linux內核筆記

Ⅰ linux系統的入門了解

通常所說的Linux系統只是一個內核
除了二十年前那些早期版本外，現在已經沒有真正意義上單純的Linux系統了
都是所謂的「基於Linux內核」的操作系統，或叫Linux發行版
你所說的Ubuntu就是這樣的系統之一，除此之外還有數以千計這樣的「發行版」
Ubuntu是用戶量最大的一個，其他知名的還有Fedora、Redhat、SUSE、紅旗……非常多
所謂桌面版，即Desktop版，是指針對家庭PC用戶的版本
一般Desktop版的特點就是圖形界面，簡單易用，娛樂性強
與之對應的還有伺服器版（Server版），特點是穩定高效，安全性高。
另外還有一些其他的分類，比如Ubunut還有netbook版——主要是針對上網本或者平板電腦的
現在Ubuntu的netbook版在平板電腦市場已經開始挑戰安卓和蘋果兩家對立的局面了

新手一般建議從Ubuntu入手，相對簡單
如果以後想做伺服器方面的研究，也可以從Fedora入手，難度也不大，而且Fedora和Redhat很相似，Redhat在伺服器市場則是非常知名的

Ⅱ 淺談如何學習linux（強烈推薦）

隨著互聯網的迅猛發展，Linux得到了廣發的應用，目前市場是百分之八十伺服器端都在使用Linux操作系統，小至私人企業，大至世界百強企業，均有Linux操作系統使用者，因此，Linux就業前景很不錯，很多人想學習Linux，那麼Linux好學嗎？一般多長時間能學會？
Linux的學習說難不難，說容易也不容易，這就要看你是否掌握了合適的學習資源和方法，以及持之以恆的學習精神，如果這些都具備了，恭喜你，Linux運維工程師的大門已經向你敞開了！
對於想學好Linux的人員，可以參考一下大綱進行學習：
第一階段：linux基礎入門
Linux基礎入門主要包括： Linux硬體基礎、Linux發展歷史、Linux系統安裝、xshell連接、xshell優化、SSH遠程連接故障問題排查、L inux基礎優化、Linux目錄結構知識、Linux文件屬性、Linux通配符、正則表達式、Linux系統許可權等
第二階段：linux系統管理進階
linux系統管理進階包括：Linux定時任務、Linux用戶管理、Linux磁碟與文件系統、Linux三劍客之sed命令等。
第三階段：Linux Shell基礎
Linux Shell基礎包括：Shell編程基礎、Linux三劍客之awk命令等。
第四階段：Linux網路基礎
第五階段：Linux網路服務
Linux網路服務包括：集群實戰架構開始及環境准備、rsync數據同步服務、Linux全網備份項目、nfs網路存儲服務精講、inotify/sersync實時數據同步/nfs存儲實時備份項目等。
第六階段：Linux重要網路服務
Linux重要網路服務包括：http協議/www服務基礎、nginx web介紹及基礎實踐、nginx web、lnmp環境部署/資料庫異機遷移/共享數據異機遷移到NFS系統、nginx負載均衡、keepalived高可用等。
第七階段：Ansible自動化運維與Zabbix監控
Ansible自動化運維與Zabbix監控包括： SSH服務秘鑰認證、ansible批量自動化管理集群、 zabbix監控等。
第九階段：大規模集群高可用服務(Lvs、Keepalived)
第十階段：Java Tomcat服務及防火牆Iptables
第十一階段：MySQL DBA高級應用實踐
MySQL DBA高級應用實踐包括：MySQL資料庫入門基礎命令、MySQL資料庫進階備份恢復、MySQL資料庫深入事務引擎、MySQL資料庫優化SQL語句優化、MySQL資料庫集群主從復制/讀寫分離、MySQL資料庫高可用/mha/keepalved等。
第十二階段：高性能資料庫Redis和Memcached課程
第十三階段：Linux大規模集群架構構建（200台）
第十四階段：Linux Shell編程企業案例實戰
第十五階段：企業級代碼發布上線方案（SVN和Git）
第十六階段企業級Kvm虛擬化與OpenStack雲計算
第十七階段公有雲阿里雲8大組件構建集群實戰
第十八階段：Docker技術企業應用實踐
第十九階段：Python自動化入門及進階
第二十階段：職業規劃與高薪就業指導

