深入Linux內核架構 嵌入式linux技術操作詳解 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• Linux內核
• 嵌入式Linux
• 內核架構
• 係統編程
• 驅動開發
• 內存管理
• 進程管理
• 文件係統
• 設備驅動
• Linux技術

店鋪： 華心圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115227430

商品編碼：26798876127

開本：16

齣版時間：2010-06-01

dy 章 簡介和概述 

1.1 內核的任務 

1.2 實現策略 

1.3 內核的組成部分 

1.3.1 進程、進程切換、調度 

1.3.2 UNIX進程 

1.3.3 地址空間與特權級彆 

1.3.4 頁錶 

1.3.5 物理內存的分配 

1.3.6 計時 

1.3.7 係統調用 

1.3.8 設備驅動程序、塊設備和字符設備 

1.3.9 網絡 

1.3.10 文件係統 

1.3.11 模塊和熱插拔 

1.3.12 緩存 

1.3.13 鏈錶處理 

1.3.14 對象管理和引用計數 

1.3.15 數據類型 

1.3.16 本書的局限性 

1.4 為什麼內核是特彆的 

1.5 行文注記 

1.6 小結 

第2章 進程管理和調度 

2.1 進程優先級 

2.2 進程生命周期 

2.3 進程錶示 

2.3.1 進程類型 

2.3.2 命名空間 

2.3.3 進程ID號 

2.3.4 進程關係 

2.4 進程管理相關的係統調用 

2.4.1 進程復製 

2.4.2 內核綫程 

2.4.3 啓動新程序 

2.4.4 退齣進程 

2.5 調度器的實現 

2.5.1 概觀 

2.5.2 數據結構 

2.5.3 處理優先級 

2.5.4 核心調度器 

2.6 完全公平調度類 

2.6.1 數據結構 

2.6.2 CFS操作 

2.6.3 隊列操作 

2.6.4 選擇下一個進程 

2.6.5 處理周期性調度器 

2.6.6 喚醒搶占 

2.6.7 處理新進程 

2.7 實時調度類 

2.7.1 性質 

2.7.2 數據結構 

2.7.3 調度器操作 

2.8 調度器增強 

2.8.1 SMP調度 

2.8.2 調度域和控製組 

2.8.3 內核搶占和低延遲相關工作 

2.9 小結 

第3章 內存管理 

3.1 概述 

3.2 (N)UMA模型中的內存組織 

3.2.1 概述 

3.2.2 數據結構 

3.3 頁錶 

3.3.1 數據結構 

3.3.2 頁錶項的創建和操作 

3.4 初始化內存管理 

3.4.1 建立數據結構 

3.4.2 特定於體係結構的設置 

3.4.3 啓動過程期間的內存管理 

3.5 物理內存的管理 

3.5.1 夥伴係統的結構 

3.5.2 避免碎片 

3.5.3 初始化內存域和結點數據結構 

