深入Linux内核架构 嵌入式linux技术操作详解 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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店铺： 华心图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115227430

商品编码：26798876127

开本：16

出版时间：2010-06-01

dy 章 简介和概述 

1.1 内核的任务 

1.2 实现策略 

1.3 内核的组成部分 

1.3.1 进程、进程切换、调度 

1.3.2 UNIX进程 

1.3.3 地址空间与特权级别 

1.3.4 页表 

1.3.5 物理内存的分配 

1.3.6 计时 

1.3.7 系统调用 

1.3.8 设备驱动程序、块设备和字符设备 

1.3.9 网络 

1.3.10 文件系统 

1.3.11 模块和热插拔 

1.3.12 缓存 

1.3.13 链表处理 

1.3.14 对象管理和引用计数 

1.3.15 数据类型 

1.3.16 本书的局限性 

1.4 为什么内核是特别的 

1.5 行文注记 

1.6 小结 

第2章 进程管理和调度 

2.1 进程优先级 

2.2 进程生命周期 

2.3 进程表示 

2.3.1 进程类型 

2.3.2 命名空间 

2.3.3 进程ID号 

2.3.4 进程关系 

2.4 进程管理相关的系统调用 

2.4.1 进程复制 

2.4.2 内核线程 

2.4.3 启动新程序 

2.4.4 退出进程 

2.5 调度器的实现 

2.5.1 概观 

2.5.2 数据结构 

2.5.3 处理优先级 

2.5.4 核心调度器 

2.6 完全公平调度类 

2.6.1 数据结构 

2.6.2 CFS操作 

2.6.3 队列操作 

2.6.4 选择下一个进程 

2.6.5 处理周期性调度器 

2.6.6 唤醒抢占 

2.6.7 处理新进程 

2.7 实时调度类 

2.7.1 性质 

2.7.2 数据结构 

2.7.3 调度器操作 

2.8 调度器增强 

2.8.1 SMP调度 

2.8.2 调度域和控制组 

2.8.3 内核抢占和低延迟相关工作 

2.9 小结 

第3章 内存管理 

3.1 概述 

3.2 (N)UMA模型中的内存组织 

3.2.1 概述 

3.2.2 数据结构 

3.3 页表 

3.3.1 数据结构 

3.3.2 页表项的创建和操作 

3.4 初始化内存管理 

3.4.1 建立数据结构 

3.4.2 特定于体系结构的设置 

3.4.3 启动过程期间的内存管理 

3.5 物理内存的管理 

3.5.1 伙伴系统的结构 

3.5.2 避免碎片 

3.5.3 初始化内存域和结点数据结构 

3.5.4 分配器API 

3.5.5 分配页 

3.5.6 释放页 

3.5.7 内核中不连续页的分配 

3.5.8 内核映射 

3.6 slab分配器 

3.6.1 备选分配器 

3.6.2 内核中的内存管理 

3.6.3 slab分配的原理 

3.6.4 实现 

3.6.5 通用缓存 

3.7 处理器高速缓存和TLB控制 

3.8 小结 

第4章 进程虚拟内存 

4.1 简介 

4.2 进程虚拟地址空间 

4.2.1 进程地址空间的布局 

4.2.2 建立布局 

4.3 内存映射的原理 

4.4 数据结构 

4.4.1 树和链表 

4.4.2 虚拟内存区域的表示 

4.4.3 优先查找树 

4.5 对区域的操作 

4.5.1 将虚拟地址关联到区域 

4.5.2 区域合并 

4.5.3 插入区域 

4.5.4 创建区域 

4.6 地址空间 

4.7 内存映射 

4.7.1 创建映射 

4.7.2 删除映射 

4.7.3 非线性映射 

4.8 反向映射 

4.8.1 数据结构 

4.8.2 建立逆向映射 

4.8.3 使用逆向映射 

4.9 堆的管理 

4.10 缺页异常的处理 

4.11 用户空间缺页异常的校正 

4.11.1 按需分配/调页 

4.11.2 匿名页 

4.11.3 写时复制 

4.11.4 获取非线性映射 

4.12 内核缺页异常 

4.13 在内核和用户空间之间复制数据 

4.14 小结 

第5章 锁与进程间通信

第6章 设备驱动程序 

第7章 模块 

第8章 虚拟文件系统 

第9章 Ext文件系统族 

dy 0章 无持久存储的文件系统 

dy 1章 扩展属性和访问控制表 

dy 2章 网络 

dy 3章 系统调用

dy 4章 内核活动 

dy 5章 时间管理 

dy 6章 页缓存和块缓存

dy 7章 数据同步

dy 8章 页面回收和页交换 

dy 9章 审计 

附录A 体系结构相关知识 

附录B 使用源代码 

附录C 有关C语言的注记 

附录D 系统启动 

附录E ELF二进制格式 

附录F 内核开发过程 

参考文献

图书名称：深入Linux内核架构 图灵程序设计丛书

作 者：[德]莫尔勒著

定价：149.00

出版社：人民邮电

ISBN：9787115227430

出版日期：2010-6-1

开本：16开 

印刷日期：2010-6-1

装帧：平装

本书讨论了Linux内核的概念、结构和实现。主要内容包括多任务、调度和进程管理，物理内存的管理以及内核与相关硬件的交互，用户空间的进程如何访问虚拟内存，如何编写设备驱动程序，模块机制以及虚拟文件系统，Ext文件系统属性和访问控制表的实现方式，内核中网络的实现，系统调用的实现方式，内核对时间相关功能的处理，页面回收和页交换的相关机制以及审计的实现等。此外，本书借助内核源代码中 关键的部分进行讲解，帮助读者掌握重要的知识点，从而在运用中充分展现Linux系统的魅力。