Ⅲ 如何編譯linux內核內核 mint系統實現系統調用

《linux內核設計與實現》讀書筆記（五）-系統調用主要內容：什麼是系統調用linux上的系統調用實現原理一個簡單的系統調用的實現1ernel/sys.c我在sys.c中追加了2個函數:sys_foo和sys_bar如果是在x86_64的內核中增加一個系統調用，只需修改 arch/x86/include/asm/unistd_64.h，比如sys_bar。修改內容參見下面的diff文件：diff -r new/arch/x86/ia32/ia32entry.S old/arch/x86/ia32/ia32entry.S855d854< .quad sys_foodiff -r new/arch/x86/include/asm/unistd_32.h old/arch/x86/include/asm/unistd_32.h357d356< #define __NR_foo 349361c360< #define NR_syscalls 350--- > #define NR_syscalls 349diff -r new/arch/x86/include/asm/unistd_64.h old/arch/x86/include/asm/unistd_64.h689,692d688< #define __NR_foo 312< __SYSCALL(__NR_foo, sys_foo)< #define __NR_bar 313< __SYSCALL(__NR_bar, sys_bar)diff -r new/arch/x86/kernel/syscall_table_32.S old/arch/x86/kernel/syscall_table_32.S351d350< .long sys_foodiff -r new/include/asm-generic/unistd.h old/include/asm-generic/unistd.h694,695d693< #define __NR_foo 272< __SYSCALL(__NR_foo, sys_foo)698c696< #define __NR_syscalls 273---> #define __NR_syscalls 272diff -r new/kernel/sys.c old/kernel/sys.c1920,1928d1919<< asmlinkage long sys_foo(void)< {< return 1112223334444555;< }< asmlinkage long sys_bar(void)< {< return 1234567890;< } 3.3 編譯內核#cd linux-3.2.28#make menuconfig (選擇要編譯參數，如果不熟悉內核編譯，用默認選項即可)#make all (這一步真的時間很長......)#make moles_install#make install (這一步會把新的內核加到啟動項中)#reboot (重啟系統進入新的內核)3.4 編寫調用的系統調用的代碼#include <unistd.h>#include <sys/syscall.h>#include <string.h>#include <stdio.h>#include <errno.h>#define __NR_foo 312#define __NR_bar 313 int main(){ printf (result foo is %ld/n, syscall(__NR_foo)); printf(%s/n, strerror(errno)); printf (result bar is %ld/n, syscall(__NR_bar)); printf(%s/n, strerror(errno)); return 0;}編譯運行上面的代碼：#gcc test.c -o test#./test運行結果如下：result foo is 1112223334444555Successresult bar is 1234567890Success

