《深入Linux内核架构》目录

花了大概两个小时，敲下了《深入Linux内核架构》的目录，知识还是非常丰富的，之后再慢慢填充内容，需要C语言的基础，计算机知识。要付出好大的精力，这种内容很考验人。目录如下：

深入Linux内核架构

第1章 简介和概述

1.1 内核的任务

1.2 实现策略

1.3 内核组成部分

1.3.1 进程、进程切换、调度

1.3.2 UNIX进程

1.3.3 地址空间与特权级别

1.3.4 页表

1.3.5 物理内存的分配

1.3.6 计时

1.3.7 系统调用

1.3.8 设备驱动程序、块设备和字符设备

1.3.9 网络

1.3.10 文件系统

1.3.11 模块和热插拔

1.3.12 缓存

1.3.13 链表处理

1.3.14 对象管理和引用计数

1.3.15 数据类型

1.3.16 本书的局限性

1.4 为什么内核是特别的

第2章 进程管理和调度

2.1 进程优先级

2.2 进程生命周期

2.3 进程表示

2.3.1 进程类型

2.3.2 命名空间

2.3.3 进程ID号

2.3.4 进程关系

2.4 进程管理相关的系统调用

2.4.1 进程复制

2.4.2 内核线程

2.4.3 启动新程序

2.4.4 退出进程

2.5 调度器的实现

2.5.1 概观

2.5.2 数据结构

2.5.3 处理优先级

2.5.4 核心调度器

2.6 完全公平调度类

2.6.1 数据结构

2.6.2 CFS操作

2.6.3 队列操作

2.6.4 选择下一个进程

2.6.5 处理周期性调度器

2.6.6 唤醒抢占

2.6.7 处理新进程

2.7 实时调度类

2.7.1 性质

2.7.2 数据结构

2.7.3 调度器操作

2.8 调度器增强

2.8.1 SMP调度

2.8.2 调度域和控制组

2.8.3 内核抢占和低延迟相关工作

第3章 内存管理

3.1 概述

3.2 （N）UMA模型中的内存组织

3.2.1 概述

3.2.2 数据结构

3.3 页表

3.3.1 数据结构

3.3.2 页表项的创建和操作

3.4 初始化内存管理

3.4.1 建立数据结构

3.4.2 特定于体系结构的设置

3.4.3 启动过程期间的内存管理

3.5 物理内存的管理

3.5.1 伙伴系统的关系

3.5.2 避免碎片

3.5.3 初始化内存域和节点数据结构

3.5.4 分配器API

3.5.5 分配页

3.5.6 释放页

3.5.7 内核中不连续页的分配

3.5.8 内核映射

3.6 slab分配器

3.6.1 备选分配器

3.6.2 内核中的内存管理

3.6.3 slab分配的原理

3.6.4 实现

3.6.5 通用缓存

3.7 处理器高速缓存和TLB控制

第4章 进程虚拟内存

4.1 简介

4.2 进程虚拟地址空间

4.2.1 进程地址空间的布局

4.2.2 建立布局

4.3 内存映射的原理

4.4 数据结构

4.4.1 树和链表

4.4.2 虚拟内存区域的表示

4.4.3 优先查找树

4.5 对区域的操作

4.5.1 将虚拟地址关联到区域

4.5.2 区域合并

4.5.3 插入区域

4.5.4 创建区域

4.6 地址空间

4.7 内存映射

4.7.1 创建映射

4.7.2 删除映射

4.7.3 非线性映射

4.8 反向映射

4.8.1 数据结构

4.8.2 建立逆向映射

4.8.3 使用逆向映射

4.9 堆的管理

4.10 缺页异常的处理

4.11 用户空间缺页异常的校正

4.11.1 按需分配/调页

4.11.2 匿名页

4.11.3 写时复制

4.11.4 获取非线性映射

4.12 内核缺页异常

4.13 在内核和用户空间之间复制数据

第5章 锁与进程间通信

5.1 控制机制

5.1.1 竞态条件

5.1.2 临界区

5.2 内核锁机制

5.2.1 对整数的原子机制

5.2.2 自旋锁

5.2.3 信号量

5.2.4 RCU机制

5.2.5 内存和优化屏障

5.2.6 读者/写者锁

5.2.7 大内核锁

5.2.8 互斥量

5.2.9 近似的per-CPU计算器

5.2.10 锁竞争和细粒度锁

5.3 System V进程间通信

5.3.1 System V机制

5.3.2 信号量

5.3.3 消息队列

5.3.4 共享内存

5.4 其他IPC机制

5.4.1 信号

5.4.2 管道和套接字

第6章 设备驱动程序

6.1 I/O体系结构

6.2 访问设备

6.2.1 设备文件

6.2.2 字符设备、块设备和其他设备

6.2.3 使用ioctl进行设备寻址

6.2.4 主从设备号的表示

6.2.5 注册

6.3 与文件系统关联

6.3.1 inode中的设备文件成员