3.5.4 分配器API 

3.5.5 分配頁 

3.5.6 釋放頁 

3.5.7 內核中不連續頁的分配 

3.5.8 內核映射 

3.6 slab分配器 

3.6.1 備選分配器 

3.6.2 內核中的內存管理 

3.6.3 slab分配的原理 

3.6.4 實現 

3.6.5 通用緩存 

3.7 處理器高速緩存和TLB控製 

3.8 小結 

第4章 進程虛擬內存 

4.1 簡介 

4.2 進程虛擬地址空間 

4.2.1 進程地址空間的布局 

4.2.2 建立布局 

4.3 內存映射的原理 

4.4 數據結構 

4.4.1 樹和鏈錶 

4.4.2 虛擬內存區域的錶示 

4.4.3 優先查找樹 

4.5 對區域的操作 

4.5.1 將虛擬地址關聯到區域 

4.5.2 區域閤並 

4.5.3 插入區域 

4.5.4 創建區域 

4.6 地址空間 

4.7 內存映射 

4.7.1 創建映射 

4.7.2 刪除映射 

4.7.3 非綫性映射 

4.8 反嚮映射 

4.8.1 數據結構 

4.8.2 建立逆嚮映射 

4.8.3 使用逆嚮映射 

4.9 堆的管理 

4.10 缺頁異常的處理 

4.11 用戶空間缺頁異常的校正 

4.11.1 按需分配/調頁 

4.11.2 匿名頁 

4.11.3 寫時復製 

4.11.4 獲取非綫性映射 

4.12 內核缺頁異常 

4.13 在內核和用戶空間之間復製數據 

4.14 小結 

第5章 鎖與進程間通信

第6章 設備驅動程序 

第7章 模塊 

第8章 虛擬文件係統 

第9章 Ext文件係統族 

dy 0章 無持久存儲的文件係統 

dy 1章 擴展屬性和訪問控製錶 

dy 2章 網絡 

dy 3章 係統調用

dy 4章 內核活動 

dy 5章 時間管理 

dy 6章 頁緩存和塊緩存

dy 7章 數據同步

dy 8章 頁麵迴收和頁交換 

dy 9章 審計 

附錄A 體係結構相關知識 

附錄B 使用源代碼 

附錄C 有關C語言的注記 

附錄D 係統啓動 

附錄E ELF二進製格式 

附錄F 內核開發過程 

參考文獻

圖書名稱：深入Linux內核架構 圖靈程序設計叢書

作 者：[德]莫爾勒著

定價：149.00

齣版社：人民郵電

ISBN：9787115227430

齣版日期：2010-6-1

開本：16開 

印刷日期：2010-6-1

裝幀：平裝

本書討論瞭Linux內核的概念、結構和實現。主要內容包括多任務、調度和進程管理，物理內存的管理以及內核與相關硬件的交互，用戶空間的進程如何訪問虛擬內存，如何編寫設備驅動程序，模塊機製以及虛擬文件係統，Ext文件係統屬性和訪問控製錶的實現方式，內核中網絡的實現，係統調用的實現方式，內核對時間相關功能的處理，頁麵迴收和頁交換的相關機製以及審計的實現等。此外，本書藉助內核源代碼中 關鍵的部分進行講解，幫助讀者掌握重要的知識點，從而在運用中充分展現Linux係統的魅力。

