1.本書講解了Linux內核、內核的內部編排和設計，以及內核的各個核心子繫統等知識，旨在幫助讀者深入理解Linux內核。2.本書還介紹了關鍵的內核代碼、核心數據結構、函數、宏，以便讀者讓透徹地理解Linux內核的核心服務和機制。3.本書篇幅短小精悍，內容翔實，通過大量代碼輔助介紹Linux內核的相關開發工作。4.本書適合Linux內核開發人員、底層開發人員及希望深入理解Linux內核的繫統開發人員學習。

●第1章進程、地址空間和線程1
1．1進程1
1．1．1所謂地址空間的錯覺2
1．1．2內核空間和用戶空間3
1．2進程描述符4
1．2．1進程屬性素5
1．2．2進程關繫素8
1．2．3調度屬性素9
1．2．4進程素9
1．2．5文件描述符表素11
1．2．6信號描述符素11
1．3內核棧12
1．4棧溢出問題16
1．5進程創建17
1．5．1fork()17
1．5．2寫時復制（COW）18
1．5．3exec18
1．5．4vfork()19
1．5．5Linux線程支持19
1．6內核線程21
1．7進程狀態和終止29
1．7．1wait29
1．7．2exit29
1．8命名空間和cgroup30
1．8．1掛載命名空間30
1．8．2UTS命名空間31
1．8．3IPC命名空間31
1．8．4PID命名空間31
1．8．5網絡命名空間31
1．8．6用戶命名空間31
1．8．7cgroup命名空間32
1．8．8控制組（cgroup）32
1．9小結33
第2章進程調度器34
2．1進程調度器34
2．2Linu程調度器設計35
2．3運行隊列39
2．4調度入口41
2．5進程優先級43
2．6調度類44
2．7接近公平調度類（CFS）44
2．7．1CFS計算優先級和時間片45
2．7．2CFS運行隊列45
2．7．3組調度46
2．7．4多核繫統下的調度實體47
2．7．5調度策略48
2．8實時調度類49
2．8．1FIFO49
2．8．2RR49
2．8．3實時組調度50
2．8．4deadline調度類（零散任務模型的deadline調度）50
2．9調度相關的繫統調用51
2．10進程搶占53
2．11小結54
第3章信號管理55
3．1信號55
3．2信號管理API58
3．2．1程序發出信號61
3．2．2等待排隊信號62
3．3信號數據結構62
3．3．1信號描述符63
3．3．2被阻塞和掛起的隊列64
3．3．3信號處理程序描述符65
3．4信號生成和傳遞66
3．4．1信號生成調用66
3．4．2信號傳遞69
3．4．3執行用戶模式處理程序74
3．4．4設置用戶模式處理程序幀75
3．5重新啟動被中斷的繫統調用78
3．6小結80
第4章內存管理和分配器81
4．1初始化操作81
4．2區域和節點87
4．2．1內存區域87
4．2．2內存節點89
4．3內存分配97
4．3．1頁幀分配器98
4．3．2GFP掩碼105
4．3．3slab分配器110
4．3．4vmalloc122
4．3．5連續內存分配器（CMA）124
4．4小結125
第5章文件繫統和文件I/O126
5．1文件繫統—高層視圖126
5．數據127
5．1．2操作132
5．1．3附加功能134
5．2Linux內核中的文件繫統135
5．3通用文件繫統接口138
5．4特殊文件繫統153
5．4．1procfs154
5．4．2sysfs156
5．4．3debugfs157
5．5小結157
第6章進程間通信158
6．1管道和FIFO158
6．2消息隊列163
6．2．1SystemV消息隊列163
6．2．2 IX消息隊列165
6．3共享內存167
6．3．1SystemV共享內存167
6．3．2 IX共享內存170
6．4信號量171
6．4．1System 號量171
6．4．2 IX信號量173
6．5小結174
第7章虛擬內存管理175
7．1進程地址空間175
7．1．1進程內存描述符177
7．1．2頁表193
7．2小結195
第8章內核同步和鎖196
8．1原子操作196
8．1．1原子整數操作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信號量217
8．2．4順序鎖221
8．2．5完成鎖223
8．3小結226
第9章中斷和延遲工作227
9．1中斷信號和向量227
9．2可編程中斷控制器229
9．2．1中斷控制器操作230
9．2．2IRQ描述符表232
9．3高級中斷管理接口235
9．3．1注冊一個中斷處理程序235
9．3．2注銷一個中斷處理程序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
9．4．1softirq242
9．4．2tasklet244
9．4．3工作隊列248
9．5小結252
第10章時鐘和時間管理253
10．1時間表示253
10．2硬件抽像257
10．3Linux計時數據結構體、宏以及輔助函數260
10．3．1jiffies260
10．3．2timeval和timespec262
10．3．3跟蹤和維護時間264
10．3．4節拍和中斷處理265
10．3．5節拍設備267
10．4軟件定時器和延遲函數267
10．4．1動態定時器268
10．4．2帶有動態定時器的競爭條件270
10．4．3動態定時器處理271
10．4．4延遲函數271
10．5 IX時鐘272
10．6小結273
第11章模塊管理274
11．1內核模塊274
11．1．1LKM的要素274
11．1．2加載和卸載操作277
11．2小結288

本書介紹了Linux內核、內核的內部編排與設計，以及內核的各個核心子繫統等知識。本書分為11章，具體內容包括：進程、地址空間和線程；進程調度器；信號管理；內存管理和分配器；文件繫統和文件I/O；進程間通信；虛擬內存管理；內核同步和鎖；中斷和延遲工作；時鐘和時間管理；模塊管理。本書篇幅短小精悍，通過大量代碼輔助介紹Linux內核的相關開發工作。通過學習本書，讀者可以深入理解Linux內核的核心服務與機制，了解這個集中了集體智慧的Linux內核在保持其良好設計的同時，是如何保持其優雅特性的。本書適合Linux內核開發人員、底層開發人員閱讀，還適合希望深入理解Linux內核及其各組成部分的繫統開發人員學習。高校軟件工程專業的學生也可以將本書當作了解Linux內核設計原理的參考指南。