本书适合Linux内核爱好者阅读。

《嵌入式系统开发实战：从原理到实践的全面解析》 内容简介： 在当今技术飞速发展的时代，嵌入式系统已渗透到我们生活的方方面面，从智能手机、物联网设备到汽车电子、工业自动化，它们默默地支撑着现代社会的运转。然而，要真正掌握嵌入式系统的开发，仅仅了解表面的应用层编程是远远不够的。深入理解嵌入式系统的底层架构、硬件交互机制、实时操作系统原理以及系统性能优化之道，才是构建健壮、高效、可靠嵌入式产品的关键。 本书《嵌入式系统开发实战：从原理到实践的全面解析》正是为 aspiring 嵌入式工程师和希望深化自身技术栈的开发者量身打造的。本书旨在提供一个全面、深入且高度实用的指南，带领读者跨越概念的鸿沟，直抵嵌入式系统开发的精髓。我们不追求浅尝辄止的介绍，而是致力于通过详实的原理解析、精炼的代码示例和贴近实际的案例分析，让读者真正掌握嵌入式系统开发的“内功”。 本书内容构成： 本书的编写结构遵循从基础到进阶，从原理到实践的逻辑，确保读者能够循序渐进地掌握核心知识。 第一部分：嵌入式系统基础与硬件交互 第1章 嵌入式系统概述与发展趋势： 详细阐述嵌入式系统的定义、特点、应用领域，并探讨当前嵌入式技术的发展方向，如人工智能在嵌入式领域的应用、低功耗设计、安全性等。本章将帮助读者建立对嵌入式系统宏观的认知。 第2章 微控制器（MCU）与嵌入式处理器架构： 深入剖析主流嵌入式处理器的架构，如 ARM Cortex-M、Cortex-A 系列，理解CPU、内存、外设接口等核心组成部分的工作原理。我们会对比不同架构的优劣，并介绍常见的嵌入式处理器选型考量因素。 第3章 存储器系统与接口技术： 详细讲解嵌入式系统中常见的存储器类型，包括 RAM (SRAM, DRAM)、ROM (Flash, EEPROM) 的工作原理、读写时序及接口标准（如 SPI, I2C, SDIO, DDR）。理解存储器管理对于系统性能至关重要。 第4章 输入/输出（I/O）端口与中断机制： 深入解析 GPIO 的工作模式、配置方法，以及如何通过中断控制器响应外部事件。我们将介绍中断的优先级、嵌套、中断向量表等概念，并演示如何编写高效的中断服务程序。 第5章 定时器、计数器与PWM控制： 详细讲解定时器和计数器的不同工作模式，如何用于延时、计数、周期性事件触发。重点介绍 Pulse Width Modulation (PWM) 的原理及其在电机控制、LED 亮度调节等场景的应用。 第6章 串行通信接口（UART, SPI, I2C）实战： 本章将深入讲解 UART、SPI、I2C 这三种最常用的串行通信协议的底层原理、数据帧结构、通信流程，并通过实例演示如何在不同嵌入式平台之间实现可靠的数据传输，包括主从机模式的配置和调试。 第7章 ADC与DAC：模拟信号的数字世界： 讲解模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的工作原理、采样率、分辨率等关键参数。我们将演示如何采集模拟传感器数据，以及如何输出模拟信号控制外部设备。 