Содержание

• Предисловие
• Введение
• ***
• Итак…
• Версия ядра
• Читательская аудитория
• Интернет-ресурс
• Благодарности ко второму изданию
• Об авторе
• От издательства
• ***
• Для читателей
• Глава 1
  Введение в ядро Linux
• ***
• Потом пришел Линус: введение в Linux
• Обзор операционных систем и ядер
• Ядро Linux в сравнении с классическими ядрами Unix
• Версии ядра Linux
• Сообщество разработчиков ядра Linux
• Перед тем как начать
• Глава 2
  Начальные сведения о ядре Linux
• ***
• Получение исходного кода ядра
• Дерево исходных кодов ядра
• Сборка ядра
• "Зверек другого рода"
• Резюме
• Глава 3
  Управление процессами
• ***
• Дескриптор процесса и структура task structure
• Создание нового процесса
• Реализация потоков в ядре Linux
• Завершение процесса
• Резюме
• Глава 4
  Планирование выполнения процессов
• ***
• Стратегия планирования
• Алгоритм планирования
• Вытеснение и переключение контекста
• Режим реального времени
• Системные вызовы для управления планировщиком
• В завершение о планировщике
• Глава 5
  Системные вызовы
• ***
• API, POSIX и библиотека С
• Вызовы syscall
• Обработка системных вызовов
• Реализация системных вызовов
• Контекст системного вызова
• В заключение о системных вызовах
• Глава 6
  Прерывания и обработка прерываний
• ***
• Прерывания
• Обработчики прерываний
• Написание обработчика прерывания
• Реализация системы обработки прерываний
• Управление прерываниями
• Не нужно прерывать, мы почти закончили!
• Глава 7
  Обработка нижних половин и отложенные действия
• ***
• Нижние половины
• Механизм отложенных прерываний (softirq)
• Тасклеты
• Очереди отложенных действий
• Какие обработчики нижних половин необходимо использовать
• Блокировки между обработчиками нижних половин
• Внизу обработки нижних половин
• Глава 8
  Введение в синхронизацию выполнения кода ядра
• ***
• Критические участки и состояние конкуренции за ресурсы
• Блокировки
• Взаимоблокировки
• Конфликт при захвате блокировки и масштабируемость
• Блокировки в вашем коде
• Глава 9
  Средства синхронизации в ядре
• ***
• Атомарные операции
• Спин-блокировки
• Спин-блокировки чтения-записи
• Семафоры
• Семафоры чтения-записи
• Сравнение спин-блокировок и семафоров
• Условные переменные
• BKL: Большая блокировка ядра
• Секвентные блокировки
• Средства запрещения преемптивности
• Барьеры и порядок выполнения
• Резюмирование по синхронизации
• Глава 10
  Таймеры и управление временем
• ***
• Информация о времени в ядре
• Переменная jiffies
• Аппаратные часы и таймеры
• Обработчик прерываний таймера
• Абсолютное время
• Таймеры
• Задержка выполнения
• Время вышло
• Глава 11
  Управление памятью
• ***
• Страницы памяти
• Зоны
• Получение страниц памяти
• Уровень слябового распределителя памяти
• Интерфейс слябового распределителя памяти
• Статическое выделение памяти в стеке
• Отображение верхней памяти
• Выделение памяти, связанной с определенным процессором
• Новый интерфейс percpu
• Когда лучше использовать данные, связанные с процессорами
• Какой способ выделения памяти необходимо использовать
• Глава 12
  Виртуальная файловая система
• ***
• Общий интерфейс к файловым системам
• Уровень обобщенной файловой системы
• Файловые системы Unix
• Объекты VFS и их структуры данных
• Объект superblock
• Объект inode
• Объект dentry
• Объект file
• Структуры данных, связанные с файловыми системами
• Структуры данных, связанные с процессом
• Файловые системы в операционной системе Linux
• Глава 13
  Уровень блочного ввода-вывода
• ***
• Анатомия блочного устройства
• Буферы и заголовки буферов
• Структура bio
• Очереди запросов
• Планировщики ввода-вывода
• Лифтовой алгоритм Линуса
• Резюме
• Глава 14
  Адресное пространство процесса
• ***
• Дескриптор памяти
• Области памяти
• Работа с областями памяти
• Функции mmap() и do_mmap(): создание интервала адресов
• Функции munmap() и do_munmap(): удаление интервала адресов
• Таблицы страниц
• Заключение
• Глава 15
  Страничный кэш и обратная запись страниц
• ***
• Страничный кэш
• Базисное дерево
• Буферный кэш
• Демон pdflush
• Коротко о главном
• Глава 16
  Модули
• ***
• Модуль "Hello, World!"
• Сборка модулей
• Инсталляция модулей
• Генерация зависимостей между модулями
• Загрузка модулей
• Управление конфигурационными параметрами
• Параметры модулей
• Экспортируемые символы
• Вокруг модулей
• Глава 17
  Объекты kobject и файловая система sysfs
• ***
• Объекты kobject
• Типы ktype
• Множества объектов kset
• Подсистемы
• Путаница со структурами
• Управление и манипуляции с объектами kobject
• Счетчики ссылок
• Файловая система sysfs
• Уровень событий ядра
• Кратко об объектах kobject и файловой системе sysfs
• Глава 18
  Отладка
• ***
• С чего необходимо начать
• Дефекты ядра
• Функция printk()
• Сообщения Oops
• Конфигурационные параметры отладки ядра
• Генерация ошибок и выдача информации
• Магическая клавиша SysRq
• Сага об отладчике ядра
• Исследование и тестирование системы
• Нахождение исполняемых образов с изменениями приводящими к ошибкам
• Если ничто не помогает — обратитесь к сообществу
• Глава 19
  Переносимость
• ***
• История переносимости Linux
• Размер машинного слова и типы данных
• Выравнивание данных
• Порядок следования байтов
• Таймер
• Размер страницы памяти
• Порядок выполнения операций процессором
• Многопроцессорность, преемптивность и верхняя память
• Пару слов о переносимости
• Глава 20
  Заплаты, разработка и сообщество
• ***
• Сообщество
• Стиль написания исходного кода
• Организация команды разработчиков
• Отправка сообщений об ошибках
• Генерация заплат
• Представление заплат
• Заключение
• Приложение А
  Связанные списки
• ***
• Кольцевые связанные списки
• Реализация связанных списков в ядре Linux
• Работа со связанными списками
• Перемещение по связанным спискам
• Приложение Б
  Генератор случайных чисел ядра
• ***
• Принцип работы и реализация
• Интерфейсы для ввода энтропии
• Интерфейсы для вывода энтропии
• Приложение В
  Сложность алгоритмов
• ***
• Алгоритмы
• Множество О
• Множество большого-тета
• Объединяем все вместе
• Опасность, связанная со сложностью алгоритмов
• Приложение Г
  Библиография и список литературы
• ***
• Книги по основам построения операционных систем
• Книги о ядрах Unix
• Книги о ядрах Linux
• Книги о ядрах других операционных систем
• Книги по API Unix
• Другие работы
• Web-сайты