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深入理解linux內核架構

發布時間: 2022-07-13 00:44:27

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《深入理解LINUX內核》(Daniel P.Bovet)電子書網盤下載免費在線閱讀

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提取碼:cgvb

書名:深入理解LINUX內核

作者:Daniel P.Bovet

豆瓣評分:9.0

出版社:東南大學出版社

出版年份:2006-4-1

頁數:923

內容簡介:

為了徹底理解是什麼使得Linux能正常運行以及其為何能在各種不同的系統中運行良好,你需要深入研究內核最本質的部分。內核處理CPU與外界間的所有交互,並且決定哪些程序將以什麼順序共享處理器時間。它如此有效地管理有限的內存,以至成百上千的進程能高效地共享系統。它熟練地統籌數據傳輸,這樣CPU不用為等待速度相對較慢的硬碟而消耗比正常耗時更長的時間。

《深入理解Linux內核,第三版》指導你對內核中使用的最重要的數據結構、演算法和程序設計訣竅進行一次遍歷。通過對表面特性的探究,作者給那些想知道自己機器工作原理的人提供了頗有價值的見解。書中討論了Intel特有的重要性質。相關的代碼片段被逐行剖析。然而,本書涵蓋的不僅僅是代碼的功能,它解釋了Linux以自己的方式工作的理論基礎。

本書將使你了解Linux的所有內部工作,它不僅僅是一個理論上的練習。你將學習到哪些情況下Linux性能最佳,並且你將看到,在大量的不同環境里進行進程調度、文件存取和內存管理時,它如何滿足提供良好的系統響應的需要。這本書將幫助你充分利用Linux系統。

作者簡介:

博韋,計算機科學專業博士,義大利羅馬大學Tor vergata分校全職教授。

切薩蒂 數學和計算機科學博士,羅馬大學Tor vergata分校工程學院計算機科學系助理研究員。

Ⅱ linux內核是什麼,有啥作用 ,

Linux是一種開源電腦操作系統內核。它是一個用C語言寫成,符合POSIX標準的類Unix操作系統。

操作系統是一個用來和硬體打交道並為用戶程序提供一個有限服務集的低級支撐軟體。一個計算機系統是一個硬體和軟體的共生體,它們互相依賴,不可分割。

計算機的硬體,含有外圍設備、處理器、內存、硬碟和其他的電子設備組成計算機的發動機。但是沒有軟體來操作和控制它,自身是不能工作的。完成這個控制工作的軟體就稱為操作系統,在Linux的術語中被稱為「內核」,也可以稱為「核心」。

Linux內核的主要模塊(或組件)分以下幾個部分:存儲管理、CPU和進程管理、文件系統、設備管理和驅動、網路通信,以及系統的初始化(引導)、系統調用等。


(2)深入理解linux內核架構擴展閱讀:

Linux內核的特性

1、可移植性

Linux是全球被最廣泛移植的操作系統內核。從掌上電腦iPad到巨型電腦IBM S/390,甚至於微軟出品的游戲機XBOX都可以看到Linux內核的蹤跡。Linux也是IBM超級計算機Blue Gene的操作系統。

2、網路支持

作為一個生產操作系統和開源軟體,Linux 是測試新協議及其增強的良好平台。Linux 支持大量網路協議,包括典型的 TCP/IP,以及高速網路的擴展(大於 1 Gigabit Ethernet [GbE] 和 10 GbE)。Linux 也可以支持諸如流控制傳輸協議(SCTP)之類的協議,它提供了很多比 TCP 更高級的特性(是傳輸層協議的接替者)。

3、動態內核

Linux 還是一個動態內核,支持動態添加或刪除軟體組件。被稱為動態可載入內核模塊,它們可以在引導時根據需要(當前特定設備需要這個模塊)或在任何時候由用戶插入。

4、系統管理程序

Linux 最新的一個增強是可以用作其他操作系統的操作系統。該系統對內核進行了修改,稱為基於內核的虛擬機(KVM)。這個修改為用戶空間啟用了一個新的介面,它可以允許其他操作系統在啟用了 KVM 的內核之上運行。除了運行 Linux 的其他實例之外, Microsoft® Windows® 也可以進行虛擬化。惟一的限制是底層處理器必須支持新的虛擬化指令。

