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Linux内核完全剖析.pdf
目录
序言
本书的主要目标
现有书籍的不足之处
阅读早期内核的其他好处
阅读完整源代码的重要性和必要性
如何选择要阅读的内核版本
阅读本书具备的基础知识
使用早期版本是否过时
Ext2文件系统与Minix文件系统
第一章 概述
1.1 Linux的诞生和发展
1.2 内容综述
1.3 本章小结
第二章 微型计算机组成结构
2.1 微型计算机组成原理
2.2 I/O端口寻址和访问控制方式
2.3 主存储器、BIOS和CMOS存储器
2.4 控制器和控制卡
2.5 本章小结
第三章 内核编程语言和环境
3.1 AS86汇编器
3.2 GNU AS汇编器
3.3 C语言程序
3.4 C与汇编程序的相互调用
3.5 Linux0.11目标文件格式
3.6 Make程序和Makefile文件
第四章 80x86保护模式及其编程
4.1 80x86系统寄存器和系统指令
4.2 保护模式内存管理
4.3 分段机制
4.4 分页机制
4.5 保护
4.6 中断和异常处理
4.7 任务管理
4.8 保护模式编程初始化
4.9 一个简单的多任务内核实例
第五章 Linux内核体系结构
5.1 Linux内核模式
5.2 Linux内核系统体系工具
5.3 Linux内核对内存的管理和使用
5.4 中断机制
5.5 Linux的系统调用
5.6 系统时间和定时
5.7 Linux进程控制
5.8 Linux系统中堆栈的使用方法
5.9 Linux0.11采用的文件系统
5.10 Linux内核源代码的目录结构
5.11 内核系统与应用程序的关系
5.12 Linux/Makefile文件
5.13 本章小结
第六章 引导启动程序(BOOT)
6.1 总体功能
6.2 BOOTSECT.S程序
6.3 SETUP.S程序
6.4 HEAS.S程序
6.5 本章小结
第七章 初始化程序(INIT)
7.1 MAIN.C程序
7.2 环境初始化工作
7.3 本章小结
第八章 内核代码(Kernel)
8.1 总体功能
8.2 Makefile文件
8.3 ASM.S程序
8.4 Traps.c程序
8.5 SYSTEM_CALL.S程序
8.6 MKTIME.C程序
8.7 SCHED.C程序
8.8 SIGNAL.C程序
8.9 EXIT.C程序
8.10 FORK.C程序
8.11 SYS.C程序
8.12 VSPRINTF.C程序
8.13 PRINTK.C程序
8.14 PANIC.C程序
8.15 本章小结
第九章 块设备驱动程序(Block Driver)
9.1 总体功能
9.2 Makefile文件
9.3 BLK.H文件
9.4 HD.C程序
9.5 LL_RW_BLK.C程序
9.6 RAMDISK.C程序
9.7 FLOOPY.C程序
第十章 字符设备驱动程序(Char Driver)
10.1 总体功能
10.2 MAKEFILE文件
10.3 KEYBOARD.S程序
10.4 CONSOLE.C程序
10.5 SERIAL.C程序
10.6 RS_IO.S程序
10.7 TTY_IO.C程序
10.8 TTY_IOCTL.C程序
第十一章 数学协处理器(Math)
11.1 MAKEFILE文件
11.2 MATH-EMULATION.C程序
第十二章 文件系统(FS)
12.1 总体功能
12.2 MAKEFILE 文件
12.3 BUFFER.C程序
12.4 BITMAP.C程序
12.5 TRUNCTE.C程序
12.6 INODE.C程序
12.7 SUPER.C程序
12.8 NAMEI.C程序
12.9 FILE_TABLE.C程序
12.10 BLOCK_DEV.C程序