Ⅳ 嵌入式系統Linux內核開發實戰指南的前言（序）

2007年8月，我從上家公司辭職出來，放棄了剛上市公司骨幹中層幹部的職位，放棄了豐厚的待遇。
自1996年畢業以來，我一直從事嵌入式系統和Linux內核一線技術開發工作，我所承擔的任務和項目基本都是由自己獨立完成，即使擔任了硬體部主管或技術總監職務，我對自己專長的工作仍是親歷親為的。一方面，自己熱愛這項工作，每攻克一個難題都能體驗到莫大的成就感（相信技術工程師都有過這種體會）；另一方面，目前國內做嵌入式系統和Linux內核開發的工程師供不應求，水平高的更是奇缺，相關職位的待遇相對其他職位的偏高，少招一個新員工就為公司節省一筆開支，減輕一份負擔，所以對於比較簡單和事務性的工作我會安排給其他員工，而難度大的工作我幾乎都親自上陣。我習慣加班，來了興致甚至通宵達旦，憑著這股干勁，經過多年實踐積累，自己常能在短時間內解決很多人長時間沒有解決的問題。在我工作中接觸到Linux之初，為了更好更深入地學習嵌入式系統和Linux內核開發技能，我在業余時間自己花錢設計製作了MC68VZ328和S3C4510兩種開發板以及簡易JTAG下載、燒寫線纜，並成功移植、固化Clinux到這兩個開發板上——到目前為止，我已經在當今流行的各種嵌入式硬體平台（包括單片機、MC68K、PowerPC、ARM、MIPS、DSP）和嵌入式操作系統（包括VRTX、VxWorks、PSOS、Linux）上都做過實際開發工作，編寫、移植或者調試過UART、Ethernet、I2C、HDLC+E1、LCD、Keyboard、VFD、SCSI、SATA、IDE、CVBS、VGA、PCI、USB等介面和設備的驅動程序。
在與Linux打交道的這么多年裡，我一心想把這個開放源碼的優秀操作系統吃透，並理所當然地覺得，隨著時間的推移和所做項目的增多，自己一定會逐漸認識Linux內核的真實面目；可是一直以來，每當我想在腦海中對Linux內核各組件及其原理進行全面系統概括描述時卻總是如鯁在喉，不得其解，這讓我心裡一直潛藏著一絲隱憂和茫然：由於不了解Linux內核原理，盡管自己能憑借10多年的工作經驗通過適當方法很快把任務完成、把難題解決，但卻不能在碰到難題一開始就從原理上把握應該從哪兒下手，怎樣做、做什麼，缺乏全局預見性和高瞻遠矚的能力，這種心中「沒底」的感覺驅使我去更深入鑽研、發掘，去力爭做到心中「有底」；這也讓我意識到，雖然經過10多年的勤奮工作，自己已經積累了足夠的工作經驗，不過由於平時很少閱讀理論書籍和Linux內核源代碼，Linux內核原理知識並沒有像我原來想像的那樣自然而然地裝進自己的大腦，所以自己的理論水平仍然很欠缺，要想提高就必須經過一個艱苦的沉澱過程；由於平時工作忙、任務緊，我很少有時間來做系統的總結和歸納，在這種情況下，出於對公司和自己負責任考慮，我決定辭去工作，在家專心、系統研讀Linux內核源代碼，同時也對自己10多年的工作進行一次全面概括和總結。
我花了半年多時間閱讀針對ARM處理器平台的Linux 2.6.10內核源代碼，記了2000多頁的源代碼閱讀筆記和心得。2008年4月，我在家坐不住想去找工作——辭職前，我常開車去兜風或帶家人郊遊，辭職後不久，為了節省支出，我把車賣了，這半年多時間里，我除了早晨出去鍛煉外，一天難得出門，沒有娛樂，沒有朋友交流，沒有旅遊，這對於一個身處物慾橫流的繁華都市鬧市區的人來說會是一種怎樣的生活體驗呢？更何況對於英俊瀟灑、才華橫溢、熱情好動的本人呢（）——於是我在腦海中總結半年多來的學習成果和收獲，雖然感覺眼前比以前亮堂了許多，但仍是朦朦朧朧，似是而非，不得已只好強迫自己繼續坐下去。我把以前的工作筆記、工作總結、自製的開發板全部找出來，又買了幾本介紹Linux內核原理、驅動程序編寫方面的理論書籍，把所有這些與半年多來閱讀Linux 2.6內核源代碼的筆記和心得進行交叉學習，相互印證，加深理解，同時對這些資料再次進行總結、歸納、記筆記、寫心得；到2008年6月，當我再次回頭清理頭緒，翻看新的筆記時，頓然感覺Linux 2.6內核的輪廓漸漸清晰起來，我很興奮並突發想像：何不將新的筆記、心得整理完善一下，那樣不就可以編輯成一本介紹嵌入式系統硬體原理及軟硬體設計流程與方法、嵌入式Linux內核原理及開發方法與技能、常見設備工作原理及其驅動程序的編寫方法的完整的書了？聯想到現在越來越多的年輕人開始熱衷於嵌入式系統Linux內核開發這項高科技、高薪工作，卻苦於找不到一本從實戰出發全面深入介紹這方面技術的指導書，他們有的不惜花重金去參加培訓，可是當這些培訓後的部分人到我那面試時，我卻發現他們所學甚淺，不懂原理，只知道操作流程，有的甚至連基本的流程都不熟悉；加上以前在一些嵌入式系統和Linux論壇中看到很多網友呼籲有經驗的開發人員把自己的工作經驗總結一下寫出來供大家參考，這更讓我有了寫這本書的沖動。於是我又耐心坐了3個多月，繼續總結、歸納、提煉、整理、完善，到了2008年9月，原來的筆記和心得就濃縮成了《嵌入式系統Linux內核開發實戰指南（ARM平台）》，我也實現了一次自我超越，從「摸著石頭過河」的尷尬與無奈走向了「不管風吹浪打，勝似閑庭信步」的瀟灑與從容！