第二部分：实时操作系统（RTOS）深度剖析与应用 第8章 实时操作系统（RTOS）概念与原理： 详细介绍 RTOS 的核心概念，如任务、调度器、优先级、时钟节拍、上下文切换等。理解 RTOS 如何实现多任务并发是构建复杂嵌入式系统的基石。 第9章 FreeRTOS 核心功能详解与实战： 以业界广泛使用的 FreeRTOS 为例，深入讲解任务创建与管理、任务间通信（队列、信号量、事件标志组）、临界段保护、内存管理等核心 API。通过大量实例演示，帮助读者熟练掌握 FreeRTOS 的开发技巧。 第10章 实时操作系统的调度策略： 深入探讨 FreeRTOS 中的实时调度算法，包括时间片轮转、优先级抢占、协作式调度等，并分析不同调度策略在不同场景下的适用性。 第11章 任务同步与互斥机制： 详细讲解互斥锁（Mutex）、二进制信号量（Binary Semaphore）在保护共享资源、避免竞态条件中的作用，以及如何避免死锁等问题。 第12章 实时操作系统中的事件驱动编程： 演示如何利用 RTOS 的事件标志组、队列等机制，构建高效的事件驱动模型，提高系统的响应速度和实时性。 第13章 RTOS 性能分析与优化： 探讨如何对 RTOS 的行为进行性能分析，如任务栈使用情况、CPU 占用率、中断响应时间等，并提供相应的优化策略，以提升系统的整体性能。 第三部分：嵌入式系统网络通信与外设扩展 第14章 TCP/IP 协议栈在嵌入式系统中的应用： 详细介绍 TCP/IP 协议栈的层次结构，重点讲解 IP、TCP、UDP 等核心协议的工作原理。我们将介绍 LWIP 等嵌入式 TCP/IP 协议栈的移植与使用，并演示如何实现 Socket 通信。 第15章 嵌入式 Web 服务器与远程控制： 讲解如何为嵌入式设备开发简单的 Web 服务器，实现设备状态的监控和远程控制。我们将介绍 HTTP 协议在嵌入式场景的应用，以及如何利用 CGI、HTML、JavaScript 实现交互式界面。 第16章 USB 设备开发与驱动编写： 深入讲解 USB 协议的原理，包括枚举过程、设备描述符、端点类型等。我们将演示如何开发 USB 主机端和设备端应用，并介绍 USB 驱动的编写要点。 第17章 文件系统在嵌入式系统中的应用： 介绍 FATFS、LittleFS 等嵌入式文件系统的原理，以及如何在嵌入式设备上实现对 SD 卡、NAND Flash 等存储介质的文件读写操作。 第18章 传感器与执行器接口技术： 针对常见的传感器（如温度、湿度、压力、加速度传感器）和执行器（如步进电机、舵机、继电器），详细介绍它们的工作原理、通信接口以及在嵌入式系统中的应用方法。 第四部分：嵌入式系统调试、测试与高级主题 第19章 嵌入式系统调试技术： 详细介绍 JTAG/SWD 调试接口的工作原理，以及如何使用 GDB、Lauterbach 等调试工具进行代码调试、断点设置、变量监视、内存查看等。 第20章 嵌入式系统测试方法与工具： 探讨单元测试、集成测试、系统测试在嵌入式开发中的重要性，并介绍常见的嵌入式测试框架和自动化测试方法。 