Ⅲ 問下《linux設備驅動程序》和《深入理解linux內核》有出下一版的趨勢嗎

Linux這幾年發展迅猛,勢如破竹。
雖然內核 3.0版本,並沒有什麼重大的修改,不過,這已經預示著Linux將迎來一個新的時代。

《linux設備驅動程序》是基於2.6.10來寫的。《深入理解linux內核》是基於2.6.11來寫的。雖然2.6.x的內核,在主要內容上變化不大,不過已經有些顯得跟不上內核更迭的速度了。
目前內核方面寫的不錯的書籍中,最新的算是《深入Linux內核架構》了,一個德國人寫的。這本書是基於2.6.24寫的。這本書在國外是作為教材用的,個人覺得,從自學的角度上講,要比ULK更好,而且裡面與最新的內核更貼近,看起來更舒服一些。

《linux device drivers》英文第三版序言里有這樣一段話:「I'm excited by what I witness in the embedded arena, and I hope this text helps by doing more; but ideas are moving fast these days, and it's already time to plan for the fouth edition, and look for a fourth author to help.」
不難看懂,我就不翻譯了。從這里可以看出,作者們已經做好找第四位合作者寫第四版的准備了:)

萬事都是需要與時俱進的。所以,這兩本書都是會不斷更新的。否則,就只能說明一點,出版商發現有更好的書籍替代他們了:)
不管怎麼樣,希望這些大部頭的下一版的作者中,能看到中國開發者的名字~~

Ⅳ 深入理解linux內核 該怎麼學啊,大神們介紹下經驗啊

小兄弟,你好!
從你的文字中可以看出你是一個有理想有抱負的人,如果真的是這樣的話,只要把心放平靜,踏踏實實的去努力,一定會很成功的!
下面,我說下我的建議:
我感覺你是想學好計算機的,而且給自己定了一個很明確的目標:嵌入式。我想說,你選的這條路非常正確,嵌入式的熱門程度和發展前景已不需證明,每個IT人都知道,後PC時代已經來臨;另外,現在對於大多數的中國學生只有深深的投入Linux的懷抱,才能真正的理解計算機,才能在未來的某個階段成為真正的計算機人才(由衷的感謝推動GUN計劃的先哲們)。為什麼這么說呢,現在計算機的課程最開始一般是C/C++語言,數據結構等程序設計的知識,其實在我看來,這樣安排並不是想讓剛剛接觸計算機的學生一上來編程就多麼多麼的牛逼,而是做個鋪墊,為接下來的操作系統,計算機組成原理,計算機網路打基礎,是為了能很好的理解這些計算機的基礎知識,只有這樣才能深刻的明白什麼是計算機,計算機能做什麼,各個細節又是如何實現的。這樣思路就打開了,由於計算機中抽象分層的思想無處無在,以後遇到什麼問題都可以一層一層的剖析,最後都會歸結到這些最基本的知識上,它們才是整個計算機世界的基石。記得,梁肇新曾經說過:我就是程序,程序就是我!很牛逼的一句話。只有在整個計算機世界的思路都融匯貫通後,才能寫出真正的好程序。
所以說,雖然你的目標很明確,但也一定要先將這些基礎知識打實,不然茫然的去搞arm+linux是會很費時費力的,而且結果也不會很好,因為這些基礎的思想決定了你以後能走多遠!
如果你還沒有形成比較好的思想的話,還是應該先盡快補上。同時,對於嵌入式這方面,可以熟悉一下linux的基本使用,了解一下偉大的GUN思想,熟悉下linux環境下的C程序(嵌入式中C是絕對的NO.1)的編譯,調試等。
接下來,就可以開始linux的系統編程了(基礎的東西還是不能丟),在這個階段里你會加深對操作系統,計組,網路的理解,因為系統編程很多都是他們的具體實現。
然後就是arm,沒什麼好說的,一門語言而已,如果操作系統和計組比較好的話,沒問題,一個工具而已。
最後就是嵌入式的開發了,這里需要綜合的用到前面的幾乎所有東西。還是那句話,如果計算機思想好的話,理解起來還是比較容易的,最大的問題是動手,實踐,如果條件允許的話,可以考慮買一塊開發板,處理器最好用S3C2410,現在很多場合都拿這個舉例,福建的一個公司有塊板子賣的不錯貌似。
還有一點要提下,目前嵌入式領域,至少在中國,演算法這個東西用的還真是不多,也許學久了,會覺的沒有創造性,這里,就看你自己了,看你的想法和感覺吧,自己支配花在演算法研究上的精力。

大體的框架是這樣,當然這是我的想法。現在整理下,還是要再強調下,思想,計算機的思想,一點要把握住!