Ⅳ Linux 內核學習的經典書籍及途徑

在這里說說我自己的經驗，可以先看Unix內核相關的書籍，了解內核的經典實現方法，然後再結合源碼去研究Linux內核。這樣做的原因是避免從一開始就陷入細節

不過在學習這些之前，還是要先把C語言學好，畢竟C語言是一切的基礎

Ⅵ linux系統的操作,越詳細越好，謝謝了

概述
作業系統
BSD
FreeBSD - NetBSD - OpenBSD
DragonFly BSD - PC-BSD
GNU/Linux
Debian - Fedora - Gentoo - Mandriva
Ubuntu - Red Hat - Slackware - SuSE - 紅旗Linux-MeeGo
Mac OS
Mac OS 1, 2, 3 & 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9
Mac OS X -.0 -.1 -.2 -.3 -.4 -.5 -.6 -.7 - Server
MS-DOS - Microsoft Windows
MS-DOS/9x
1.0 - 2.0 - 3.x - 95 - 98 - Me
NT
NT - 3.x - 4.0 - 2000 - XP - Server 2003
Vista - Home Server - Server 2008
7 - Server 2008 R2
其他
AmigaOS - BeOS - Inferno - LynxOS - Haiku OS - Android
OS/2 - QNX - Solaris - UNIX - MVS
OS/360 - OS/390 - OS/400 - Plan 9 - ReactOS
VMS - ZETA - FreeDOS
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絕大多數基於Linux核心的作業系統使用了大量的GNU軟體，包括了一個shell程式、工具、函式庫、編譯器及工具，還有許多其他程式，例如Emacs、Vi。正因為如此，GNU計劃的開創者理查德·馬修·斯托曼提議將Linux作業系統改名為GNU/Linux，但多數人仍然習慣性地使用「Linux」。

大多數Linux系統還包括了像提供GUI界面的XFree86、X.Org之類的程序。除了一部分專家之外，大多數人都不自己選擇每一樣組件或自行設置，而是直接使用Linux發行版。
「Linux」的發音

托瓦茲對「Linux」的讀法
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根據托瓦茲的說法，Linux的發音和「Minix」是押韻的。

參照[1]，「Li」中「i」的發音類似於「Minix」中「i」的發音，而「nux」中「u」的發音類似於英文單詞「profess」中「o」的發音。依照國際音標應該是['linэks][ˈlɪnəks]。

此外在[2] 有一份林納斯·托瓦茲本人說話的錄音，錄音內容為「Hello, this is Linus Torvalds, and I pronounce Linux as Linux」。 錄音檔案網址：[3][4]
歷史
GNU
理查德·馬修·斯托曼，GNU計劃的創立者。

1983年，理查德·馬修·斯托曼創立了GNU計劃。這個計劃有一個目標，是為了發展一個完全自由的類Unix作業系統。自1984年發起這個計劃以來[5] ，在1985年，理查德·馬修·斯托曼發起自由軟體基金會並且在1989年撰寫了GPL協議。1990年代早期，GNU開始大量的產生或收集各種系統所必備的元件，像是——函式庫、編譯器、偵錯工具、文字編輯器、網頁伺服器，以及一個Unix的使用者介面（Unix shell）——但是像一些底層環境，如硬體驅動、守護進程執行核心（kernel）仍然不完整和陷於停頓，GNU計劃中是在馬赫微核（Mach microkernel）的架構之上開發系統核心，也就是所謂的GNU Hurd，但是這個基於Mach的設計異常復雜，發展進度則相對緩慢。[6]林納斯·托瓦茲曾說過如果GNU核心在1991年時可以用，他不會自己去寫一個。[7]
BSD

386BSD因為法律問題直到1992年還沒有發布，NetBSD和FreeBSD是386BSD的後裔，早於Linux。林納斯·托瓦茲曾說，當時如果有可用的386BSD，他就可能不會編寫Linux。[8]
MINIX
安德魯·斯圖爾特·塔能鮑姆 (左)，MINIX作業系統的作者和林納斯·托瓦茲（右），Linux內核的主要作者 安德魯·斯圖爾特·塔能鮑姆 (左)，MINIX作業系統的作者和林納斯·托瓦茲（右），Linux內核的主要作者
安德魯·斯圖爾特·塔能鮑姆 (左)，MINIX作業系統的作者和林納斯·托瓦茲（右），Linux內核的主要作者

MINIX是一個廉價的小型類Unix作業系統，是為在電腦科學用作教學而設計的，作者是安德魯·斯圖爾特·塔能鮑姆。從第三版開始，MINIX是自由軟體，而且被「嚴重的」重新設計。

