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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　精通Linux內(nèi)核：智能設(shè)備開(kāi)發(fā)核心技術(shù)共五篇，以從易到難的順序詳細(xì)剖析了Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)的核心技術(shù)。“知識(shí)儲(chǔ)備篇”介紹了Linux的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、中斷處理、內(nèi)核同步和時(shí)間計(jì)算等內(nèi)容，這些是理解后續(xù)章節(jié)的前提。之后通過(guò)“內(nèi)存管理篇”“文件系統(tǒng)篇”“進(jìn)程管理篇”詳細(xì)介紹了Linux的三大核心模塊。*后的“升華篇”則融合了前面諸多模塊展示了Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)在操作系統(tǒng)、智能設(shè)備、驅(qū)動(dòng)、通信、芯片以及人工智能等熱點(diǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用。書(shū)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)均配以圖表、代碼和實(shí)戰(zhàn)案例進(jìn)行展示，有助于提高讀者的動(dòng)手操作能力。精通Linux內(nèi)核：智能設(shè)備開(kāi)發(fā)核心技術(shù)的讀者需要熟悉C語(yǔ)言，對(duì)Linux內(nèi)核有一定了解。推薦初學(xué)者按照本書(shū)的編排順序閱讀，而熟悉Linux內(nèi)核的讀者可以跳過(guò)第壹篇，直接從三大核心模塊篇進(jìn)行閱讀。本書(shū)可作為L(zhǎng)inux初中級(jí)讀者系統(tǒng)學(xué)習(xí)Linux內(nèi)核開(kāi)發(fā)的指導(dǎo)手冊(cè)，也可作為從事嵌入式、操作系統(tǒng)、Linux編程、驅(qū)動(dòng)/內(nèi)核開(kāi)發(fā)，以及智能設(shè)備開(kāi)發(fā)等工作工程師的案頭指南和進(jìn)階工具書(shū)。

作者簡(jiǎn)介

　　姜亞華曾負(fù)責(zé)華為手機(jī)的Touch、Sensor的驅(qū)動(dòng)和軟件優(yōu)化（包括Mate、榮耀等系列），以及Intel安卓平臺(tái)Camera和Sensor的驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)（包括Baytrail、Cherrytrail、Cherrytrail CR、Sofia等）；現(xiàn)負(fù)責(zé)DMA、Interrupt、Semaphore等模塊的優(yōu)化和驗(yàn)證（包括Vega、Navi系列和多款A(yù)PU產(chǎn)品。）。一直從事與Linux內(nèi)核和Linux編程相關(guān)的工作，研究?jī)?nèi)核代碼十多年，對(duì)多數(shù)模塊的細(xì)節(jié)如數(shù)家珍。熟悉Linux程序，對(duì)Linux常見(jiàn)機(jī)制的使用理解透徹。曾在華為終端軟件精英賽中獲獎(jiǎng)，三次獲得AMD Spotlight獎(jiǎng)勵(lì)。

