Linux内核分析 基于Linux 0.01版本PDF电子书下载

第1章 Linux和GNU简介 1

1.1 自由的天地：GNU和Linux 1

1.1.1 热爱和享受自由 2

1.1.2 神奇的Linux 3

1.2 在乐趣中获得成功：一起来玩操作系统 5

1.2.1 十一岁开始编程序 6

1.2.2 一种操作系统的诞生 6

1.3 GNU的开发工具 8

本章小结 8

第2章 操作系统设计入门 9

2.1 操作系统介绍 9

2.2 操作系统的基本功能 10

2.3 操作系统设计的基本准则 10

2.3.1 简单就是优美 11

2.3.2 利用已有的基础 11

2.3.3 良好的设计 11

2.3.4 单内核操作系统和微内核操作系统 12

本章小结 12

第3章 Linux 0.01内核 13

3.1 Linux 0.01内核简介 13

3.1.1 Linux 0.01内核背景 14

3.1.2 Linux 0.01的技术特色 14

3.1.3 存储管理 15

3.1.4 文件系统 15

3.1.5 硬件平台移植和应用程序 16

3.2 Linux 0.01核心代码目录 16

3.3 核心源代码的目录分布 17

3.3.1 boot目录 17

3.3.2 fs目录 18

3.3.3 include目录 19

3.3.4 init目录 20

3.3.5 kernel目录 21

3.3.6 lib目录 21

3.3.7 mm目录 22

3.3.8 tools目录 22

3.4 Linux 0.01的main.c分析 22

3.5 编译和运行Linux 0.01系统 26

本章小结 27

第4章 操作系统引导——装载内核 28

4.1 操作系统引导基本知识 28

4.1.1 系统引导设备 28

4.1.2 启动过程简介 29

4.1.3 硬盘主引导扇区简介 30

4.2 Linux 0.01引导代码分析 33

4.2.1 boot.s：BIOS引导代码 33

4.2.2 head.s：Linux的32位引导代码 33

4.3 实例：使用nasm生成引导代码 33

4.3.1 引导代码基础 34

4.3.2 最简单的引导程序 34

4.3.3 如何设置段寄存器 36

4.3.4 在引导程序中装入程序（基于扇区） 36

本章小结 40

第5章 进程管理和调度 41

5.1 进程的概念 41

5.1.1 进程的定义 41

5.1.2 进程的属性 42

5.2 进程调度 43

5.2.1 进程调度算法的选择 43

5.2.2 进程描述符 43

5.2.3 Linux进程调度源代码分析 44

5.2.4 进程的切换 45

5.3 Linux0.01内核中的进程调度实例 46

5.3.1 进程调度 46

5.3.2 用户进程和内核线程 47

本章小结 49

第6章 存储管理和设计 50

6.1 存储管理概述 50

6.1.1 信息的二级存储 51

6.1.2 存储管理的功能 51

6.2 段页式存储管理 52

6.2.1 页式存储管理 52

6.2.2 段式存储管理 53

6.2.3 段页式存储管理 54

6.2.4 3种存储管理方式的对比 55

6.3 物理存储管理 55

6.3.1 技术细节 56

6.3.2 物理存储管理器的组织 57

6.3.3 物理存储管理器的初始化 59

6.3.4 页面分配 59

6.3.5 页面回收 60

6.3.6 映射 60

6.3.7 内存映射 61

6.4 虚拟存储管理 62

6.4.1 技术细节 63

6.4.2 malloc（）和free（） 63

6.4.3 缺页处理 64

6.4.4 虚拟存储管理的页面分配 65

6.4.5 可执行程序 66

6.4.6 交换 66

6.4.7 总结 67

6.5 malloc（）和free（）的实现 68

6.6 Linux 0.01存储管理代码分析 68

6.6.1 memory.c分析 68

6.6.2 page.s分析 68

本章小结 69

第7章 设备管理和调度 70

7.1 Linux设备管理概述 70

7.1.1 设备管理的基本要求 71

7.1.2 驱动程序 71

7.2 Linux 0.01中断处理 73

7.2.1 中断处理的基本过程 73

7.2.2 traps.c文件分析 74

7.2.3 /kernel/asm.s文件分析 74

7.3 如何编写中断服务程序ISR 74

7.4 设备驱动程序实例——利用BIOS的探测系统设备 76

7.5 Linux 0.01设备驱动程序源代码分析 77

7.5.1 终端控制代码：console.c 77

7.5.2 rs323驱动代码：serial.c和rs io.s 77

本章小结 77

第8章 磁盘文件系统 78

8.1 硬盘驱动器结构简介 79

8.1.1 硬盘参数解释 79

8.1.2 基本Int 13H调用简介 79

8.1.3 扩展Int 13H简介 79

8.2 UNIX文件系统分析 80

8.3 VFS简介 81

8.3.1 VFS的体系结构 82

8.3.2 文件的表示 83

8.3.3 磁盘布局 83

8.4 文件系统设计步骤 84

8.4.1 步骤一：磁盘函数库 84

8.4.2 步骤二：文件系统 85

8.4.3 步骤三：容错性 87

8.5 实践：自己编写的简单文件系统 87

8.6 Linux 0.01文件系统源代码分析 88

本章小结 88

第9章 shell编程技术和实例 90

9.1 shell的基本概念 90

9.2 例子：最简单的shell程序 92

9.3 管道和I/O重定向 97

9.3.1 使用dup（）重定向I/O 97

9.3.2 使用pipe（）和dup（） 98

9.3.3 使用dup2（）的例子 99

9.4 t-shell实现代码分析 101

9.4.1 shell总体结构（不支持管道） 101

9.4.2 shell总体结构（支持管道） 102

9.4.3 main函数 102

9.4.4 initialization（）函数 103

9.4.5 getline（）函数 104

9.4.6 parse（）函数 105

9.4.7 command（）函数 107

9.4.8 execute（）函数 108

9.4.9 forkexec（）函数 110

9.4.10 check（）函数 111

9.4.11 getname（）函数 112

9.4.12 t-shell的运行效果 113

本章小结 113

第10章 Linux 0.01系统调用的实现 114

10.1 Linux系统调用概述 114

10.1.1 系统调用 114

10.1.2 系统调用实现 115

10.1.3 系统调用到int 0x80中断请求的转换 121

10.2 Linux 0.01系统调用实现分析 122

10.2.1 system_call.s 122

10.2.2 sys.c 122

10.3 实例：在Linux中添加新系统调用 122

10.3.1 实现系统调用代码 122

10.3.2 连接新的系统调用 123

10.3.3 重新编译Linux 0.01的内核 123

本章小结 124