ARM Linux内核源码剖析-图书-图灵社区

本书特色

2013年度韩国学术院选定优秀学术图书
Linux内核代码分析全新方法+实用指南！
2年代码分析+1年执笔=第一本ARM Linux内核分析集大成之作！
此书献给想了解或分析Linux代码的各位读者！
逐行分析ARM Linux内核加载到RAM并运行Shell前的全部初始化过程！

作者简介	阅读
审阅者评语	阅读
前言	阅读
后记	阅读
第一部分 ARM Linux内核——分析内核前需要做的准备
第1章内核介绍及2.6版和3.2版之间的差异 1.1 内核的诞生、作用以及内部结构 1.1.1 Linus创造的Linux 1.1.2 由多种子系统集成运行的单内核 1.1.3 全世界最著名的通用操作系统 1.2 内核2.6版和3.2版之间的差异	阅读
第2章内核构建系统 2.1 内核初始化 2.2 内核配置 2.3 内核构建 2.4 内核安装
第3章了解ARM处理器 3.1 处理器概要和特征 3.2 处理器架构与核心 3.3 处理器命名规则 3.4 处理器内部结构 3.5 处理器模式和寄存器 3.6 处理器异常 3.7 硬件扩展功能 3.7.1 缓存 3.7.2 内存管理装置 3.7.3 协处理器
第4章构建分析环境 4.1 下载并安装Linux源内核 4.1.1 下载源内核 4.1.2 安装源内核 4.2 安装ctags+cscope 4.2.1 用ctags制作源代码标签 4.2.2 制作cscope标签数据库 4.3 vim插件下载及环境设置 4.3.1 下载vim插件 4.3.2 vim+plugin的环境结构 4.3.3 vim环境设置 4.4 查看源码分析环境工具
附图Ⅱ-1 从start标签到start_kernel调用的流程图
第二部分内核的启动——strt_kernel调用方法
第5章准备解压内核 5.1 进入启动加载后结束首个启动——start 标签 5.2 BSS系统域初始化——not_relocated 标签 5.3 激活缓存——cache_on 标签 5.4 页目录项初始化——__setup_mmu 标签 5.5 指令缓存激活及缓存策略适用——__common_mmu_cache_on 标签
第6章从压缩的内核zImage还原内核映像 6.1 解压内核并避免覆写——wont_overwrite、decompress_kernel标签 6.2 调用已解压内核——call_kernel标签 6.3 缓存清理及清除——cache_clean_flush 标签 6.4 缓存禁用——cache_off 标签
第7章调用start_kernel() 7.1 初始化指向——stext标签 7.2 处理器信息搜寻——__look_processor_type 7.2.1 __lookup_processor_type标签 7.2.2 __proc_info_begin和__proc_info_end中保存的信息 7.2.3 在MMU禁用状态下将虚拟地址转换为物理地址 7.2.4 查找proc_info_list 结构体并比较处理器信息 7.3 搜寻我的机型——lookup_machine_type 7.3.1 __lookup_machine_type标签 7.3.2 保存在__arch_info_begin和__arch_info_end中的machine_desc信息及访问路径 7.3.3 查找machine_desc结构体并比较机器信息 7.4 源自启动加载项的atags——__vet_atags标签 7.5 对虚拟内存进行基础创建——__create_page_table标签 7.6 设置核心（core）——v6_setup标签 7.7 打开MMU并使用虚拟地址——__enable_mmu/__turn_mmu_on标签 7.8 跳转至start_kernel——__mmap_switched 标签	阅读
附图Ⅲ-1 start_kernel()内函数调用顺序及任务
第三部分内核的执行——内核的起始与结束位置
第8章 start_setup_processor_id()~lock_kernel() 8.1 smp_setup_processor_id()、lockdep_init()、debug_objects_early_init() 8.1.1 smp_setup_processor_id() 8.1.2 lockdep_init() 8.1.3 debug_objects_early_init() 8.2 栈溢出感应——__boot_init_stack_canary 8.3 初始化提供进程集成方法的cgroup——__cgroup_init_early() 8.3.1 cgroupfs_root和cgroup的关联初始化——init_cgroup_root() 8.3.2 初始化子系统——cgroup_init_subsys() 8.4 禁用IRQ 8.5 early_boot_irqs_off()、early_init_irq_lock_class() 8.6 大内核锁——lock_kernel()
第9章注册针对时钟事件的处理器 9.1 函数的声明和定义——tick_init() 9.2 注册处理事件的处理器——_clockevents_register_notifier() 9.2.1 为clockevents_lock添加自旋锁 9.2.2 clockevents_chain生成原理 9.2.3 在clockevents_chain中注册tick_notifier的方法 9.2.4 对clockevents_lock解除自旋锁的原理