1991年，芬蘭人林納斯·托瓦茲在赫爾辛基大學上學，對作業系統很好奇[9]，並且對MINIX只允許在教育上使用很不滿(其不允許任何商業使用），於是開始寫他自己的作業系統，這就是後來的Linux核心。

林納斯·托瓦茲開始在MINIX上開發Linux內核，為MINIX寫的軟體也可以在Linux內核上使用。後來Linux成熟了，可以在自己上面開發自己了。[10]使用GNU 軟體代替MINIX的軟體，因為使用從GNU 系統來的原始碼可以自由使用，這對新作業系統是有益的。使用GNU GPL 協議的原始碼可以被其他項目所使用，只要這些項目使用同樣的協議發布。為了讓Linux 可以在商業上使用，林納斯·托瓦茲決定改變他原來的協議（這個協議會限制商業使用)，使用GNU GPL協議來代替。[11]開發者致力於融合GNU 元素到Linux 中，做出一個有完整功能的、自由的作業系統。[6]

Linux的第一個版本在1991年9月被大學FTP server管理員Ari Lemmke發布在Internet上，最初Torvalds稱這個核心的名稱為"Freax"，意思是自由（"free"）和奇異（"freak"）的結合字，並且附上了"X"這個常用的字母，以配合所謂的類Unix的系統。但是FTP伺服器管理員嫌原來的命名「Freax」的名稱不好聽，把核心的稱呼改成「Linux」，當時僅有10000行程式碼，仍必須執行於Minix作業系統之上，並且必須使用硬碟開機；隨後在10月份第二個版本（0.02版）就發布了，同時這位芬蘭赫爾辛基的大學生在comp.os.minix上發布一則訊息

Hello everybody out there using minix- I'm doing a (free) operation system (just a hobby, won't be big and professional like gnu) for 386(486) AT clones.

1994年3月，Linux1.0版正式發布，Marc Ewing成立了Red Hat軟體公司，成為最著名的Linux經銷商之一。
Unix & Linux歷史源流

早期Linux的開機管理程式（boot loader）是使用LILO（Linux Loader），早期的LILO存在著一些難以容忍的缺陷，例如無法識別1024柱面以後的硬碟空間，後來新增GRUB（GRand Unified Bootloader）克服了這些缺點，具有『動態搜尋核心檔案』的功能，可以讓您在開機的時候，可以自行編輯您的開機設定系統檔案，透過ext2或ext3檔案系統中載入Linux Kernel（GRUB通過不同的文件系統驅動可以識別幾乎所有Linux支援的文件系統，因此可以使用很多文件系統來格式化核心文件所在的磁區，並不局限於ext文件系統）。

Linux的標志和吉祥物是一隻名字叫做Tux的企鵝，標志的由來是因為Linus在澳洲時曾被一隻動物園里的企鵝咬了一口，便選擇了企鵝作為Linux的標志。更容易被接受的說法是：企鵝代表南極，而南極又是全世界所共有的一塊陸地。這也就代表Linux是所有人的Linux。
未來軟體界的方向

Linux作為較早的開放原始碼作業系統，對未來軟體發展的方向有一定引導作用。

基於Linux開放源碼的特性，越來越多大中型企業及政府投入更多的資源來開發Linux。現今世界上，越來越多國家逐漸的把政府機構內部門的電腦轉移到Linux上，這個情況還會一直持續。Linux的廣泛使用為政府機構節省了不少經費。

任何一種作業系統均會存在可能發生的安全性風險議題，開放性的原始碼，使任何人皆可知道Linux的內部核心，可讓全球的安全專家透明化檢視與提出改進。但在駭客的眼裡，它可讓全球的駭客較容易地發現漏洞，是一頭肥羊。但嚴格來說大多數的系統淪陷（黑客攻擊成功）均是該系統管理員未能深入安全性防護能力所導致，不應該一味的將責任推給開發商。
商業和使用
KDE SC 桌面環境

主條目：Linux 使用

今天各種場合都有使用各種Linux 套件，從嵌入式設備到超級電腦，[12][13]並且在伺服器領域確定了地位，通常伺服器使用LAMP組合。[14]在家庭與企業中使用Linux 套件的情況越來越多。[15][16][17][18][19][20][21]並且在政府中也很受歡迎，巴西聯邦政府的由於支持Linux而世界聞名。[22][23] 有新聞報道俄羅斯軍隊自己製造的Linux發行版的，做為G.H.ost 項目已經取得成果.[24]印度的Kerala聯邦計劃在向全聯邦的高中推廣使用Linux。[25][26]中華人民共和國為取得技術獨立，在龍芯過程中排他性地使用Linux。[27] 在西班牙的一些地區開發了自己的Linux 發行版，並且在政府與教育領域廣泛使用，如Extremara 地區的gnuLinEx 和Andalusia 地區的 Guadalinex。 葡萄牙同樣使用自己的Linux 發行版Caixa Mágica，用於 Magalhães 筆記型電腦[28] 和e-escola 政府軟體 。[29] 法國和德國同樣開始逐步採用Linux 。[30]