12.11 FILE_DEV.C程序
12.12 PIPE.C程序
12.13 CHAR_DEV.C程序
12.14 READ_WRITE.C程序
12.15 OPEN.C程序
12.16 EXEC.C程序
12.17 STAT.C程序
12.18 FCNTL.C程序
12.19 IOCTL.C程序
第十三章 内存管理(MM)
13.1 总体功能
13.2 MAKEFILE文件
13.3 MEMORY.C程序
13.4 PAGE.S程序
第十四章 头文件(Include)
14.1 INCLUDE/目录下的文件
14.2 A.OUT.H文件
14.3 CONST.H文件
14.4 CTYPE.H文件
14.5 ERRNO.H文件
14.6 FCNTL.H文件
14.7 SIGNAL.H文件
14.8 STDARG.H文件
14.9 STDDEF.H文件
14.10 STRING.H文件
14.11 TERMIOS.H文件
14.12 TIME.H文件
14.13 UNISTD.H文件
14.14 UTIME.H文件
14.15 INCLUDE/ASM/目录下的文件
14.16 IO.H文件
14.17 MEMORY.H文件
14.18 SEGMENT.H文件
14.19 SYSTEM.H文件
14.20 INCLUDE/LINUX/目录下的文件
14.21 CONFIG.H文件
14.22 FDREG.H文件
14.23 FS.H文件
14.24 HDREG.H文件
14.25 HEAD.H文件
14.26 KERNEL.H文件
14.27 MM.H文件
14.28 SCHED.H文件
14.29 SYS.H文件
14.30 TTY.H文件
14.31 INCLUDE/SYS/目录中的文件
14.32 STAT.H文件
14.33 TIMES.H文件
14.34 TYPES.H文件
14.35 UTSNAME.H文件
14.36 WAIT.H文件
第十五章 库文件(Lib)
15.1 MAKEFILE文件
15.2 _EXIT.C程序
15.3 CLOSE.C程序
15.4 CTYPE.C程序
15.5 DUP.C程序
15.6 ERRNO.C程序
15.7 EXECVE.C程序
15.8 MALLOC.C程序
15.9 OPEN.C程序
15.10 SETSID.C程序
15.11 STRING.C程序
15.12 WAIT.C程序
15.13 WRITE.C程序
第十六章 建造工具(Tools)
16.1 BUILD.C
第十七章 实验环境设置与使用方法
17.1 BOCHS仿真系统
17.2 在BOCHS中运行Linux0.11系统
17.3 访问磁盘映像文件中的信息
17.4 编译运行简单内核实例程序
17.5 利用BOCHS调试内核
17.6 创建磁盘映像文件
17.7 制作根文件系统
17.8 在Linux0.11系统上编译0.11内核
17.9 在REDHAT9系统上编译Linux0.11内核
17.10 内核引导启动+根文件系统组成的集成盘
17.11 从硬盘启动:利用SHOELACE引导软件
17.12 利用GDB和BOCHS调试内核源代码
参考文献
附录
附录1 内核数据结构
附录2 ASCII码表
附录3 常用C0、C1控制字符表
附录4 常用转义序列和控制字符
附录5 第1套键盘扫描码集
索引
Linux v0.11
Linux Linux
LINUX Linux
Linux 0.11
0.95 Linux PC
C 80X86
Linux
Linux 0.11
www.oldlinux.org
Linux
.,.
gohigh@sh163.net gohigh@gmail.com
1239 ,:200092
© 2002 - 2007 by Zhao Jiong
© 2002 - 2007 .
