Linux内核完全解剖 基于0.12内核 赵炯 机械工业出版社 pdf下载

本书对Linux作系统早期内核（V0.12）全部源代码文件进行了详

细、全面的注释和说明，旨在帮助读者用较短的时间对Linux的工作机理

获得全面而深刻的理解，为进一步学习和研究现代Linux系统打下坚实的

基础。虽然分析的版本较低，但该内核已能够正常编译运行，并且其中已

包括了Linux工作原理的精髓。书中首先概要地介绍了Linux内核发展历

史，说明了各内核版本之间的主要区别和改进，给出了选择0.12版内核源

代码作为研究对象的原因。然后给出了阅读内核源代码所需的相关基础知

识，概要介绍了运行Linux系统的PC硬件组成结构、编写内核使用的汇编

语言和C语言扩展部分，并且**说明了80x86处理器在保护模式下运行

本书对Linux作系统早期内核（V0.12）全部源代码文件进行了详

细、全面的注释和说明，旨在帮助读者用较短的时间对Linux的工作机理

获得全面而深刻的理解，为进一步学习和研究现代Linux系统打下坚实的

基础。虽然分析的版本较低，但该内核已能够正常编译运行，并且其中已

包括了Linux工作原理的精髓。书中首先概要地介绍了Linux内核发展历

史，说明了各内核版本之间的主要区别和改进，给出了选择0.12版内核源

代码作为研究对象的原因。然后给出了阅读内核源代码所需的相关基础知

识，概要介绍了运行Linux系统的PC硬件组成结构、编写内核使用的汇编

语言和C语言扩展部分，并且**说明了80x86处理器在保护模式下运行

的编程方法。接着介绍了内核代码概况，给出了内核源代码目录树结构，

并依据该组织结构对所有内核程序和文件进行了详细描述和说明。为了加

深读者对内核工作原理的理解，书中*后一章给出了多个相关运行调试实

验。书中所有相关资料和信息均可从网站www.oldlinux.org下载。

本书适合作为高校计算机专业学生学习作系统课程的辅助和实践教

材，也适合Linux爱好者作为学习内核工作原理的自学参考书籍，还可作

为一般技术人员开发嵌入式系统时的参考书。

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赵炯，工学博士，计算机专家，Intel公司访问学者，国际计算机仿真协会、上海市通信学会会员。研究方向为计算机通信。曾经为本科、硕士和博士研究生开设《计算机网络》、《计算机通信技术》、《计算机通信与工控网络》、《微型计算机》和《计算机原理》等课程。参与国家自然科学**项目“系统芯片在线测试与容错技术研究”和上海市自然科学**“基于节点主动控制的大规模复杂输送系统控制模型研究”等工作。