本書適閤Linux內核愛好者閱讀。

《嵌入式係統開發實戰：從原理到實踐的全麵解析》 內容簡介： 在當今技術飛速發展的時代，嵌入式係統已滲透到我們生活的方方麵麵，從智能手機、物聯網設備到汽車電子、工業自動化，它們默默地支撐著現代社會的運轉。然而，要真正掌握嵌入式係統的開發，僅僅瞭解錶麵的應用層編程是遠遠不夠的。深入理解嵌入式係統的底層架構、硬件交互機製、實時操作係統原理以及係統性能優化之道，纔是構建健壯、高效、可靠嵌入式産品的關鍵。 本書《嵌入式係統開發實戰：從原理到實踐的全麵解析》正是為 aspiring 嵌入式工程師和希望深化自身技術棧的開發者量身打造的。本書旨在提供一個全麵、深入且高度實用的指南，帶領讀者跨越概念的鴻溝，直抵嵌入式係統開發的精髓。我們不追求淺嘗輒止的介紹，而是緻力於通過詳實的原理解析、精煉的代碼示例和貼近實際的案例分析，讓讀者真正掌握嵌入式係統開發的“內功”。 本書內容構成： 本書的編寫結構遵循從基礎到進階，從原理到實踐的邏輯，確保讀者能夠循序漸進地掌握核心知識。 第一部分：嵌入式係統基礎與硬件交互 第1章 嵌入式係統概述與發展趨勢： 詳細闡述嵌入式係統的定義、特點、應用領域，並探討當前嵌入式技術的發展方嚮，如人工智能在嵌入式領域的應用、低功耗設計、安全性等。本章將幫助讀者建立對嵌入式係統宏觀的認知。 第2章 微控製器（MCU）與嵌入式處理器架構： 深入剖析主流嵌入式處理器的架構，如 ARM Cortex-M、Cortex-A 係列，理解CPU、內存、外設接口等核心組成部分的工作原理。我們會對比不同架構的優劣，並介紹常見的嵌入式處理器選型考量因素。 第3章 存儲器係統與接口技術： 詳細講解嵌入式係統中常見的存儲器類型，包括 RAM (SRAM, DRAM)、ROM (Flash, EEPROM) 的工作原理、讀寫時序及接口標準（如 SPI, I2C, SDIO, DDR）。理解存儲器管理對於係統性能至關重要。 第4章 輸入/輸齣（I/O）端口與中斷機製： 深入解析 GPIO 的工作模式、配置方法，以及如何通過中斷控製器響應外部事件。我們將介紹中斷的優先級、嵌套、中斷嚮量錶等概念，並演示如何編寫高效的中斷服務程序。 第5章 定時器、計數器與PWM控製： 詳細講解定時器和計數器的不同工作模式，如何用於延時、計數、周期性事件觸發。重點介紹 Pulse Width Modulation (PWM) 的原理及其在電機控製、LED 亮度調節等場景的應用。 第6章 串行通信接口（UART, SPI, I2C）實戰： 本章將深入講解 UART、SPI、I2C 這三種最常用的串行通信協議的底層原理、數據幀結構、通信流程，並通過實例演示如何在不同嵌入式平颱之間實現可靠的數據傳輸，包括主從機模式的配置和調試。 第7章 ADC與DAC：模擬信號的數字世界： 講解模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）的工作原理、采樣率、分辨率等關鍵參數。我們將演示如何采集模擬傳感器數據，以及如何輸齣模擬信號控製外部設備。 第二部分：實時操作係統（RTOS）深度剖析與應用 第8章 實時操作係統（RTOS）概念與原理： 詳細介紹 RTOS 的核心概念，如任務、調度器、優先級、時鍾節拍、上下文切換等。理解 RTOS 如何實現多任務並發是構建復雜嵌入式係統的基石。 第9章 FreeRTOS 核心功能詳解與實戰： 以業界廣泛使用的 FreeRTOS 為例，深入講解任務創建與管理、任務間通信（隊列、信號量、事件標誌組）、臨界段保護、內存管理等核心 API。通過大量實例演示，幫助讀者熟練掌握 FreeRTOS 的開發技巧。 第10章 實時操作係統的調度策略： 深入探討 FreeRTOS 中的實時調度算法，包括時間片輪轉、優先級搶占、協作式調度等，並分析不同調度策略在不同場景下的適用性。 第11章 任務同步與互斥機製： 詳細講解互斥鎖（Mutex）、二進製信號量（Binary Semaphore）在保護共享資源、避免競態條件中的作用，以及如何避免死鎖等問題。 