全书共五篇，以从易到难的顺序详细剖析了Linux内核开发的核心技术。“知识储备篇”介绍了Linux的数据结构、中断处理、内核同步和时间计算等内容，这些是理解后续章节的前提；之后通过“内存管理篇”“文件系统篇”“进程管理篇”详细介绍了Linux的三大核心模块；最后的“综合应用篇”则融合了前面诸多模块知识展示了Linux内核开发在操作系统、智能设备、驱动、通信、芯片、云计算和人工智能等热点领域的应用。书中的重点、难点均配有图表、代码和实战案例，力求直观、清晰。
学习本书的读者需要熟悉C语言，建议对Linux内核有一定了解。推荐初学者按照本书的编排顺序阅读，而熟悉Linux内核的读者可以跳过知识储备篇，直接从三大核心模块篇进行阅读。
本书深入浅出、配图丰富，可作为Linux初中级读者系统学习Linux内核开发的指导手册，也可作为从事嵌入式、操作系统、Linux编程、驱动/内核开发，以及智能设备开发的工程师的案头指南和进阶工具书。

姜亚华，曾负责华为手机的Touch、Sensor的驱动和软件优化（包括Mate、荣耀等系列），以及Intel安卓平台Camera和Sensor的驱动开发（包括Baytrail、Cherrytrail、Cherrytrail CR、Sofia等）；现负责DMA、Interrupt、Semaphore等模块的优化和验证（包括Vega、Navi系列和多款APU产品。）。
一直从事与Linux内核和Linux编程相关的工作，研究内核代码十多年，对多数模块的细节如数家珍。熟悉Linux程序，对Linux常见机制的使用理解透彻。曾在华为终端软件精英赛中获奖，三次获得AMD Spotlight奖励。

序
前言
知识储备篇
第1章 Linux内核概述
1.1 基于Linux的操作系统生态
1.2 【图解】Linux工程师技能和领域
1.3 内核代码结构
1.4 【看图说话】Android操作系统
第2章 数据结构和设计模式
2.1 【图解】关系型数据结构
2.1.1 一对一关系
2.1.2 一对多关系
2.1.3 多对多关系
2.2 【图解】内核中常见的设计模式
2.2.1 模板方法设计模式
2.2.2 观察者设计模式
2.3 【看图说话】input子系统
第3章 中断
3.1 【图解】中断处理的软硬件分工
3.2 中断的处理
3.2.1 注册中断服务例程
3.2.2 中断处理和返回
3.3 软中断
3.3.1 tasklet小任务
3.3.2 timer定时器
3.4 【看图说话】系统调用与程序优化
第4章 Linux的时间
4.1 数据结构
4.2 时间的衡量
4.2.1 时钟芯片
4.2.2 时间的计算
4.3 【图解】时钟中断
4.4 【看图说话】timer和hrtimer
内存管理篇
第5章 内存寻址
5.1 DRAM和MMIO
5.2 【图解】内存分页
5.2.1 寻址
5.2.2 内存映射
5.3 【看图说话】访问GPU的Framebuffer
第6章 物理内存的管理
6.1 【图解】物理内存的布局
6.1.1 【图解】node
6.1.2 【图解】node的管理
6.2 物理内存申请的三个阶段
6.2.1 启动程序
6.2.2 memblock分配器
6.2.3 伙伴系统
6.3 【看图说话】搭建管理物理内存的系统
第7章 虚拟内存的管理
7.1 线性空间的划分
7.2 【图解】内核线性空间布局
7.2.1 直接映射区
7.2.2 动态映射区
7.2.3 永久映射区
7.2.4 固定映射区
7.3 用户空间内存映射mmap
7.3.1 数据结构
7.3.2 mmap的实现
7.4 【看图说话】/dev/mem的巧用和限制
第8章 内存管理进阶
8.1 内存申请
8.1.1 申请连续物理内存
8.1.2 vmalloc的使用
8.2 缓存
8.2.1 TLB缓存
8.2.2 内存缓存
8.3 【图解】缺页异常
8.3.1 异常的处理
8.3.2 COW的精髓
8.4 【看图说话】看似简单的malloc
第9章 内存回收
9.1 【图解】内存回收调用栈
9.2 扫描过程的控制
9.3 选择扫描对象
9.4 扫描inactive链表
9.4.1 页隔离
9.4.2 folio的原理
9.4.3 回收隔离页
9.4.4 扫尾
9.5 扫描active链表
9.6 【看图说话】反向映射
9.6.1 匿名映射的mapping
9.6.2 文件映射的mapping
文件系统篇
第10章 虚拟文件系统
10.1 数据结构
10.2 【图解】文件系统的挂载
10.3 文件查找
10.4 文件操作
10.4.1 软链接和硬链接
10.4.2 创建和删除
10.4.3 打开和关闭文件
10.4.4 创建节点
10.4.5 删除文件
10.5 文件的IO
10.5.1 读写
10.5.2 ioctl操作
10.6 【看图说话】proc文件系统
第11章 sysfs文件系统
11.1 基本框架
11.2 数据结构
11.3 创建文件
11.4 文件的IO
11.5 【看图说话】sysfs和驱动
第12章 ext4文件系统
12.1 【图解】ext4布局
12.2 数据结构
12.2.1 ext4_super_block结构体
12.2.2 ext4_group_desc结构体
12.2.3 ext4_inode结构体
12.2.4 ext4_sb_info结构体
12.2.5 ext4_inode_info结构体
12.3 ext4的挂载
12.4 【图解】ext4目录结构
12.4.1 线性
12.4.2 哈希树
12.4.3 硬链接
12.5 【图解】ext4文件的IO
12.5.1 映射
12.5.2 区段树
12.6 【看图说话】文件的恢复
进程管理篇
第13章 进程
13.1 概述
13.1.1 数据结构
13.1.2 扩展讨论
13.2 进程的创建
13.2.1 dup_task_struct函数
13.2.2 复制creds
13.2.3 设置时间
13.2.4 sched_fork函数
13.2.5 复制资源
13.2.6 申请pid
13.2.7 重要的杂项
13.3 创建进程
13.3.1 fork/vfork系统调用
13.3.2 创建线程
13.3.3 创建内核线程
13.4 进程“三巨头”
13.5 进程退出
13.5.1 退出方式
13.5.2 退出过程
13.5.3 使用wait等待子进程
13.6 【看图说话】Android的thread
第14章 进程调度
14.1 数据结构
14.2 进程调度的过程
14.2.1 进程被创建
14.2.2 唤醒进程
14.2.3 时钟中断
14.2.4 进程切换
14.3 stop调度类
14.4 实时调度类
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