第10章在CPU位图中注册当前运行CPU/初始化HIGHMEM管理 10.1 在包含热插拔信息的位图上添加执行init_task的CPU——boot_cpu_init() 10.2 管理高端内存——page_address_init()
第11章整体指向——setup_arch
第12章 unwind_init()~early_trap_init() 12.1 栈回溯——unwind_init() 12.2 求出包含机器信息的machine_desc结构体——setup_machine() 12.3 处理ATAG信息——setup_arch() 12.4 处理启动参数——parse_cmdline() 12.5 构建源代码树——request_standard_resources() 12.6 初始化cpu possible位图——smp_init-cpus() 12.7 用栈指定各ARM异常模式——cpu_init() 12.8 初始化以处理异常——early_trap_init() 12.9 查看中断处理器函数 12.9.1 调用IRQ处理器——asm_do_IRQ() 12.9.2 返回中断之前——ret_to_user标签
第13章设置处理器——setup_processor() 13.1 查看setup_processor()结构 13.2 查找CPU ID——read_cpuid_id() 13.3 查找处理器信息——lookup_processor_type() 13.4 查找处理器结构信息——cpu_architecture() 13.5 查找处理器缓存类型_cacheid_init() 13.6 调用处理器初始化函数——cpu_proc_init()
第14章准备内存分页——paging_init() 14.1 查看paging_init()的整体结构 14.2 设置内存类型表——build_mem_type_table() 14.3 检验内存信息——sanity_check_meminfo() 14.4 准备页表——prepare_page_table() 14.4.1 prepare_page_table() 14.4.2 Linux的分页结构 14.4.3 求出页目录项 14.4.4 pmd_clear() 14.5 设备区域映射准备——devicemaps_init() 14.6 准备使用高端内存——kmap_init() 14.7 初始化零页 14.7.1 分配内存——__alloc_bootmem_nopanic() 14.7.2 在指定节点使用fallback分配内存——alloc_bootmem_core 14.7.3 将虚拟地址变换为page结构体——virt_to_page 14.8 保持数据缓存一致性——flush_dcache_page()
第15章在启动时初始化内存分配器 15.1 bootmem函数流和数据结构 15.2 查看bootmem_init()结构 15.3 查找虚拟内存盘位置——check_initrd() 15.4 将节点的BANK信息反映到页目录——bootmem_init_node() 15.4.1 map_memory_bank() 15.4.2 bootmem_bootmap_pages() 15.4.3 find_bootmap_pfn() 15.4.4 node_set_online() 15.4.5 NODE_DATA宏 15.4.6 init_bootmem_node() 15.4.7 free_bootmem_node() 15.4.8 reserve_bootmem_node() 15.5 排除0号节点——reserve_node_zero() 15.6 排除虚拟内存盘节点——bootmem_reserve_initrd() 15.7 设置为无可用页——bootmem_free_node() 15.8 初始化free_area区域 15.8.1 free_area结构体 15.8.2 free_area_init_node() 15.8.3 free_area_init_core() 15.8.4 init_currently_empty_zone() 15.8.5 memmap_init()
第16章 mm_init_owner()~preempt_disable() 16.1 设置内存拥有者——mm_init_owner() 16.2 保存命令行——setup_command_line() 16.3 初始化per-cpu数据——setup_per_cpu_areas() 16.4 求CPU个数——setup_nr_cpu_ids() 16.5 注册SMP上的启动进程——smp_prepare_boot_cpu() 16.6 初始化数据结构以使用调度程序——sched_init() 16.6.1 为集合调度中使用的task_group的sched_entity结构体和runque结构体分配内存 16.6.2 初始化root_domain、rt_bandwidth、task_group相关数据结构 16.6.3 初始化系统上所有可用CPU的就绪队列 16.6.4 初始化当前任务的调度相关值与注册针对负载均衡的中断处理器 16.7 允许内核抢占和阻止抢占——preempt_enable()/preempt_disable()
