16

2.2.1 Linux的进程状态16

2.2.2 进程的切换时机17

2.3 进程的调度算法18

2.4 进程的创建与消亡19

2.4.1 进程的创建19

2.4.2 进程的销毁22

第3章 Linux的存储管理25

3.1 物理内存的管理25

3.1.1 页帧与区域25

3.1.2 伙伴算法26

3.1.3 slab分配器27

3.1.4 换出页面29

3.2 进程空间的管理30

3.2.1 页表机制30

3.2.2 vm_area_struct结构32

3.2.3 进程空间的相关系统调用33

3.2.4 页面异常的处理33

4.1 VFS37

第4章 Linux的文件系统37

4.1.1 进程对文件系统的支持38

4.1.2 VFS的文件模型38

4.1.3 文件系统的注册与安装41

4.1.4 各种对象的操作接口41

4.1.5 目录的缓存机制44

4.2 EXT2文件系统45

4.2.1 EXT2文件系统在磁盘上的物理布局45

4.2.2 主要数据结构及基本操作46

4.2.3 磁盘块的分配和释放49

4.3 有关的系统调用及处理流程49

4.3.1 文件的open操作49

4.3.2 文件的read操作51

5.2.1 设备的注册和注销53

5.2 相关数据结构53

5.1 设备文件的概念53

第5章 Linux的设备管理53

5.2.2 缓冲区管理54

5.2.3 设备请求队列56

5.3 块设备文件的open和read操作56

5.3.1 open（）函数的实现57

5.3.2 read（）函数的实现58

第6章 中断、异常及系统调用59

6.1 中断和异常的基本知识59

6.2 异常处理函数60

6.3 系统调用61

6.4 中断的处理62

6.4.1 中断控制器62

6.4.2 管理中断的数据结构63

6.5 软中断65

6.4.3 中断的处理过程65

第7章 SYS V进程间通信69

7.1 共同特性69

7.2 信号量71

7.3 消息队列74

7.4 共享内存76

第二部分 实验81

实验一 观察Linux的行为81

Linux下的proc文件系统简介81

实验内容86

解决方案86

实验二 进程间通信89

Linux进程间通信简介89

本机内进程通信89

网络间进程通信92

实验内容94

解决方案95

实验三 理解和增加Linux系统调用97

内核及系统调用原理97

实验内容101

解决方案102

实验四 内核模块105

Linux内核模块简介105

模块的组织结构105

模块的加载和卸载106

内核模块的编写实例107

实验内容109

解决方案109

用户空间和内核空间109

进程110

概述113

实验五 proc文件系统编程113

proc文件系统编程简介113

函数接口114

基本的例子117

实验内容119

解决方案120

实验六 同步机制123

同步机制简介123

阻塞任务124

等待队列124

使用等待队列126

实验内容128

解决方案129

Linux下设备驱动程序的基本结构131

编写设备驱动程序131

实验七 设备驱动程序131

编写Linux设备驱动程序的基本方法134

radimo：一个块设备驱动程序的例子137

实验内容145

解决方案145

USB设备简述145

Linux下的USB设备驱动程序简介147

设备驱动程序的调试方法148

第三部分 附录153

附录A 安装Red Hat Linux153

附录B 编译Linux内核157

附录C Linux常用命令163

附录D Linux常用函数177

附录E 常用内核函数189