第21章 低功耗设计与电源管理： 讲解嵌入式系统中的低功耗设计策略，包括休眠模式、时钟门控、动态电压频率调整（DVFS）等，以及如何优化电源管理以延长电池寿命。 第22章 嵌入式安全基础： 探讨嵌入式系统面临的安全威胁，介绍常见的安全防护技术，如加密算法、身份认证、固件更新安全等。 第23章 嵌入式系统开发流程与项目管理： 总结嵌入式项目的整体开发流程，从需求分析、硬件选型、软件设计、编码实现、测试验证到部署维护，并介绍相关的项目管理实践。 第24章 嵌入式系统未来展望： 结合人工智能、边缘计算、5G 等前沿技术，展望嵌入式系统的未来发展趋势，以及开发者需要关注的新兴技术领域。 本书特色： 理论与实践紧密结合： 每章都包含大量的代码示例、实验步骤和详细的调试过程，确保读者能够学以致用。 深入原理剖析： 不止步于API的调用，而是深入讲解底层机制和工作原理，帮助读者建立扎实的理论基础。 案例驱动学习： 结合实际应用场景，通过具体案例展示各项技术如何落地，增强学习的针对性。 由浅入深，循序渐进： 章节安排合理，难度逐级提升，适合不同层次的嵌入式开发者。 全面的技术覆盖： 涵盖了嵌入式开发所需的核心技术栈，是开发者案头必备的参考手册。 本书适合以下读者： 希望系统学习嵌入式系统开发的初学者。 已有一定嵌入式开发经验，希望深化底层知识和RTOS应用的工程师。 从事物联网、智能硬件、消费电子、汽车电子等领域的开发人员。 对嵌入式系统底层原理感兴趣的计算机科学与技术专业学生。 通过阅读本书，您将能够： 理解嵌入式系统的硬件架构和工作原理。 熟练掌握嵌入式操作系统的使用和开发技巧。 为嵌入式设备实现网络通信和与其他设备进行交互。 掌握嵌入式系统的调试和测试方法。 具备独立设计和开发复杂嵌入式系统的能力。 《嵌入式系统开发实战：从原理到实践的全面解析》将是您在嵌入式开发领域探索与前进的得力伙伴。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚踏入嵌入式 Linux 领域不久的新手，对于 Linux 内核的概念，我只能说是一知半解。我通常在应用层进行开发，对系统的底层运作机制知之甚少。这导致我在遇到一些系统层面的问题时，例如应用程序的性能瓶颈，或者系统的不稳定性，都显得束手无策。我一直在寻找一本能够帮助我深入理解 Linux 内核，并且能将理论与实践相结合的书籍。当我看到《深入 Linux 内核架构 嵌入式 Linux 技术操作详解》这个书名时，我眼前一亮。我希望这本书能够从最基础的概念讲起，逐步深入，带领我了解 Linux 内核的各个重要模块，比如进程管理、内存管理、文件系统、网络协议栈等等。更重要的是，我希望它能教我如何在嵌入式Linux系统中进行这些模块的配置和优化，以及如何进行底层的硬件抽象和驱动开发。我期待这本书能够提供丰富的图示和代码示例，让我能够更加直观地理解复杂的内核原理，并能够将学到的知识应用到实际的嵌入式项目开发中。