第17章构建借用内存的后台 17.1 在build_all_zonelist()中操作的一些数据结构 17.2 查看build_all_zonelist()结构 17.3 决定zone的列表方式——set_zonelist_order() 17.4 构建备用列表和备用位图——__build_all_zonelist() 17.4.1 build_zonelists() 17.4.2 build_zonelist_in_node_order() 17.4.3 build_zonelists_in_zone_order() 17.4.4 build_thisnode_zonelists() 17.4.5 build_zonelists_cache() 17.5 输出备用列表信息——mminit_verify_zonelist() 17.6 指定处理页分配请求的节点——cpuset_init_current_mems_allowed() 17.7 求空页数——nr_free_pagecache_pages() 17.8 页移动性
第18章 pge_alloc_init()~pidhash_init() 18.1 处理用于热插拔CPU的页——page_alloc_init() 18.2 处理console参数——parse_early_param() 18.3 处理特殊参数——parse_args() 18.4 确认中断处理是否激活——irqs_disable() 18.5 内核异常列表定义——sort_main_extable() 18.6 初始化RCU机制——rcu_init() 18.7 准备使用IRQ——early_irq_init() 18.8 初始化中断——init_IRQ() 18.9 构建迅速搜寻进程信息的结构——pidhash_init()
第19章 init_timers()~page_cgroup_init() 19.1 初始化计时器——init_timers() 19.1.1 timers_cpu_notify() 19.1.2 register_cpu_notifier() 19.1.3 open_softirq() 19.2 初始化高分辨率计时器——hrtimers_init() 19.3 注册softirq的回调函数——softirq_init() 19.4 设置xtime——timekeeping_init() 19.5 初始化硬件计时器——time_init() 19.6 初始化时钟时间——sched_clock_init() 19.7 激活CPU的中断处理——local_irq_enable() 19.8 检测用作根文件系统的init虚拟内存盘 19.9 初始化以分配动态内存——vmalloc_init() 19.10 预先初始化目录项和索引节点缓存——vfs_caches_init_early() 19.11 初始化cpuset子系统——cpuset_init_early() 19.12 初始化内存子系统——page_cgroup_init()
第20章终止bootmem分配器并替换为伙伴系统 20.1 mem_init()函数的调用关系及其与数据结构的相互关系 20.2 查看mem_init()结构 20.3 记录到不存在的内存位图——free_unused_memmap_node() 20.4 移交至普通空白页伙伴系统——free_all_bootmem_node() 20.4.1 register_page_bootmem_info_node() 20.4.2 free_all_bootmem_core() 20.4.3 __free_pages_bootmem() 20.4.4 __free_pages() 20.4.5 free_hot_cold_page() 20.4.6 __free_pages_ok() 20.5 移交到高端内存空白页伙伴系统——free_area()
第21章初始化以支持CPU热插拔 21.1 初始化cpu_hotplug成员变量——cpu_hotplug_init() 21.2 CPU的联机→脱机转换处理
第22章激活slab内存分配器——kmem_cache_init() 22.1 slab分配器的概念及结构体 22.2 slab分配器的重要结构体——kmem_cache和kmem_list3 22.3 查看kmem_cache_init()结构 22.4 初始化initkmem_list3[]、cache_cache、nodelist[] 22.5 连接kmem_list3数组并决定cache压缩时间——setup_list3s() 22.6 求出用于cache扩展/压缩的页顺序——cache_estimate() 22.7 malloc_sizes和cache_names 22.8 生成cache——kmem_cache_create() 22.8.1 kmem_cache_zalloc() 22.8.2 calculate_slab_order() 22.8.3 setup_cpu_cache() 22.8.4 enable_cpucache() 22.9 生成arraycache_init,kmem_list3 cache 22.10 用kmalloc()函数分配的内存替代静态分配的内存