6.3.2 标准文件操作

6.3.3 用于字符设备的标准操作

6.3.4 用户块设备的标准操作

6.4 字符设备操作

6.4.1 表示字符设备

6.4.2 打开设备文件

6.4.3 读写操作

6.5 块设备操作

6.5.1 块设备的表示

6.5.2 数据结构

6.5.3 向系统添加磁盘和分区

6.5.4 打开块设备文件

6.5.5 请求结构

6.5.6 BIO

6.5.7 请求提交

6.5.8 I/O调度

6.5.9 ioctl的实现

6.6 资源分配

6.6.1 资源管理

6.6.2 I/O内存

6.6.3 I/O端口

6.7 总线系统

6.7.1 通用驱动程序模型

6.7.2 PCI总线

6.7.3 USB

第7章 模块

7.1 概述

7.2 使用模块

7.2.1 添加和移除

7.2.2 依赖关系

7.2.3 查询模块信息

7.2.4 自动加载

7.3 插入和删除模块

7.3.1 模块的表示

7.3.2 依赖关系和引用

7.3.3 模块的二进制结构

7.3.4 插入模块

7.3.5 移除模块

7.4 自动化与热插拔

7.4.1 kmod实现的自动加载

7.4.2 热插拔

7.5 版本控制

7.5.1 校验和方法

7.5.2 版本控制函数

第8章 虚拟文件系统

8.1 文件系统类型

8.2 通用文件类型

8.2.1 inode

8.2.2 链接

8.2.3 编程接口

8.2.4 将文件作为通用接口

8.3 VFS的结构

8.3.1 结构概观

8.3.2 inode

8.3.3 特定于进程的信息

8.3.4 文件操作

8.3.5 目录项缓存

8.4 处理VFS对象

8.4.1 文件系统操作

8.4.2 文件操作

8.5 标准函数

8.5.1 通用读取例程

8.5.2 失效机制

8.5.3 权限检查

第9章 Ext文件系统族

9.1 简介

9.2 Ext2文件系统

9.2.1 物理结构

9.2.2 数据结构

9.2.3 创建文件系统

9.2.4 文件系统操作

9.3 Ext3文件系统

9.3.1 概念

9.3.2 数据结构

第10章 无持久存储的文件系统

10.1 Proc文件系统

10.1.1 /proc的内容

10.1.2 数据结构

10.1.3 初始化

10.1.4 装载proc文件系统

10.1.5 管理/proc数据项

10.1.6 读取和写入信息

10.1.7 进程相关的信息

10.1.8 系统控制机制

10.2 简单的文件系统

10.2.1 顺序文件

10.2.2 用libfs编写文件系统

10.2.3 调试文件系统

10.2.4 伪文件系统

10.3 sysfs

10.3.1 概述

10.3.2 数据结构

10.3.3 装载文件系统

10.3.4 文件和目录操作

10.3.5 向sysfs添加内容

第11章 扩展属性和访问控制表

11.1 扩展属性

11.1.1 到虚拟文件系统的接口

11.1.2 Ext3中的实现

11.1.3 Ext2中的实现

11.2 访问控制表

11.2.1 通用实现

11.2.2 Ext3中的实现

11.2.3 Ext2中的实现

第12章 网络

12.1 互联的计算机

12.2 ISO/OSI和TCP/IP参考模型

12.3 通过套接字通信

12.3.1 创建套接字

12.3.2 使用套接字

12.3.3 数据报套接字

12.4 网络实现的分层模型

12.5 网络命名空间

12.6 套接字缓冲区

12.6.1 使用套接字缓冲区管理数据

12.6.2 管理套接字缓冲区数据

12.7 网络访问层

12.7.1 网络设备的表示

12.7.2 接受分组

12.7.3 发送分组

12.8 网络层

12.8.1 IPv4

12.8.2 接收分组

12.8.3 交付到本地传输层

12.8.4 分组转发

12.8.5 发送分组

12.8.6 netfilter

12.8.7 IPv6

12.9 传输层

12.9.1 UDP

12.9.2 TCP

12.10 应用层

12.10.1 socket数据结构

12.10.2 套接字和文件

12.10.3 socketcall系统调用

12.10.4 创建套接字

12.10.5 接受数据

12.10.6 接收数据

12.10.7 发送数据

12.11 内核内部的网络通信

12.11.1 通信函数

12.11.2 netlink机制

第13章 系统调用

13.1 系统程序设计基础

13.1.1 追踪系统调用

13.1.2 支持的标准

13.1.3 重启系统调用

13.2 可用的系统调用

13.3 系统调用的实现

13.3.1 系统调用的结构

13.3.2 访问用户空间

13.3.3 追踪系统调用

第14章 内核活动

