精通Linux內核：智能設備開發(fā)核心技術

序一
序二
前言
知識儲備篇
第1章 基于Linux內核的操作系統(tǒng)
1.1 處理器、平臺和操作系統(tǒng)
1.2 以安卓為例剖析操作系統(tǒng)
1.2.1 安卓的整體架構
1.2.2 Linux內核的核心作用
1.3 內核整體架構
1.3.1 內核代碼的目錄結構
1.3.2 內核的核心模塊及關聯(lián)
1.4 實例分析
1.4.1 系統(tǒng)響應“點擊智能手機
觸摸屏”的過程
1.4.2 智能手機的傳感器游戲
第2章 數(shù)據(jù)結構的使用
2.1 關系型數(shù)據(jù)結構
2.1.1 一對一關系
2.1.2 一對多關系
2.1.3 多對多關系
2.2 位操作數(shù)據(jù)結構
2.3 模塊和內核參數(shù)傳遞
2.3.1 內嵌通用數(shù)據(jù)結構
2.3.2 通用結構的私有變量
2.4 實例分析
2.4.1 模塊的封裝
2.4.2 火眼金睛：看破數(shù)據(jù)結構
第3章 時間的衡量和計算
3.1 數(shù)據(jù)結構
3.2 時鐘芯片
3.3 從內核的角度看時間
3.4 周期性和單觸發(fā)的時鐘中斷
3.5 時間相關的系統(tǒng)調用
3.5.1 獲取時間
3.5.2 給程序定個鬧鐘
3.6 實例分析
3.6.1 實現(xiàn)智能手機的長按操作
3.6.2 系統(tǒng)的時間并不如你所想
第4章 中斷和中斷處理
4.1 處理器識別中斷
4.2 處理中斷
4.2.1 中斷處理程序
4.2.2 中斷服務例程
4.2.3 中斷處理
4.3 中斷返回
4.4 系統(tǒng)調用
4.5 軟中斷
4.5.1 原理
4.5.2 小任務tasklet
4.5.3 定時器
4.6 實例分析
4.6.1 使用中斷向無人駕駛系統(tǒng)報告
緊急事件
4.6.2 使用watchdog預防無人機墜落
第5章 內核同步
5.1 臨界區(qū)的競爭
5.2 同步原語
5.2.1 每CPU變量
5.2.2 volatile關鍵字
5.2.3 屏障
5.2.4 atomic變量
5.2.5 禁中斷
5.2.6 禁搶占
5.2.7 自旋鎖
5.2.8 讀寫鎖
5.2.9 順序鎖
5.2.10 信號量
5.2.11 互斥鎖
5.2.12 讀-拷貝-更新
5.3 實例分析
5.3.1 無人駕駛模式與人工駕駛模式的
切換
5.3.2 智能手機觸摸屏的report和
suspend
第6章 事件的同步與異步
6.1 事件的異步
6.2 事件的同步
6.2.1 等待一段時間
6.2.2 等待事件完成
6.3 實例分析
6.3.1 使用工作隊列輪詢無人車環(huán)境
感知數(shù)據(jù)
6.3.2 使用等待隊列等待芯片
“回復”
內存管理篇
第7章 內存尋址
7.1 處理器眼中的內存
7.2 內存分頁
7.2.1 尋址：處理器的尋寶游戲
7.2.2 內存映射
7.3 實例分析
7.3.1 訪問GPU的幀緩沖
7.3.2 MMIO的映射
第8章 物理內存的管理
8.1 物理內存的組織形式
8.2 啟動程序
8.3 memblock分配器
8.4 伙伴系統(tǒng)
8.4.1 數(shù)據(jù)結構
8.4.2 頁的申請和釋放
8.5 實例分析
8.5.1 構造一個內存管理系統(tǒng)
8.5.2 安卓的ION
第9章 內存線性空間布局
9.1 線性空間劃分
9.2 內核線性空間布局
9.2.1 直接映射區(qū)
9.2.2 動態(tài)映射區(qū)
9.2.3 永久映射區(qū)
9.2.4 固定映射區(qū)
9.3 mmap機制
9.3.1 函數(shù)原型
9.3.2 數(shù)據(jù)結構
9.3.3 mmap的實現(xiàn)
9.3.4 內存映射的總結
9.4 內存申請
9.4.1 得到物理內存
9.4.2 得到虛擬內存
9.5 實例分析
9.5.1 通過dev映射內存
9.5.2 幾種不同的mmap映射方式
第10章 內存管理進階
10.1 處理器的緩存
10.1.1 TLB緩存
10.1.2 內存緩存
10.2 缺頁異常
10.2.1 處理缺頁異常
10.2.2 COW的精髓
10.3 實例分析
10.3.1 利用Cache的特性優(yōu)化深度
學習開發(fā)
10.3.2 內核為molloc做了什么
文件系統(tǒng)篇
第11章 文件系統(tǒng)
11.1 概念和數(shù)據(jù)結構
11.2 文件系統(tǒng)的掛載
11.3 查找文件
11.4 文件操作
11.4.1 創(chuàng)建和刪除目錄
11.4.2 打開和關閉文件
11.4.3 文件的鏈接
11.4.4 創(chuàng)建節(jié)點
11.4.5 刪除文件
11.5 文件的IO
11.5.1 fcntl函數(shù)
11.5.2 文件的讀寫
11.5.3 ioctl函數(shù)
11.6 實例分析
11.6.1 包羅萬象的proc文件系統(tǒng)
11.6.2 陌生又熟悉的devtmpfs
文件系統(tǒng)
第12章 sysfs文件系統(tǒng)
12.1 基本框架
12.2 數(shù)據(jù)結構
12.3 創(chuàng)建文件
12.4 文件的IO
12.5 實例分析
12.5.1 利用sysfs協(xié)助驅動調試
12.5.2 智能家居：自動調整燈光的
亮度和色溫
第13章 ext4文件系統(tǒng)
13.1 概述
13.2 數(shù)據(jù)結構
13.2.1 ext4_super_block結構體
13.2.2 ext4_group_desc結構體
13.2.3 ext4_inode結構體
13.2.4 ext4_sb_info結構體
13.2.5 ext4_inode_info結構體
13.3 ext4的掛載
13.4 目錄的結構
13.4.1 線性目錄
13.4.2 哈希樹目錄
13.4.3 硬鏈接
13.5 文件的IO
13.5.1 映射
13.5.2 區(qū)段樹
13.6 實例分析
13.6.1 恢復刪除的文件并不神秘
13.6.2 文件系統(tǒng)的修復
進程管理篇
第14章 進程
14.1 概述
14.1.1 數(shù)據(jù)結構
14.1.2 擴展討論
14.2 進程的創(chuàng)建
14.2.1 dup_task_struct函數(shù)
14.2.2 復制creds
14.2.3 設置時間
14.2.4 sched_fork函數(shù)
14.2.5 復制資源
14.2.6 申請pid
14.2.7 重要的雜項
14.3 創(chuàng)建進程
14.3.1 fork/vfork系統(tǒng)調用
14.3.2 創(chuàng)建線程
14.3.3 創(chuàng)建內核線程
14.4 進程“三巨頭”
14.5 進程退出
14.5.1 退出方式
14.5.2 退出過程
14.5.3 使用wait等待子進程
14.6 實例分析
14.6.1