• **章概述1
• 1.1Linux的诞生和发展1
• 1.1.1UNIX操作系统的诞生1
• 1.1.2MINIX操作系统1
• 1.1.3GNU计划2
• 1.1.4***IX标准2
• 1.1.5Linux操作系统的诞生3
• 1.1.6Linux操作系统版本的变迁4
• 1.1.7Linux名称的由来6
• 1.1.8早期Linux系统开发的主要贡献者7
• 1.2内容综述8
• 1.3本章小结12
• 第2章微型计算机组成结构13
• 2.1微型计算机组成原理13
• **章概述1
• 1.1Linux的诞生和发展1
• 1.1.1UNIX操作系统的诞生1
• 1.1.2MINIX操作系统1
• 1.1.3GNU计划2
• 1.1.4***IX标准2
• 1.1.5Linux操作系统的诞生3
• 1.1.6Linux操作系统版本的变迁4
• 1.1.7Linux名称的由来6
• 1.1.8早期Linux系统开发的主要贡献者7
• 1.2内容综述8
• 1.3本章小结12
• 第2章微型计算机组成结构13
• 2.1微型计算机组成原理13
• 2.2I/O端口寻址和访问控制方式15
• 2.2.1I/O端口和寻址15
• 2.2.2接口访问控制17
• 2.3主存储器、IOS和CMOS存储器17
• 2.3.1主存储器17
• 2.3.2基本输入/输出程序IOS18
• 2.3.3CMOS存储器19
• 2.4控制器和控制卡19
• 2.4.1中断控制器19
• 2.4.2DMA控制器20
• 2.4.3定时/计数器21
• 2.4.4键盘控制器21
• 2.4.5串行控制卡22
• 2.4.6显示控制24
• 2.4.7软盘和硬盘控制器25
• 2.5本章小结28
• 第3章内核编程语言和环境29
• 3.1as86汇编器29
• 3.1.1as86汇编语言语法30
• 3.1.2as86汇编语言程序31
• 3.1.3as86汇编语言程序的编译和链接33
• 3.1.4as86和ld86使用方法和选项34
• 3.2GNUas汇编35
• 3.2.1编译as汇编语言程序36
• 3.2.2as汇编语法37
• 3.2.3指令语句、操作数和寻址38
• 3.2.4区与重定位41
• 3.2.5符号43
• 3.2.6as汇编命令44
• 3.2.7编写16位代码46
• 3.2.8AS汇编器命令行选项46
• 3.3C语言程序46
• 3.3.1C程序编译和链接46
• 3.3.2嵌入汇编47
• 3.3.3圆括号中的组合语句51
• 3.3.4寄存器变量52
• 3.3.5内联函数52
• 3.4C与汇编程序的相互调用54
• 3.4.1C函数调用机制54
• 3.4.2在汇编程序中调用C函数59
• 3.4.3在C程序中调用汇编函数61
• 3.5Linux0.12目标文件格式63
• 3.5.1目标文件格式63
• 3.5.2Linux0.12中的目标文件格式66
• 3.5.3链接程序输出68
• 3.5.4链接程序预定义变量69
• 3.5.5System.map文件70
• 3.6Make程序和Makefile文件72
• 3.6.1Makefile文件内容72
• 3.6.2Makefile文件中的规则73
• 3.6.3Makefile文件示例73
• 3.*.*make处理Makefile文件的方式75
• 3.6.5Makefile中的变量76
• 3.6.6让make自动推断命令76
• 3.6.7隐含规则中的自动变量77
• 3.7本章小结78
• 第4章80x86保护模式及其编程79
• 4.180x86系统寄存器和系统指令79
• 4.1.1标志寄存器79
• 4.1.2内存管理寄存器80
• 4.1.3控制寄存器81
• 4.1.4系统指令84
• 4.2保护模式内存管理85
• 4.2.1内存寻址85
• 4.2.2地址变换86
• 4.2.3保护88
• 4.3分段机制**
• 4.3.1段的定义**
• 4.3.2段描述符表91
• 4.3.3段选择符93
• 4.3.4段描述符95
• 4.3.5代码和数据段描述符类型98 4.3.6系统描述符类型99 4.4分页机制100 4.4.1页表结构102 4.4.2页表项格式103 4.4.3虚拟存储104 4.5保护104 4.5.1段级保护105 4.5.2访问数据段时的特权级检查107 4.5.3代码段之间转移控制时的特权级检查108 4.5.4页级保护 113 4.5.5组合页级和段级保护 115 4.6中断和异常处理115 4.6.1异常和中断向量 115 4.6.2中断源和异常源 116 4.6.3异常分类 117 4.*.*程序或任务的重新执行 117 4.6.5开启和禁止中断 118 4.6.6异常和中断的优先级 118 4.6.7中断描述符表 119 4.6.8IDT描述符119 4.6.9异常与中断处理120 4.6.10中断处理任务123 4.6.11错误码123 4.7任务管理124 4.7.1任务的结构和状态125 4.7.2任务的执行126 4.7.3任务管理数据结构126 4.7.4任务切换129 4.7.5任务链131 4.7.6任务地址空间132 4.8保护模式编程初始化133 4.8.1进入保护模式时的初始化操作134 4.8.2模式切换135 4.9一个简单的多任务内核实例137 4.9.1多任务程序结构和工作原理137 4.9.2引导启动程序oot.s140 4.9.3多任务内核程序head.s142 第5章Linux内核体系结构147 5.1Linux内核模式147 5.2Linux内核系统体系结构148 5.3Linux内核对内存的管理和使用150 5.3.1物理内存150 5.3.2内存地址空间概念150 5.3.3内存分段机制151 5.3.4内存分页管理154 5.3.5CPU多任务和保护方式157 5.3.6虚拟地址、线性地址和物理地址之间的关系157 5.3.7用户申请内存的动态分配161 5.4中断机制162 5.4.1中断操作原理162 5.4.280x86微机的中断子系统163 5.4.3中断向量表1** 5.4.4Linux内核的中断处理1** 5.4.5标志寄存器的中断标志166 5.5Linux的系统调用166 5.5.1系统调用接口166 5.5.2系统调用处理过程167 5.5.3Linux系统调用的参数传递方式168 5.6系统时间和定时168 5.6.1系统时间168 5.6.2系统定时169 5.7Linu**程控制170 5.7.1任务数据结构170 5.7.2进程运行状态175 5.7.3进程初始化176 5.7.4创建新进程177 5.7.5进程调度178 5.7.6终止进程179 5.8Linux系统中堆栈的使用方法179 5.8.1初始化阶段180 5.8.2任务的堆栈181 5.8.3任务内核态堆栈与用户态堆栈之间的切换183 5.9Linux0.12采用的文件系统184 5.10Linux内核源代码的目录结构184 5.10.1内核主目录linux185 5.10.2引导启动程序目录oot185 5.10.3文件系统目录fs186 5.10.4头文件主目录include187 5.10.5内核初始化程序目录init188 5.10.6内核程序主目录kernel188 5.10.7内核库函数目录li191 5.10.8内存管理程序目录mm191 5.10.9编译内核工具程序目录tools192 5.