第 1章 進(jìn)程、地址空間和線程 1 1.1 進(jìn)程 1 1.1.1 所謂地址空間的錯(cuò)覺(jué) 2 1.1.2 內(nèi)核空間和用戶空間 3 1.2 進(jìn)程描述符 4 1.2.1 進(jìn)程屬性：關(guān)鍵元素 5 1.2.2 進(jìn)程關(guān)系：關(guān)鍵元素 8 1.2.3 調(diào)度屬性：關(guān)鍵元素 9 1.2.4 進(jìn)程限制：關(guān)鍵元素 9 1.2.5 文件描述符表：關(guān)鍵元素 11 1.2.6 信號(hào)描述符：關(guān)鍵元素 11 1.3 內(nèi)核棧 12 1.4 棧溢出問(wèn)題 16 1.5 進(jìn)程創(chuàng)建 17 1.5.1 fork() 17 1.5.2 寫(xiě)時(shí)復(fù)制（COW） 18 1.5.3 exec 18 1.5.4 vfork() 19 1.5.5 Linux線程支持 19 1.6 內(nèi)核線程 21 1.7 進(jìn)程狀態(tài)和終止 29 1.7.1 wait 29 1.7.2 exit 29 1.8 命名空間和cgroup 30 1.8.1 掛載命名空間 30 1.8.2 UTS命名空間 31 1.8.3 IPC命名空間 31 1.8.4 PID命名空間 31 1.8.5 網(wǎng)絡(luò)命名空間 31 1.8.6 用戶命名空間 31 1.8.7 cgroup命名空間 32 1.8.8 控制組（cgroup） 32 1.9 小結(jié) 33 第 2章 進(jìn)程調(diào)度器 34 2.1 進(jìn)程調(diào)度器 34 2.2 Linux進(jìn)程調(diào)度器設(shè)計(jì) 35 2.3 運(yùn)行隊(duì)列 39 2.4 調(diào)度入口 41 2.5 進(jìn)程優(yōu)先級(jí) 43 2.6 調(diào)度類 44 2.7 完全公平調(diào)度類（CFS） 44 2.7.1 CFS計(jì)算優(yōu)先級(jí)和時(shí)間片 45 2.7.2 CFS運(yùn)行隊(duì)列 45 2.7.3 組調(diào)度 46 2.7.4 多核系統(tǒng)下的調(diào)度實(shí)體 47 2.7.5 調(diào)度策略 48 2.8 實(shí)時(shí)調(diào)度類 49 2.8.1 FIFO 49 2.8.2 RR 49 2.8.3 實(shí)時(shí)組調(diào)度 50 2.8.4 deadline調(diào)度類（零散任務(wù)模型的deadline調(diào)度） 50 2.9 調(diào)度相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用 51 2.10 進(jìn)程搶占 53 2.11 小結(jié) 54 第3章 信號(hào)管理 55 3.1 信號(hào) 55 3.2 信號(hào)管理API 58 3.2.1 程序發(fā)出信號(hào) 61 3.2.2 等待排隊(duì)信號(hào) 62 3.3 信號(hào)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 62 3.3.1 信號(hào)描述符 63 3.3.2 被阻塞和掛起的隊(duì)列 64 3.3.3 信號(hào)處理程序描述符 65 3.4 信號(hào)生成和傳遞 66 3.4.1 信號(hào)生成調(diào)用 66 3.4.2 信號(hào)傳遞 69 3.4.3 執(zhí)行用戶模式處理程序 74 3.4.4 設(shè)置用戶模式處理程序幀 75 3.5 重新啟動(dòng)被中斷的系統(tǒng)調(diào)用 78 3.6 小結(jié) 80 第4章 內(nèi)存管理和分配器 81 4.1 初始化操作 81 4.2 區(qū)域和節(jié)點(diǎn) 87 4.2.1 內(nèi)存區(qū)域 87 4.2.2 