第12章 實時操作係統中的事件驅動編程： 演示如何利用 RTOS 的事件標誌組、隊列等機製，構建高效的事件驅動模型，提高係統的響應速度和實時性。 第13章 RTOS 性能分析與優化： 探討如何對 RTOS 的行為進行性能分析，如任務棧使用情況、CPU 占用率、中斷響應時間等，並提供相應的優化策略，以提升係統的整體性能。 第三部分：嵌入式係統網絡通信與外設擴展 第14章 TCP/IP 協議棧在嵌入式係統中的應用： 詳細介紹 TCP/IP 協議棧的層次結構，重點講解 IP、TCP、UDP 等核心協議的工作原理。我們將介紹 LWIP 等嵌入式 TCP/IP 協議棧的移植與使用，並演示如何實現 Socket 通信。 第15章 嵌入式 Web 服務器與遠程控製： 講解如何為嵌入式設備開發簡單的 Web 服務器，實現設備狀態的監控和遠程控製。我們將介紹 HTTP 協議在嵌入式場景的應用，以及如何利用 CGI、HTML、JavaScript 實現交互式界麵。 第16章 USB 設備開發與驅動編寫： 深入講解 USB 協議的原理，包括枚舉過程、設備描述符、端點類型等。我們將演示如何開發 USB 主機端和設備端應用，並介紹 USB 驅動的編寫要點。 第17章 文件係統在嵌入式係統中的應用： 介紹 FATFS、LittleFS 等嵌入式文件係統的原理，以及如何在嵌入式設備上實現對 SD 卡、NAND Flash 等存儲介質的文件讀寫操作。 第18章 傳感器與執行器接口技術： 針對常見的傳感器（如溫度、濕度、壓力、加速度傳感器）和執行器（如步進電機、舵機、繼電器），詳細介紹它們的工作原理、通信接口以及在嵌入式係統中的應用方法。 第四部分：嵌入式係統調試、測試與高級主題 第19章 嵌入式係統調試技術： 詳細介紹 JTAG/SWD 調試接口的工作原理，以及如何使用 GDB、Lauterbach 等調試工具進行代碼調試、斷點設置、變量監視、內存查看等。 第20章 嵌入式係統測試方法與工具： 探討單元測試、集成測試、係統測試在嵌入式開發中的重要性，並介紹常見的嵌入式測試框架和自動化測試方法。 第21章 低功耗設計與電源管理： 講解嵌入式係統中的低功耗設計策略，包括休眠模式、時鍾門控、動態電壓頻率調整（DVFS）等，以及如何優化電源管理以延長電池壽命。 第22章 嵌入式安全基礎： 探討嵌入式係統麵臨的安全威脅，介紹常見的安全防護技術，如加密算法、身份認證、固件更新安全等。 第23章 嵌入式係統開發流程與項目管理： 總結嵌入式項目的整體開發流程，從需求分析、硬件選型、軟件設計、編碼實現、測試驗證到部署維護，並介紹相關的項目管理實踐。 第24章 嵌入式係統未來展望： 結閤人工智能、邊緣計算、5G 等前沿技術，展望嵌入式係統的未來發展趨勢，以及開發者需要關注的新興技術領域。 本書特色： 理論與實踐緊密結閤： 每章都包含大量的代碼示例、實驗步驟和詳細的調試過程，確保讀者能夠學以緻用。 深入原理剖析： 不止步於API的調用，而是深入講解底層機製和工作原理，幫助讀者建立紮實的理論基礎。 案例驅動學習： 結閤實際應用場景，通過具體案例展示各項技術如何落地，增強學習的針對性。 由淺入深，循序漸進： 章節安排閤理，難度逐級提升，適閤不同層次的嵌入式開發者。 全麵的技術覆蓋： 涵蓋瞭嵌入式開發所需的核心技術棧，是開發者案頭必備的參考手冊。 本書適閤以下讀者： 希望係統學習嵌入式係統開發的初學者。 已有一定嵌入式開發經驗，希望深化底層知識和RTOS應用的工程師。 從事物聯網、智能硬件、消費電子、汽車電子等領域的開發人員。 對嵌入式係統底層原理感興趣的計算機科學與技術專業學生。 通過閱讀本書，您將能夠： 理解嵌入式係統的硬件架構和工作原理。 熟練掌握嵌入式操作係統的使用和開發技巧。 為嵌入式設備實現網絡通信和與其他設備進行交互。 掌握嵌入式係統的調試和測試方法。 具備獨立設計和開發復雜嵌入式係統的能力。 《嵌入式係統開發實戰：從原理到實踐的全麵解析》將是您在嵌入式開發領域探索與前進的得力夥伴。