C語言和數據結構:譚浩強的書,21天學通C,還有最經典的C程序設計,我覺的都不錯,關鍵是語法,熟練就ok,不用太注重書,課本也可以;數據結構同理。這里可以看下代碼大全,對編程的思想很有好處,也比較容易看懂。
基礎的,重中之重---
操作系統:操作系統的設計與實現,附錄里有Minx的源代碼。
計算機組成原理:深入理解計算機系統。
計算機網路:謝希仁的就不錯,我比較喜歡國外那邊計算機網路。
嵌入式------
linux使用:網上很多,沒有特別要介紹的。注意裝個linux發行版,網路好的話,可以Ubuntu,否則就SUSE或者Fedora吧,都一樣。
linux系統編程:很多好書,網路一下就ok,如果時間多的話,多看兩本,否則就看Linux程序設計吧。
arm:我沒過多在意,所以了解不太多,你可以查下,我看的是arm體系結構與編程。
嵌入式開發:這里比較復雜,我學的時候沒有發現一本集大成的書,都是零零散散的,不過後來發現一本,我也只是翻了翻了,你可以試著看看arm嵌入式系統開發:軟體設計與優化。這里的東西很多,也很煩人。主要有,交叉編譯工具和環境的配置,內核的裁剪,編譯與移植,另外還有驅動程序的開發。各個塊,網上都有很多資料。
如果你現在努力的學習,上面的東西學完應該沒問題,程度嘛,到熟練就不錯了,畢業後會有個相當好的工作(不論什麼學校)。
之後的發展,就是在工作中學習了,經驗的積累,計算機思想的鞏固與延伸,另外可以開始看下內核了,內核完全注釋,內核情景分析可以在開始的時候很好的讓你親近linux內核。
嵌入式涉及方方面面,不愁沒有你展示平台!
希望你能一直堅持下去,為了自己,為了中國嵌入式,為了偉大的GNU!

希望能幫到你。呵~~,困了,今天沒事,夜裡弄了一晚上東西,出去吃點東西,休息下:)

Ⅳ 求《深入理解linux內核第四版》全文免費下載百度網盤資源,謝謝~

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?pwd=ygv3 提取碼: ygv3
簡介:為了透徹理解Linux的工作機理,以及為何它在各種系統上能順暢運行,你需要深入到內核的心臟。cPu與外部世界的所有交互活動都是由內核處理的,哪些程序會分享處理器的時間,以什麼樣的順序來分享。內核不遺餘力地管理有限的內存,以使數以千計的進程有效地共享系統資源。內核還精心組織數據傳送,使得cPu不再受限於慢速硬碟。

《深入理解Linux內核》第三版將引領你暢游內核中用到的主要數據結構、演算法和編程技巧。如果你的確想了解計算機內部的實現機理,那麼作者透過現象探尋本質,提供了頗有價值的深入分析。本書針對具體的Intel平台,討論了其重要特徵,逐行剖析了相關的代碼片段。但是,本書涵蓋的內容不僅僅局限於代碼的機理,還解釋了Linux運作方式的理論支撐。

Ⅵ 深入理解linux內核 深入Linux內核架構 哪一本更好

個人覺得LINUX內核完全剖析不錯,由淺入深,通俗易懂,可以作為入門學習的首選。

Ⅶ 如何更深入地學習 Linux

1. 最重要的linux的內核工作方式:包括但是不限於:
內存分頁
進程切換
interrupt 和 exception,以及system call
lock
進程管理
內存管理和分配
signal
文件系統(ext2, ext3)
輸入輸出設備
緩存
書可以看《understanding the linux kernel》,《intel OS programming volume III》
這個是理解linux的基礎的基礎,對於理解操作系統有莫大的好處。而且無論對於high level還是low level的編程都是相通的,很多東西在學完操作系統之後,你對他們的理解就完全不一樣了。就像學好緩存在對於提高大運算上面的效率是很有幫助的。
一邊看書一邊可以寫一個簡單的linux自己玩,時長一個學期比較合適。因為課程要求,所以我寫過一個可以多任務運行的linux,附帶一個音效卡driver。當時演示的時候放的是鳳凰傳奇,教授整個人斯巴達了。但是不得不說這是一個非常大的工作量。
但是無論是要做內核開發還是驅動開發,我覺得這些都是基礎中的基礎,是要扎扎實實掌握的,不得有半點馬虎。
2. CPU架構/匯編
操作系統跟CPU的架構是離不開的,我個人覺得是相輔相成的。很明顯的能看到Intel為了和操作系統配合起來,實現了很多硬體功能。最明顯的就是虛擬內存已經可以在硬體層面上直接換算,不需要通過軟體了。不懂x86或者arm的架構,會一定程度上造成理解linux內核的困難。比如為什麼要以某種特定的方式分頁,為什麼內存管理的時候需要不同的演算法,interrupt,system call的意義何在?等等等等的問題都需要精通CPU的架構。
當時就是因為對TLB的理解不夠深入,不夠仔細,造成我的系統每次切換任務的時候,會page fault。
重點在於interrupt的處理,緩存的概念和內存相關結構的設計。至於亂序執行,pipeline之類的都是次要的,對於linux不是特別的重要。
x86的匯編是基礎,有助於debug和理解linux源代碼。我寫系統的時候大段寫過x86代碼來實現低層操作。不知道真正的linux是不是這樣實現的。
3. high level編程
系統畢竟是為了應用程序而服務的,就像有需求才有生產一樣。沒有應用程序的需求,就不會設計相關的系統功能。了解high level的編程一定程度上可以融會貫通。