第23章 kmem_trace_init()~security_init() 23.1 生成ID alloccator缓存——idr_init_cache() 23.2 初始化pageset——setup_per_cpu_pageset() 23.3 指定交叉节点——numa_policy_init() 23.4 结束计时器初始化——late_time_init() 23.5 测定BogoMIPS——calibrate_delay() 23.6 制作位图以分配进程识别符（ID）——pidmap_init() 23.7 初始化优先树的数据结构——prio_tree_init() 23.8 生成anon_vma slab缓存——anon_vma_init() 23.9 为对象的每个用户赋予资格——cred_init() 23.10 初始化数据结构以使用fork()函数——fork_init() 23.11 初始化生成进程的缓存——proc_caches_init() 23.12 初始化缓冲缓存——buffer_init() 23.13 准备密钥——key_init()
第24章初始化VFS中使用的多种缓存——vfs_cache_init()
第25章 radix_tree_init()~ftrace_init() 25.1 基数树相关数据结构初始化——radix_tree_init() 25.2 准备使用信号——signals_init() 25.3 注册并挂载proc文件系统——proc_root_init() 25.4 注册未能初始化的子系统——cgroup_init() 25.5 重置top_cpuset并注册cpuset文件系统——cpuset_init() 25.6 初始化任务统计信息接口——delayacct_init() 25.7 为管理延迟信息做准备——delayacct_init() 25.7.1 延迟审计 25.7.2 delayacct_init 25.7.3 task_delay_info结构体和delayacct_tsk_init() 25.8 检查写缓冲一致性——check_bugs()
第26章同步内存与后备存储——page write back 26.1 页回写机制 26.2 激活页回写——pdflush_init() 26.3 pdflush线程 26.4 指定页回写函数 26.5 周期性页回写和强制性页回写回调函数调用方法 26.5.1 周期性页回写函数——wb_kupdate() 26.5.2 强制性页回写函数——background_writeout() 26.6 初始化周期性页回写
第27章查看启动内核的最终函数结构——rest_init()
第28章生成执行函数的内核线程—kernel_thread() 28.1 查看kernel_thread()结构 28.2 生成处理器的网关——do_fork() 28.3 复制父进程——copy_process()
第29章唤醒新生成的任务 29.1 查看wake_up_new_task结构 29.2 获取任务的就绪队列——task_rq_lock() 29.3 改善任务的优先顺序——effective_prio()
第30章准备使用内核 30.1 将当前进程转移到其他CPU——sched_init_smp() 30.2 结束系统整体初始化——do_basic_setup() 30.2.1 生成执行rcu_sched_grace_period()的线程——rcu_init_sched() 30.2.2 生成events工作队列——init_workqueues 30.2.3 初始化cpuset子系统的top_cpuset——cpuset_init_smp() 30.2.4 生成khelper工作队列——usermodehelper_init() 30.2.5 初始化Linux的设备模型——driver_init() 30.2.6 在proc文件系统注册irq信息——init_irq_proc() 30.2.7 调用内核未知子系统——do_initcalls() 30.3 为初始化之后的操作做准备——init_post()
第31章内核线程守护进程 31.1 内核线程守护进程——kthreadd() 31.2 忽略信号——ignore_signals() 31.3 设置nice值——set_user_nice() 31.4 搜索执行任务的CPU——set_cpus_allowed_prt() 31.5 搜索包含列表的实际结构体位置——list_entry() 31.6 生成内核线程——create_kthread()
第32章 find_task_by_pid_ns()~cpu_idle() 32.1 用PID搜索任务——find_task_by_pid_ns() 32.2 解除BKL——unlock_kernel() 32.3 将调度类变更为idle——init_idle_bootup_task() 32.4 RCU机制激活完成通知——rcu_scheduler_starting() 32.5 激活内核抢占——preempt_enable_no_resched() 32.6 执行进程调度表——schedule() 32.6.1 schedule()的真正内核——__schedule() 32.7 Linux启动万里长征的终点——cpu_idle()
附录附录A 汇编语言、gas关键词总结 A.1 ARM基本指令 A.2 执行条件运算符 A.3 gas指令附录B 内核分析常见API B.1 双向链表 B.2 位运算API 附录C 浅谈ext2文件系统 C.1 显示文件的结构：索引节点 C.2 实现i_mode域的位结构 C.3 带有文件数据的域——i_block[] C.4 磁盘中保存的结构附录D Linux线程模型 D.1 线程模型 D.2 实现Linux线程附录E 链接器脚本文件结构 E.1 ARM链接器脚本文件结构 E.2 链接器脚本结构图索引