評分☆☆☆☆☆

近年來，隨著嵌入式設備的多樣化和復雜化，對嵌入式 Linux 係統的理解也越來越深入。我之前閱讀過一些關於 Linux 內核的介紹性書籍，但總感覺它們過於理論化，或者不夠貼近嵌入式開發實際。我希望《深入 Linux 內核架構 嵌入式 Linux 技術操作詳解》這本書能夠填補我在這方麵的空白。我尤其關注書中關於“嵌入式 Linux 技術操作詳解”的部分。我希望它能詳細介紹在嵌入式環境中，如何對 Linux 內核進行裁剪和定製，以適應不同硬件平颱和應用需求。例如，如何選擇閤適的內核版本、配置內核選項、優化啓動過程、以及如何進行內存管理和進程調度的精細化控製。此外，我對設備驅動模型的理解還不夠深入，希望書中能提供關於編寫和調試設備驅動的詳細指導，包括字符設備、塊設備和網絡設備的驅動開發。最後，我希望這本書能夠提供一些關於嵌入式 Linux 係統性能分析和調優的實用技巧，幫助我構建更穩定、高效的嵌入式係統。

評分☆☆☆☆☆

最近我入手瞭一本關於嵌入式 Linux 的書，名字聽起來就挺唬人的：《深入 Linux 內核架構 嵌入式 Linux 技術操作詳解》。我當時買它的主要原因，其實是想解決我在項目開發中遇到的一些瓶頸。我一直在做一些嵌入式産品的固件開發，用的是 Linux 係統，但總感覺自己對係統的理解停留在應用層，對於底層的驅動、內核的配置、以及係統性能的優化，總是摸不著頭腦。尤其是當齣現一些奇奇怪怪的 bug，比如內存泄漏、死鎖、或者性能突然下降的時候，我往往隻能靠猜測和試錯來解決，效率非常低。我希望這本書能夠像一位經驗豐富的工程師一樣，手把手地教我如何去分析 Linux 內核的行為，如何定位問題，如何通過修改內核參數或者編寫更優的驅動來解決實際問題。我特彆看重“技術操作詳解”這幾個字，這意味著書中應該包含瞭很多實操性的內容，而不是純粹的理論堆砌。我希望它能告訴我，在不同的嵌入式硬件平颱上，如何去裁剪和配置 Linux 內核，如何實現對各種外設的高效驅動，以及如何進行嵌入式 Linux 係統的穩定性測試和性能調優。

評分☆☆☆☆☆

這本書的厚度和目錄就足以讓我頭皮發麻，但是又充滿瞭一種莫名的吸引力，仿佛裏麵藏著通往 Linux 內核世界的終極秘籍。我一直對嵌入式開發有著濃厚的興趣，也嘗試過一些入門級的教程，但總感覺像是隔靴搔癢，抓不住問題的本質。尤其是當遇到一些棘手的調試問題時，那種無力感更是讓人沮喪。我希望這本書能夠幫我撥開迷霧，讓我理解 Linux 內核是如何工作的，比如它的內存管理機製、進程調度策略、中斷處理流程等等。不光是理論知識，更重要的是能夠結閤實際的嵌入式 Linux 應用場景，告訴我如何在 RTOS 基礎上構建更復雜的係統，如何優化性能，如何進行底層的硬件交互。我想學習的是那種能夠解決實際問題的知識，而不是紙上談兵。這本書的命名讓我對它的內容充滿瞭期待，它不僅僅是關於 Linux 內核的理論，更是強調瞭“技術操作詳解”，這正是我想看到的。我希望它能提供大量的代碼示例和實際案例，讓我能夠邊學邊練，真正掌握嵌入式 Linux 開發的核心技術。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛踏入嵌入式 Linux 領域不久的新手，對於 Linux 內核的概念，我隻能說是一知半解。我通常在應用層進行開發，對係統的底層運作機製知之甚少。這導緻我在遇到一些係統層麵的問題時，例如應用程序的性能瓶頸，或者係統的不穩定性，都顯得束手無策。我一直在尋找一本能夠幫助我深入理解 Linux 內核，並且能將理論與實踐相結閤的書籍。當我看到《深入 Linux 內核架構 嵌入式 Linux 技術操作詳解》這個書名時，我眼前一亮。我希望這本書能夠從最基礎的概念講起，逐步深入，帶領我瞭解 Linux 內核的各個重要模塊，比如進程管理、內存管理、文件係統、網絡協議棧等等。更重要的是，我希望它能教我如何在嵌入式Linux係統中進行這些模塊的配置和優化，以及如何進行底層的硬件抽象和驅動開發。我期待這本書能夠提供豐富的圖示和代碼示例，讓我能夠更加直觀地理解復雜的內核原理，並能夠將學到的知識應用到實際的嵌入式項目開發中。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，簡直是為我量身定做的。我是一名嵌入式 Linux 開發者，日常工作中經常需要接觸到 Linux 內核的源代碼，但坦白講，內核的龐大和復雜性常常讓我望而卻步。我試圖閱讀一些內核文檔，但往往因為缺乏係統的指導而感到迷茫。我希望這本書能夠提供一個清晰的框架，幫助我理解 Linux 內核的整體架構，包括它的各個子係統是如何協同工作的。更重要的是，我需要知道如何在嵌入式環境中應用這些知識。比如，如何根據不同的嵌入式芯片平颱，選擇閤適的內核配置選項，如何編寫高效的設備驅動，以及如何進行實時性優化，確保係統的響應速度和穩定性。我特彆希望書中能夠有關於內核調試工具的詳細介紹，例如 kprobes, ftrace, perf 等，並提供如何利用這些工具分析係統性能瓶頸和定位內核 bug 的實例。這本書的“技術操作詳解”讓我充滿瞭信心，我渴望通過它來提升自己在嵌入式 Linux 內核開發方麵的實戰能力。