评分☆☆☆☆☆

最近我入手了一本关于嵌入式 Linux 的书，名字听起来就挺唬人的：《深入 Linux 内核架构 嵌入式 Linux 技术操作详解》。我当时买它的主要原因，其实是想解决我在项目开发中遇到的一些瓶颈。我一直在做一些嵌入式产品的固件开发，用的是 Linux 系统，但总感觉自己对系统的理解停留在应用层，对于底层的驱动、内核的配置、以及系统性能的优化，总是摸不着头脑。尤其是当出现一些奇奇怪怪的 bug，比如内存泄漏、死锁、或者性能突然下降的时候，我往往只能靠猜测和试错来解决，效率非常低。我希望这本书能够像一位经验丰富的工程师一样，手把手地教我如何去分析 Linux 内核的行为，如何定位问题，如何通过修改内核参数或者编写更优的驱动来解决实际问题。我特别看重“技术操作详解”这几个字，这意味着书中应该包含了很多实操性的内容，而不是纯粹的理论堆砌。我希望它能告诉我，在不同的嵌入式硬件平台上，如何去裁剪和配置 Linux 内核，如何实现对各种外设的高效驱动，以及如何进行嵌入式 Linux 系统的稳定性测试和性能调优。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，简直是为我量身定做的。我是一名嵌入式 Linux 开发者，日常工作中经常需要接触到 Linux 内核的源代码，但坦白讲，内核的庞大和复杂性常常让我望而却步。我试图阅读一些内核文档，但往往因为缺乏系统的指导而感到迷茫。我希望这本书能够提供一个清晰的框架，帮助我理解 Linux 内核的整体架构，包括它的各个子系统是如何协同工作的。更重要的是，我需要知道如何在嵌入式环境中应用这些知识。比如，如何根据不同的嵌入式芯片平台，选择合适的内核配置选项，如何编写高效的设备驱动，以及如何进行实时性优化，确保系统的响应速度和稳定性。我特别希望书中能够有关于内核调试工具的详细介绍，例如 kprobes, ftrace, perf 等，并提供如何利用这些工具分析系统性能瓶颈和定位内核 bug 的实例。这本书的“技术操作详解”让我充满了信心，我渴望通过它来提升自己在嵌入式 Linux 内核开发方面的实战能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的厚度和目录就足以让我头皮发麻，但是又充满了一种莫名的吸引力，仿佛里面藏着通往 Linux 内核世界的终极秘籍。我一直对嵌入式开发有着浓厚的兴趣，也尝试过一些入门级的教程，但总感觉像是隔靴搔痒，抓不住问题的本质。尤其是当遇到一些棘手的调试问题时，那种无力感更是让人沮丧。我希望这本书能够帮我拨开迷雾，让我理解 Linux 内核是如何工作的，比如它的内存管理机制、进程调度策略、中断处理流程等等。不光是理论知识，更重要的是能够结合实际的嵌入式 Linux 应用场景，告诉我如何在 RTOS 基础上构建更复杂的系统，如何优化性能，如何进行底层的硬件交互。我想学习的是那种能够解决实际问题的知识，而不是纸上谈兵。这本书的命名让我对它的内容充满了期待，它不仅仅是关于 Linux 内核的理论，更是强调了“技术操作详解”，这正是我想看到的。我希望它能提供大量的代码示例和实际案例，让我能够边学边练，真正掌握嵌入式 Linux 开发的核心技术。

评分☆☆☆☆☆

近年来，随着嵌入式设备的多样化和复杂化，对嵌入式 Linux 系统的理解也越来越深入。我之前阅读过一些关于 Linux 内核的介绍性书籍，但总感觉它们过于理论化，或者不够贴近嵌入式开发实际。我希望《深入 Linux 内核架构 嵌入式 Linux 技术操作详解》这本书能够填补我在这方面的空白。我尤其关注书中关于“嵌入式 Linux 技术操作详解”的部分。我希望它能详细介绍在嵌入式环境中，如何对 Linux 内核进行裁剪和定制，以适应不同硬件平台和应用需求。例如，如何选择合适的内核版本、配置内核选项、优化启动过程、以及如何进行内存管理和进程调度的精细化控制。此外，我对设备驱动模型的理解还不够深入，希望书中能提供关于编写和调试设备驱动的详细指导，包括字符设备、块设备和网络设备的驱动开发。最后，我希望这本书能够提供一些关于嵌入式 Linux 系统性能分析和调优的实用技巧，帮助我构建更稳定、高效的嵌入式系统。