Linux 發行版同樣在筆記型電腦市場很受歡迎，像ASUS Eee PC 和 Acer Aspire One ，販賣時安裝有訂制的Linux 發行版。
GNU/Linux愛好者設計的宣傳圖，並使用GPL授權
GNU/Linux社群設計的立體圖，並使用GPL授權

傳統的Linux使用者一般都是專業人士。他們願意安裝並設置自己的作業系統，往往比其他作業系統的用戶花更多的時間在安裝並設置自己的作業系統。這些用戶有時被稱作「駭客」或是「極客」（geek）。

使用Linux主要的成本為移植、培訓和學習的費用，早期由於會使用Linux的人較少，並且在軟體設計時並未考慮非專業者的使用，導致這方面費用極高。但這方面的費用已經隨著Linux的日益普及和Linux上的軟體越來越多、越來越方便而降低，但專業仍是使用Linux的主要成本。

然而隨著Linux慢慢開始流行，有些原始設備製造商（OEM）開始在其銷售的電腦上預裝上Linux，Linux的用戶中也有了普通電腦用戶，Linux系統也開始慢慢出現在個人電腦作業系統市場。Linux在歐洲、美國和日本的流行程度較高，歐美地區還發行Linux平台的游戲和其他家用軟體。Linux開源社群方面也是以歐洲、美國、日本等已開發國家的人士居多。

每個孩子一台筆記型電腦（OLPC）這一項目正在催生新的更為龐大的Linux用戶群，計劃將包括發展中國家的幾億學童、他們的家庭和社區。在2007年，已經有六個國家訂購了至少每個國家一百萬台以上免費發放給學生。Google、RedHat和eBay是該項目的主要支持者。

基於其低廉成本與高度可設定性，Linux常常被應用於嵌入式系統，例如機上盒、行動電話及行動裝置等。在行動電話上，Linux已經成為Symbian OS的主要競爭者；而在行動裝置上，則成為Windows CE與Palm OS外之另一個選擇。目前流行的TiVo數位攝影機使用了經過客制化後的Linux。此外，有不少硬體式的網路防火牆及路由器，例如部份LinkSys的產品，其內部都是使用Linux來驅動、並採用了作業系統提供的防火牆及路由功能。

採用Linux的超級電腦亦愈來愈多，根據2008年11月的TOP500超級電腦列表，現時世上最快速的超級電腦使用Linux作為其作業系統。而在表列的500套系統里，採用Linux為作業系統的，佔了439組（即87.8%）。[31]

2006年開始發售的SONY PlayStation 3亦可使用Linux的作業系統，它有一個能使其成為一個桌面系統的Yellow Dog Linux。之前，Sony亦曾為他們的PlayStation 2推出過一套名為PS2 Linux的DIY組件。Ubuntu自9.04版本，恢復了PPC支持（包括PlayStation 3）。

而隨著OLPC的XO-1，華碩的Eee PC等低價電腦的推行，許多人樂觀的認為在低端PC市場，linux的市場佔有率正在快速的增長[32]。但在Windows進入此一市場後，Linux的市佔率快速下滑。現在Windows系統在所有的PC市場中，都佔有絕對優勢。

Linux的注冊商標是Linus Torvalds所有的。這是由於在1996年，一個名字叫做William R. Della Croce的律師開始向各個Linux發布商發信，聲明他擁有Linux商標的所有權，並且要求各個發布商支付版稅，這些發行商集體進行上訴，要求將該注冊商標重新分配給Linus Torvalds。Linus Torvalds一再聲明Linux是自由且免費的，他本人可以賣掉，但Linux絕不能賣。
桌面使用
GNOME桌面環境 3.2 版

主條目：微軟視窗與Linux的比較

轉換作業系統的開銷：自由開源意識形態與商業用途的沖突、缺乏強而有力的推廣廠商、缺乏對特殊的硬體和應用程序的支援、電腦技術人員不願再花費時間重覆學習、對已有平台的依賴，是制約Linux被採納的主要因素。