................................................................................ 1
........................................................ 1
.................................................... 1
........................................ 2
........................ 2
............................ 3
.................................... 3
........................................ 4
EXT2 MINIX ......................... 4
1 .................................................................. 5
1.1 LINUX ........................................... 5
1.2 ........................................................... 12
1.3 ........................................................... 16
2 .................................... 17
2.1 ........................................ 17
2.2 I/O .......................... 19
2.3 BIOS CMOS ................ 21
2.4 ................................................ 23
2.5 ........................................................... 31
3 .................................... 32
3.1 AS86 ....................................................... 32
3.2 GNU AS ...................................................... 38
3.3 C ......................................................... 48
3.4 C ................................. 55
3.5 LINUX 0.11 ................................. 63
3.6 MAKE MAKEFILE ........................... 72
4 80X86 ............................ 75
4.1 80X86 ........................ 75
4.2 ............................................ 81
4.3 ........................................................... 85
4.4 ........................................................... 96
4.5 ................................................................... 99
4.6 .............................................. 110
4.7 ......................................................... 120
4.8 ...................................... 128
4.9 .......................... 131
5 LINUX ................................ 141
5.1 LINUX ............................................... 141
5.2 LINUX ............................... 142
5.3 LINUX ................... 144
5.4 ......................................................... 157
5.5 LINUX ........................................... 160
5.6 .............................................. 162
5.7 LINUX ............................................... 164
5.8 LINUX ....................... 172
5.9 LINUX 0.11 ............................ 176
5.10 LINUX ..................... 177
5.11 ........................ 184
5.12 LINUX/MAKEFILE .................................... 184
5.13 ........................................................ 189
6 BOOT........................... 191
6.1 .......................................................... 191
6.2 BOOTSECT.S ............................................... 193
6.3 SETUP.S ..................................................... 203
6.4 HEAD.S ...................................................... 221
6.5 .......................................................... 234
7 (INIT) ....................................... 235
7.1 MAIN.C ...................................................... 235
7.2 .............................................. 247
7.3 .......................................................... 249
8 (KERNEL)................................... 251
8.1 .......................................................... 251
8.2 MAKEFILE ................................................. 254
8.3 ASM.S ........................................................ 256
8.4 TRAPS.C ..................................................... 262
8.5 SYSTEM_CALL.S ........................................ 267
8.6 MKTIME.C .................................................. 279
8.7 SCHED.C .................................................... 281
8.8 SIGNAL.C ................................................... 300
8.9 EXIT.C ....................................................... 311
8.10 FORK.C .................................................... 318
8.11 SYS.C ....................................................... 326
8.12 VSPRINTF.C .............................................. 333
8.13 PRINTK.C ................................................. 341
8.14 PANIC.C ................................................... 342
8.15 ........................................................ 343
9 (BLOCK DRIVER)......... 345
9.1 .......................................................... 346
9.2 MAKEFILE ................................................. 349
9.3 BLK.H ........................................................ 351
9.4 HD.C .......................................................... 355
9.5 LL_RW_BLK.C ........................................... 378
9.6 RAMDISK.C ................................................ 384
9.7 FLOPPY.C ................................................... 390
10 (CHAR DRIVER) ..... 417
10.1 ....................................................... 417
10.2 MAKEFILE ............................................... 427
10.3 KEYBOARD.S .......................................... 429
10.4 CONSOLE.C .............................................. 448
10.5 SERIAL.C ................................................. 474
10.6 RS_IO.S ................................................... 483
10.7 TTY_IO.C ................................................. 487
10.8 TTY_IOCTL.C ........................................... 499
11 (MATH).............................. 507
11.1 MAKEFILE ............................................... 507
11.2 MATH-EMULATION.C ................................ 509
12 (FS)............................................. 511
12.1 ....................................................... 511
12.2 MAKEFILE ............................................... 527
12.3 BUFFER.C ................................................ 530
12.4 BITMAP.C ................................................. 547
12.5 TRUNCTE.C .............................................. 553