14.1 中断

14.1.1 中断类型

14.1.2 硬件IRQ

14.1.3 处理中断

14.1.4 数据结构

14.1.5 中断电流处理

14.1.6 初始化和分配IRQ

14.1.7 处理IRQ

14.2 软中断

14.2.1 开启软中断处理

14.2.2 软中断守护进程

14.3 tasklet

14.3.1 创建tasklet

13.3.2 注册tasklet

14.3.3 执行tasklet

14.4 等待队列和完成量

14.4.1 等待队列

14.4.2 完成量

14.4.3 工作队列

第15章 时间管理

15.1 概述

15.1.1 定时器的类型

15.1.2 配置选项

15.2 低分辨率定时器的实现

15.2.1 定时器激活与进程统计

15.2.2 处理jiffies

15.2.3 数据结构

15.2.4 动态定时器

15.3 通用时间子系统

15.3.1 概述

15.3.2 配置选项

15.3.3 时间表示

15.3.4 用于时间管理的对象

15.4 高分辨率定时器

15.4.1 数据结构

15.4.2 设置定时器

15.4.3 实现

15.4.4 周期时钟仿真

15.4.5 切换到高分辨率定时器

15.5 动态时钟

15.5.1 数据结构

15.5.2 低分辨率系统下的动态时钟

15.5.3 高分辨率系统下的动态时钟

15.5.4 停止和启动周期时钟

15.6 广播模式

15.7 定时器相关系统调用的实现

15.7.1 时间基准

15.7.2 alarm和setitimer系统调用

15.7.3 获取当前时间

15.8 管理进程时间

第16章 页缓存和块缓存

16.1 页缓存的结构

16.1.1 管理和查找缓存的页

16.1.2 回写修改的数据

16.2 块存储的结构

16.3 地址空间

16.3.1 数据结构

16.3.2 页树

16.3.3 地址空间操作

16.4 页缓存的实现

16.4.1 分配页

16.4.2 查找页

16.4.3 在页上等待

16.4.4 对整页的操作

16.4.5 页缓存预读

16.5 块缓存的实现

16.5.1 数据结构

16.5.2 操作

16.5.3 页缓存和块缓存的交互

16.5.4 对立的缓存区

第17章 数据同步

17.1 概述

17.2 pdflush机制

17.3 启动新线程

17.4 线程初始化

17.5 执行实际工作

17.6 周期性刷出

17.7 相关的数据结构

17.7.1 页状态

17.7.2 回写控制

17.7.3 可调参数

17.8 中央控制

17.9 超级块同步

17.10 inode同步

17.10.1 遍历超级块

17.10.2 考察超级块inode

17.10.3 回写单个inode

17.11 拥塞

17.11.1 数据结构

17.11.2 阈值

17.11.3 拥塞状态的设置和消除

17.11.4 在拥塞队列上等待

17.12 强制回写

17.13 膝上模式

17.14 用于同步控制的系统调用

17.15 完全同步

17.15.1 inode的同步

17.15.2 单个文件的同步

17.15.3 内存映射的同步

第18章 页面回收和页交换

18.1 概述

18.1.1 可换出页

18.1.2 页颠簸

18.1.3 页交换算法

18.2 Linux内核中的页面回收和页交换

18.2.1 交换区的组织

18.2.2 检查内存使用情况

18.2.3 选择要换出的页

18.2.4 处理缺页异常

18.2.5 缩减内核缓存

18.3 管理交换区

18.3.1 数据结构

18.3.2 创建交换区

18.3.3 激活交换区

18.4 交换缓存

18.4.1 标识换出页

18.4.2 交换缓存的结构

18.4.3 添加新页

18.4.4 搜索一页

18.5 数据回写

18.6 页面回收

18.6.1 概述

18.6.2 数据结构

18.6.3 确定页的活动程度

18.6.4 收缩内存域

18.6.5 隔离LRU页和集中回收

18.6.6 收缩活动页链表

18.6.7 回收不活动页

18.7 交换令牌

18.8 处理交换缺页异常

18.8.1 换入页

18.8.2 读取数据

18.8.3 交换预读

18.9 发起内存回收

18.9.1 用kswapd进行周期性内存回收

18.9.2 在严重内存不足时换出页

18.10 收缩其他缓存

18.10.1 数据结构

18.10.2 注册和删除收缩器

18.10.3 收缩缓存

第19章 审计

19.1 概述

19.2 审计规则

19.3 实现

19.3.1 数据结构

19.3.2 初始化

19.3.3 处理请求

19.3.4 记录事件

19.3.5 系统调用审计