作者介绍

卢瑞煐
seoyoungnoh@gmail.com
韩国科学技术信息研究院（KISTI）超级计算中心研究员。曾在LG电子负责Linux移动设备平台、嵌入式数据库等项目。对分析Linux内核具有浓厚兴趣，目前关注科学群集服务器中使用的Scientific Linux发行版的开发。

尹锡训
mindwave@nate.com
所在公司的主营业务是在Linux、安卓系统上制作无线终端，担任工程师已有3年。一直用C语言、Python、Java开发各种产品。最近把对未来的期待、展望与精力集中到Linux内核以及创业上，并不断为之努力。

姜镇成
chris@jcdsoft.com
一直开发多种嵌入式（ARM）系统上的OS仿真器和Dynamic Binary Translator等系统软件。最近成立了名为jcdsoft的风投公司，主要开发安卓和ios移动设备应用程序。

宋元僔
iamwonjunsong@kaist.ac.kr
大学期间与三星软件的全体会员参加各类活动，并由此对嵌入式Linux系统产生了浓厚兴趣，目前正在深入学习计算机架构和操作系统。梦想是当一名出色的系统工程师，并坚信在此过程中能感受到生活的幸福。目前在KIST（韩国科技院）攻读硕士课程。

李閠载
nullunar@gmail.com
在机顶盒公司担任研究员，对计算机系统领域具有浓厚兴趣。对每个感兴趣的领域均有所研究，目前正在努力加深自己的学识。

林润斋
launius@naver.com
IT领域研究员。一直在嵌入式Linux系统上开发数据库、多媒体、网络领域的软件平台，最近关注智能电网等IT融合技术。

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Jason（杨）发表于 2017-08-19

真实激动人心的消息，感谢上帝。请问这本书什么时候出售。

FlywWang 发表于 2014-02-24 10:46:41

推荐
- 已经完成翻译和编辑流程，正在招募审读专家。欢迎专业大神多多指点多多支持！快来报名吧~
  
  陈曦发表于 2014-03-25 11:53:51
- 审读要多久啊，真的对这本书特别期待，每天都要进来看这本书的情况。
  
  FlywWang 发表于 2014-03-31 14:06:22
- 我们会要求审读人员尽快完成，但前提是保证质量。希望能在5月与大家见面~
  
  陈曦发表于 2014-04-02 13:47:14
非常期待尽快出版，参与审读很荣幸。

陈其发表于 2014-04-02 18:02:57

推荐
- 感谢大家共同努力呀~
  
  陈曦发表于 2014-04-03 16:00:21
- 看了这本书的翻译，我觉得审读的小伙伴没有太专注哦。
  
  blueskyeys 发表于 2014-12-07 23:10:48
- 翻译首先底子不好，没有办法，不可能推倒自己来，请谅解。
  
  陈其发表于 2014-12-08 09:38:21
到底什么时候出版，真的期待了很久。下巴快掉了。

FlywWang 发表于 2014-06-10 19:04:10

推荐
- 应该是本月底出版，下月上市。
  
  陈曦发表于 2014-06-11 08:30:50
作？-> 韩

白龙发表于 2014-08-11 22:30:12

推荐
- ？？？？？？？您是想问作者是否是韩国人吗？
  
  陈曦发表于 2014-08-12 08:24:18
这样的翻译质量竟然能出版..
还要价99元.
想想也是醉了.
如果觉得其他书的翻译不好的推荐买本该书涨涨眼界
堪比机器翻译
译者完全不懂基本的计算机常识
当初觉得图灵出版必是精品
其实也无非那几本而已..

oopsfuck 发表于 2014-11-15 14:53:05

推荐
- 要是能读懂，只能说明你早就懂了呵呵~~
  
  oopsfuck 发表于 2014-11-15 14:55:51
- 关于翻译的问题我们也征求了多位读者的建议，打算寻找更熟悉相关内容的译者重新翻译，预计明年出版。给您带来了不太满意的阅读体验，我们感到十分抱歉！还请继续支持我们的工作，谢谢！
  
  陈曦发表于 2014-11-15 15:25:27
- 空说无凭，本来内核就难，你去翻译试试。
  
  陈其发表于 2015-03-08 09:18:59
没有电子版的么?

拎Q 发表于 2015-01-31 18:56:43

推荐
- 我们在积极争取电子版权，尽量早日上市。
  
  陈曦发表于 2015-02-02 09:02:34
此书内容很好
但是翻译的实在不行
翻译错误很多
而且有些地方完全表达的不清楚，甚至连基本的通顺都做不到
显然是机翻后加上部分人工修改
希望译者能够能够真正履行好译者的职责，不要把这种半成品拿出来

Wind5625 发表于 2016-08-05 11:07:07

推荐