12.6 INODE.C .................................................. 555
12.7 SUPER.C .................................................. 567
12.8 NAMEI.C .................................................. 577
12.9 FILE_TABLE.C .......................................... 601
12.10 BLOCK_DEV.C ....................................... 601
12.11 FILE_DEV.C ............................................ 605
12.12 PIPE.C .................................................... 608
12.13 CHAR_DEV.C ......................................... 612
12.14 READ_WRITE.C ...................................... 615
12.15 OPEN.C .................................................. 621
12.16 EXEC.C .................................................. 627
12.17 STAT.C ................................................... 647
12.18 FCNTL.C ................................................ 649
12.19 IOCTL.C ................................................. 652
13 (MM).......................................... 655
13.1 ....................................................... 655
13.2 MAKEFILE ............................................... 661
13.3 MEMORY.C ............................................... 662
13.4 PAGE.S ..................................................... 679
14 (INCLUDE) ................................... 683
14.1 INCLUDE/ ................................. 683
14.2 A.OUT.H ................................................... 684
14.3 CONST.H .................................................. 695
14.4 CTYPE.H .................................................. 695
14.5 ERRNO.H ................................................. 697
14.6 FCNTL.H .................................................. 699
14.7 SIGNAL.H ................................................ 701
14.8 STDARG.H ................................................ 703
14.9 STDDEF.H ................................................ 704
14.10 STRING.H ............................................... 705
14.11 TERMIOS.H ............................................ 715
14.12 TIME.H ................................................... 722
14.13 UNISTD.H ............................................... 724
14.14 UTIME.H ................................................ 729
14.15 INCLUDE/ASM/ ....................... 731
14.16 IO.H ....................................................... 731
14.17 MEMORY.H ............................................. 732
14.18 SEGMENT.H ............................................ 733
14.19 SYSTEM.H .............................................. 735
14.20 INCLUDE/LINUX/ .................... 739
14.21 CONFIG.H ............................................... 739
14.22 FDREG.H ............................................ 741
14.23 FS.H ....................................................... 744
14.24 HDREG.H ................................................ 749
14.25 HEAD.H ................................................. 752
14.26 KERNEL.H .............................................. 753
14.27 MM.H ..................................................... 754
14.28 SCHED.H ................................................ 754
14.29 SYS.H .................................................... 761
14.30 TTY.H ..................................................... 763
14.31 INCLUDE/SYS/......................... 766
14.32 STAT.H ................................................... 766
14.33 TIMES.H ................................................. 767
14.34 TYPES.H ................................................. 768
14.35 UTSNAME.H ........................................... 769
14.36 WAIT.H ................................................... 770
15 (LIB)............................................... 773
15.1 MAKEFILE ............................................... 774
15.2 _EXIT.C ................................................... 776
15.3 CLOSE.C .................................................. 777
15.4 CTYPE.C .................................................. 777
15.5 DUP.C ...................................................... 778
15.6 ERRNO.C .................................................. 779
15.7 EXECVE.C ................................................ 779
15.8 MALLOC.C ............................................... 780
15.9 OPEN.C .................................................... 789
15.10 SETSID.C ................................................ 790
15.11 STRING.C ................................................ 791
15.12 WAIT.C ................................................... 791
15.13 WRITE.C ................................................ 792
16 (TOOLS) .................................... 795
16.1 BUILD.C ................................................... 795
17 ........................ 802
17.1 BOCHS ............................................ 802
17.2 BOCHS LINUX 0.11 ............... 806
17.3 ........................ 813
17.4 ........................ 815
17.5 BOCHS ................................... 817
17.6 ........................................ 824
17.7 ............................................ 827
17.8 LINUX 0.11 0.11 ........... 834
17.9 REDHAT 9 LINUX 0.11 .. 835
17.10 + 838
17.11 SHOELACE .... 843
17.12 GDB BOCHS ...... 846
.................................................................... 853
............................................................................ 855
1 ............................................ 855
2 ASCII ................................................. 863
3 C0C1 ......................... 864
4 ........................ 865
5 1 ................................ 868
............................................................................ 869
Linux
Linux
linux
linux
Linux
UNIX
Linux
Linux Linux Redhat 7.0 2.2.16
Fedora Core 4 2.6.11 Linux
2.2.20 268 Linux
Linux
Scott Maxwell Linux Linux
Linux
(*.h)
make
Linux
Linux
John Lions UNIX UNIX
UNIX V6 PDP-11
A.S.Tanenbaum
MINIX Linux
Linux
Linux
Linux Linux
Linux
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