目前能在Windows或Mac OS上執行的應用軟體大部分都沒有Linux的版本，但是常用軟體大都可以在Linux平台上找到類似功能的應用軟體。

盡管如此，大多數在Windows平台上廣泛使用的自由軟體都有相應的Linux版本，例如Mozilla Firefox，Openoffice.org，Pidgin，VLC，GIMP 。部分流行的桌面專有軟體也有相應的Linux版本，如Adobe Flash Player、Acrobat Reader、Google Earth、Google桌面、Nero Burning ROM、Opera、RealPlayer、Skype、騰訊QQ、Maya、SPSS、Google Chrome。

另外，相當多的Windows應用程式可以通過Wine和一些基於Wine的項目如CrossOver正常運行和工作，比如Microsoft Office、Adobe Photoshop、暴雪娛樂的游戲、Picasa其中對於Photoshop的Crossover(Wine)相容性工作有Disney、DreamWorks、Pixar投資支援，等。Google大力參與Wine項目改進，Picasa的GNU/Linux版本也是經Wine測試的WINDOWS編譯版本。[33]

整個亞洲，特別缺乏對Linux的支援，硬體和應用程式皆只考量微軟作業系統設計的需求。例如：Internet Explorer及ActiveX需求、Microsoft Office相容性、網路游戲以及一般用戶都傾向於使用Windows。

但是，Linux下也有相當多不能在Windows平台下執行的軟體，主要是依靠X Window系統和其他Windows無法利用的資源，或者是因為穩定性等其他方面的考慮並不準備支援Windows。不過近年來，也不斷向其移植。有如KDE SC、Cinepaint正在進行向Windows的移植。Linux使用的增多也使得Windows開源軟體向Linux移植，比如，Paint-Mono（通過MONO移植的Paint.Net），Filezilla。

另外，GNOME桌面環境並不準備支援Windows。
游戲使用

電子游戲是一個Linux缺少支援的方面，游戲軟體的多樣性不同於其他類型，和其他方面一樣，只有少數軟體商開發Linux游戲程式。id Software和Epic Games是其中著名的兩個。2001年之前存在的Loki Games、現在的Linux Game Publishing致力於移植Windows游戲，並授權銷售，但使用了類似DRM的技術而受到非議。

Loki Games和id合作開發的Loki installer至今仍是許多游戲使用的打包方式。此外還有提供通用安裝程式的其他軟體開發商，一些獨立游戲開發者提供Linux版本的游戲；而網頁游戲和Java游戲也常常有對Linux的支援。

Linux一直有著自由軟體、開源軟體的支援，在Linux下，人們更有可能接觸開源游戲，和Linux開發形式一樣，這些游戲大多為多人游戲或個人休閑游戲，Linux發行版的軟體資料庫往往保存有數量可觀的此類游戲，尤其是後者；多人游戲主要類型為線上3D第一人稱射擊和MMO類型網游。
KDE 4.1 and Gnome 2.x
Kde4-marble desktop globe.png KDE4-stars.png Gnome 3d.png
Marble in KDE 4.1 KStars in KDE 4.1 Gnome 2.0 with 3d wallpaper
使用比例
為Linux設計的伺服器

主條目：Linux的採用

很多開源軟體的定量研究聚焦在市場佔有率（雖然多數不算作市場中的商品）和可靠性，包括數不清的Linux分析報告。Linux份額成長迅速。 IDC的2008年第二季度報告指出，Linux在所有伺服器市場的市佔率已經達到29%，比該研究機構在2007年的調查大幅增加了12個百分點。這個估計數字基於Linux伺服器的銷售額。 所以，Linux的市佔率是不可小覷的。Netcraft報告，在2010年二月，每10台可靠的伺服器中Linux發行版佔6台，FreeBSD佔2台，Microsoft佔1台。 而Debian、CentOS兩個至關重要的發行版並不銷售。

參見：桌面作業系統使用份額

Linux發行版

更多資料：Linux發行版

Linux發行版指的就是我們通常所說的「Linux作業系統」，它可能是由一個組織，公司或者個人發行的。Linux主要作為Linux發行版（通常被稱為"distro"）的一部分而使用。通常來講，一個Linux發行版包括Linux核心，將整個軟體安裝到電腦上的一套安裝工具，各種GNU軟體，其他的一些自由軟體，在一些特定的Linux發行版中也有一些專有軟體。發行版為許多不同的目的而製作，包括對不同電腦硬體結構的支援，對一個具體區域或語言的本地化，實時應用，和嵌入式系統。目前，超過三百個發行版被積極的開發，最普遍被使用的發行版有大約十二個。[34]