Ⅷ 深入理解LINUX內核的目錄

前言
第一章緒論
Linux與其他類Unix內核的比較
硬體的依賴性
Linux版本
操作系統基本概念
Unix文件系統概述
Unix內核概述
第二章內存定址
內存地址
硬體中的分段
Linux中的分段
硬體中的分頁
Linux中的分頁
第三章進程
進程、輕量級進程和線程
進程描述符
進程切換
創建進程
撤消進程
第四章中斷和異常
中斷信號的作用
中斷和異常
中斷和異常處理程序的嵌套執行
初始化中斷描述符表
異常處理
中斷處理
軟中斷及tasklet
工作隊列
從中斷和異常返回
第五章內核同步
內核如何為不同的請求提供服務
同步原語
對內核數據結構的同步訪問
避免競爭條件的實例
第六章定時測量
時鍾和定時器電路
Linux計時體系結構
更新時間和日期
更新系統統計數
軟定時器和延遲函數
與定時測量相關的系統調用
第七章進程調度
調度策略
調度演算法
調度程序所使用的數據結構
調度程序所使用的函數
多處理器系統中運行隊列的平衡
與調度相關的系統調用
第八章內存管理
頁框管理
內存區管理
非連續內存區管理
第九章進程地址空間
進程的地址空間
內存描述符
線性區
缺頁異常處理程序
創建和刪除進程的地址空間
堆的管理
第十章系統調用
POSIXAPI和系統調用
系統調用處理程序及服務常式
進入和退出系統調用
參數傳遞
內核封裝常式
第十一章信號
信號的作用
產生信號
傳遞信號
與信號處理相關的系統調用
第十二章虛擬文件系統
虛擬文件系統(VFS)的作用
VFS的數據結構
文件系統類型
文件系統處理
路徑名查找
VFS系統調用的實現
文件加鎖
第十三章I/O體系結構和設備驅動程序
I/O體系結構
設備驅動程序模型
設備文件
設備驅動程序
字元設備驅動程序
第十四章塊設備驅動程序
塊設備的處理
通用塊層
I/O調度程序
塊設備驅動程序
打開塊設備文件
第十五章頁高速緩存
頁高速緩存
把塊存放在頁高速緩存中
把臟頁寫入磁碟
sync()、fsync()和fdatasync()系統調用
第十六章訪問文件
讀寫文件
內存映射
直接I/O傳送
非同步I/O
第十七章回收頁框
頁框回收演算法
反向映射
PFRA實現
交換
第十八章Ext2和Ext3文件系統
Ext2的一般特徵
Ext2磁碟數據結構
Ext2的內存數據結構
創建Ext2文件系統
Ext2的方法
管理Ext2磁碟空間
Ext3文件系統
第十九章進程通信
管道
FIFO
SystemVIPC
POSIX消息隊列
第二十章程序的執行
可執行文件
可執行格式
執行域
exec函數
附錄一系統啟動
附錄二模塊
參考文獻
源代碼索引
……

Ⅸ 學習linux內核,請推薦幾本書及順序,謝謝。

linux內核最經典的書是《深入理解Linux內核》,這本書內核編程看;如果你是搞UNIX/Linux環境下的應用程序編程,那麼就看《UNIX環境高級編程》;如果做Linux下設備驅動程序開發,就看《Linux設備驅動》(第三版)。這幾本都是老外寫的,都是很經典的書。

Ⅹ LINUX架構是什麼

linux最初在intel386機子上開發的,如果想了解透徹,需要看

《UNIX操作系統設計》

*《UNIX環境高級編程》

《操作系統:設計與實現》(MINIX)

《IBMPC匯編語言程序設計》

*《深入理解計算機系統》

《Linux權威指南》

《》

*《Intel80386Programmer';sReferenceManual》

*《TheCProgrammingLanguage》

等等書籍,對intel處理器機制要了解透徹,不是一個循環那麼簡單的。如果只是學驅動的話先看看ldd3,做點例子。

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