圖書(shū)目錄

序一
序二
前言
知識(shí)儲(chǔ)備篇
第1章基于Linux內(nèi)核的操作系統(tǒng)
1.1 處理器、平臺(tái)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(gòu)
1.2.2 Linux內(nèi)核的核心作用
1.3 內(nèi)核整體架構(gòu)
1.3.1 內(nèi)核代碼的目錄結(jié)構(gòu)
1.3.2 內(nèi)核的核心模塊及關(guān)聯(lián)
1.4 實(shí)例分析
1.4.1 系統(tǒng)響應(yīng)“點(diǎn)擊智能手機(jī)
觸摸屏”的過(guò)程
1.4.2 智能手機(jī)的傳感器游戲
第2章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的使用
2.1 關(guān)系型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
2.1.1 一對(duì)一關(guān)系
2.1.2 一對(duì)多關(guān)系
2.1.3 多對(duì)多關(guān)系
2.2 位操作數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
2.3 模塊和內(nèi)核參數(shù)傳遞
2.3.1 內(nèi)嵌通用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
2.3.2 通用結(jié)構(gòu)的私有變量
2.4 實(shí)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(jié)構(gòu)
第3章時(shí)間的衡量和計(jì)算
3.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
3.2 時(shí)鐘芯片
3.3 從內(nèi)核的角度看時(shí)間
3.4 周期性和單觸發(fā)的時(shí)鐘中斷
3.5 時(shí)間相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用
3.5.1 獲取時(shí)間
3.5.2 給程序定個(gè)鬧鐘
3.6 實(shí)例分析
3.6.1 實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)的長(zhǎng)按操作
3.6.2 系統(tǒng)的時(shí)間并不如你所想
第4章中斷和中斷處理
4.1 處理器識(shí)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(wù)例程
4.2.3 中斷處理
4.3 中斷返回
4.4 系統(tǒng)調(diào)用
4.5 軟中斷
4.5.1 原理
4.5.2 小任務(wù)tasklet
4.5.3 定時(shí)器
4.6 實(shí)例分析
4.6.1 使用中斷向無(wú)人駕駛系統(tǒng)報(bào)告
緊急事件
4.6.2 使用watchdog預(yù)防無(wú)人機(jī)墜落
第5章內(nèi)核同步
5.1 臨界區(qū)的競(jìng)爭(zhēng)
5.2 同步原語(yǔ)
5.2.1 每CPU變量
5.2.2 volatile關(guān)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(xiě)鎖
5.2.9 順序鎖
5.2.10 信號(hào)量
5.2.11 互斥鎖
5.2.12 讀-拷貝-更新
5.3 實(shí)例分析
5.3.1 無(wú)人駕駛模式與人工駕駛模式的
切換
5.3.2 智能手機(jī)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(shí)間
6.2.2 等待事件完成
6.3 實(shí)例分析
6.3.1 使用工作隊(duì)列輪詢(xún)無(wú)人車(chē)環(huán)境
感知數(shù)據(jù)
6.3.2 使用等待隊(duì)列等待芯片
“回復(fù)”
內(nèi)存管理篇
第7章內(nèi)存尋址
7.1 處理器眼中的內(nèi)存
7.2 內(nèi)存分頁(yè)
7.2.1 尋址：處理器的尋寶游戲
7.2.2 內(nèi)存映射
7.3 實(shí)例分析
7.3.1 訪(fǎng)問(wèn)GPU的幀緩沖
7.3.2 MMIO的映射
第8章物理內(nèi)存的管理
8.1 物理內(nèi)存的組織形式
8.2 啟動(dòng)程序
8.3 memblock分配器
8.4 伙伴系統(tǒng)
8.4.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
8.4.2 頁(yè)的申請(qǐng)和釋放
8.5 實(shí)例分析
8.5.1 構(gòu)造一個(gè)內(nèi)存管理系統(tǒng)
8.5.2 安卓的ION
第9章內(nèi)存線(xiàn)性空間布局
9.1 線(xiàn)性空間劃分
9.2 內(nèi)核線(xiàn)性空間布局
9.2.1 直接映射區(qū)
9.2.2 動(dòng)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(jī)制
9.3.1 函數(shù)原型
9.3.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
9.3.3 mmap的實(shí)現(xiàn)
9.3.4 內(nèi)存映射的總結(jié)
9.4 內(nèi)存申請(qǐng)
9.4.1 得到物理內(nèi)存
9.4.2 得到虛擬內(nèi)存
9.5 實(shí)例分析
9.5.1 通過(guò)dev映射內(nèi)存
9.5.2 幾種不同的mmap映射方式
第10章內(nèi)存管理進(jìn)階
10.1 處理器的緩存
10.1.1 TLB緩存
10.1.2 內(nèi)存緩存
10.2 缺頁(yè)異常
10.2.1 處理缺頁(yè)異常
10.2.2 COW的精髓
10.3 實(shí)例分析
10.3.1 利用Cache的特性?xún)?yōu)化深度
學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)
10.3.2 內(nèi)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(jié)構(gòu)
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(kāi)和關(guān)閉文件
11.4.3 文件的鏈接
11.4.4 創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)
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(xiě)
11.5.3 ioctl函數(shù)
11.6 實(shí)例分析
11.6.1 包羅萬(wàn)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(jié)構(gòu)
12.3 創(chuàng)建文件
12.4 文件的IO
12.5 實(shí)例分析
12.5.1 利用sysfs協(xié)助驅(qū)動(dòng)調(diào)試
12.5.2 智能家居：自動(dòng)調(diào)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(jié)構(gòu)
13.2.1 ext4_super_block結(jié)構(gòu)體
13.2.2 ext4_group_desc結(jié)構(gòu)體
13.2.3 ext4_inode結(jié)構(gòu)體
13.2.4 ext4_sb_info結(jié)構(gòu)體
13.2.5 ext4_inode_info結(jié)構(gòu)體
13.3 ext4的掛載
13.4 目錄的結(jié)構(gòu)
13.4.1 線(xiàn)性目錄
13.4.2 哈希樹(shù)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(shù)
13.6 實(shí)例分析
13.6.1 恢復(fù)刪除的文件并不神秘
13.6.2 文件系統(tǒng)的修復(fù)
進(jìn)程管理篇
第14章進(jìn)程
14.1 概述
14.1.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
14.1.2 擴(kuò)展討論
14.2 進(jìn)程的創(chuàng)建
14.2.1 dup_task_struct函數(shù)
14.2.2 復(fù)制creds
14.2.3 設(shè)置時(shí)間
14.2.4 sched_fork函數(shù)
14.2.5 復(fù)制資源
14.2.6 申請(qǐng)pid
14.2.7 重要的雜項(xiàng)
14.3 創(chuàng)建進(jìn)程
14.3.1 fork/vfork系統(tǒng)調(diào)用
14.3.2 創(chuàng)建線(xiàn)程
14.3.3 創(chuàng)建內(nèi)核線(xiàn)程
14.4 進(jìn)程“三巨頭”
14.5 進(jìn)程退出
14.5.1 退出方式
14.5.2 退出過(guò)程
14.5.3 使用wait等待子進(jìn)程
14.6 實(shí)例分析
14.6.1