內(nèi)存節(jié)點(diǎn) 89 4.3 內(nèi)存分配 97 4.3.1 頁(yè)幀分配器 98 4.3.2 GFP掩碼 105 4.3.3 slab分配器 110 4.3.4 vmalloc 122 4.3.5 連續(xù)內(nèi)存分配器（CMA） 124 4.4 小結(jié) 125 第5章 文件系統(tǒng)和文件I/O 126 5.1 文件系統(tǒng)—高層視圖 126 5.1.1 元數(shù)據(jù) 127 5.1.2 操作 132 5.1.3 附加功能 134 5.2 Linux內(nèi)核中的文件系統(tǒng) 135 5.3 通用文件系統(tǒng)接口 138 5.4 特殊文件系統(tǒng) 153 5.4.1 procfs 154 5.4.2 sysfs 156 5.4.3 debugfs 157 5.5 小結(jié) 157 第6章 進(jìn)程間通信 158 6.1 管道和FIFO 158 6.2 消息隊(duì)列 163 6.2.1 System V消息隊(duì)列 163 6.2.2 POSIX消息隊(duì)列 165 6.3 共享內(nèi)存 167 6.3.1 System V共享內(nèi)存 167 6.3.2 POSIX共享內(nèi)存 170 6.4 信號(hào)量 171 6.4.1 System V信號(hào)量 171 6.4.2 POSIX信號(hào)量 173 6.5 小結(jié) 174 第7章 虛擬內(nèi)存管理 175 7.1 進(jìn)程地址空間 175 7.1.1 進(jìn)程內(nèi)存描述符 177 7.1.2 頁(yè)表 193 7.2 小結(jié) 195 第8章 內(nèi)核同步和鎖 196 8.1 原子操作 196 8.1.1 原子整數(shù)操作 197 8.1.2 原子位操作 198 8.2 排斥鎖 199 8.2.1 自旋鎖 199 8.2.2 互斥鎖 207 8.2.3 信號(hào)量 217 8.2.4 順序鎖 221 8.2.5 完成鎖 223 8.3 小結(jié) 226 第9章 中斷和延遲工作 227 9.1 中斷信號(hào)和向量 227 9.2 可編程中斷控制器 229 9.2.1 中斷控制器操作 230 9.2.2 IRQ描述符表 232 9.3 高級(jí)中斷管理接口 235 9.3.1 注冊(cè)一個(gè)中斷處理程序 235 9.3.2 注銷一個(gè)中斷處理程序 237 9.3.3 線程化中斷處理程序 237 9.3.4 控制接口 240 9.3.5 中斷棧 241 9.4 延遲工作 241 9.4.1 softirq 242 9.4.2 tasklet 244 9.4.3 工作隊(duì)列 248 9.5 小結(jié) 252 第 10章 時(shí)鐘和時(shí)間管理 253 10.1 時(shí)間表示 253 10.2 硬件抽象 257 10.3 Linux計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體、宏以及輔助函數(shù) 260 10.3.1 jiffies 260 10.3.2 timeval和timespec 262 10.3.3 跟蹤和維護(hù)時(shí)間 264 10.3.4 節(jié)拍和中斷處理 265 10.3.5 節(jié)拍設(shè)備 267 10.4 軟件定時(shí)器和延遲函數(shù) 267 10.4.1 動(dòng)態(tài)定時(shí)器 268 10.4.2 帶有動(dòng)態(tài)定時(shí)器的競(jìng)爭(zhēng)條件 270 10.4.3 動(dòng)態(tài)定時(shí)器處理 271 10.4.4 延遲函數(shù) 271 10.5 POSIX時(shí)鐘 272 10.6 小結(jié) 273 第 11章 模塊管理 274 11.1 內(nèi)核模塊 274 11.1.1 LKM的要素 274 11.1.2 加載和卸載操作 277 11.2 小結(jié) 288