一個典型的Linux發行版包括：Linux核心，一些GNU函式庫和工具，命令行shell，圖形界面的X Window系統和相應的桌面環境，如KDE或GNOME，並包含數千種從辦公套件，編譯器，文字編輯器到科學工具的應用軟體。

很多版本Linux發行版使用LiveCD，是不需要安裝就能使用的版本。比較著名的有Damn Small Linux，Knoppix等。 LiveCD的相關技術進步到現在，其他的發行版如Fedora，Ubuntu等，安裝光碟本身也是LiveCD。
評價
正面

開放原始碼的Linux可以讓知識延續下去，新興的軟體公司可以從開放原始碼上快速、低價的建立專業能力，豐富市場的競爭，防止獨霸軟體巨獸的存在。
開放原始碼的Linux可以讓維護延續下去，延續下去可以累積成功，累積成功可以讓軟體成熟度逐漸增加，不會有封閉原始碼軟體廠商倒閉而造成維護斷層、軟體孤兒的問題。
可修改，自由度高，可自己動手建立切合需求的系統，廠商(個人)亦可根據硬體限制刪減核心，讓比較低階的硬體做出切合需求、成本的系統。相同硬體的手機，微軟Windows Mobile與Linux核心的Android對比，效率上差距頗大，Windows Mobile最低硬體需求比Linux核心的系統高上一大截。
個人使用很少有版權問題，絕大多數都是免費使用，幾乎無所謂盜版問題。
預設安全設定相對於Windows安全很多。Windows為了非專業使用者降低了預設安全性的設定，導致系統容易受到木馬、病毒的侵害。盜版的Windows更糟糕，可能隨盜版作業系統捆綁木馬、惡意程式，部分預設超級使用者(Administrator)登入，關閉更新修正等問題導致安全性更差。
新版的Linux發行版大多數都有軟體伺服器的服務，只要點選就可以自動下載、安裝經過認證的軟體，不需要到市面購買、安裝。
Linux學習的投資有效時間較長。舊版軟體、系統都還是存在，有原始碼可以衍生、分支，維護周期普遍比Windows長很多，就算被放棄，還是可以憑藉原始碼衍生。新的軟體更新發展多樣化，容易養成使用者習慣掌握原理，而不是養成操作習慣。
強大的SHELL及SCRIPT支援，容易組合出符合需求的環境或創造自動程序。給予足夠的工具讓使用者把命令串接命令的使用，以滿足某些特殊需求。程式開發是以命令模式為主，GUI為輔，命令串接還是可以使用。Windows GUI幾乎棄用命令列，幾乎無法自己新增功能。鼓勵創作，動手創造符合個人需求的環境

負面

BSD的開發人員曾經批評過Linux核心開發人員過於重視新功能的添加而不是踏踏實實的把程式碼寫好、整理好；[來源請求]
Solaris系統管理員則認為SMF、ZFS、DTrace等Solaris特有工具使得Solaris比Linux更加優秀；[來源請求]
Minix愛好者認為微核心是將來技術發展的方向，Linux在技術上是落伍陳舊的。[來源請求]

哥們兒,不瞞你說,這是從維基網路貼過來的,要我自己編也說不了這么多...

Ⅶ Linux內核中Netfilter的原理與實現(主要的結構和演算法)

我找了一個這個:Linux實踐工程師學習筆記十四：網路安全

接下來

這是網路安全所包括的內容,你看看從何學起??

網路安全所涉及的內容

網路安全體系結構；

網路的攻擊手段與防範措施；

網路安全設計；

網路安全標准制定，安全評測及認證；

網路安全檢測技術；

網路安全設備；

安全管理，安全審計；

網路犯罪偵查；

網路安全理論與政策；

網路安全教育；

網路安全法律等。

網路安全技術與安全機制

網路安全技術涉及的內容是非常廣泛的。從廣義上講，網路安全技術主要包括以下幾個方面：

主機安全技術

身份認證技術

訪問控制技術

密碼技術

防火牆技術

安全審計技術

安全管理技術

系統漏洞檢測技術

黑客跟蹤技術

Ⅷ 嵌入式系統Linux內核開發實戰指南的目錄

第1部分 嵌入式系統硬體開發
第1章 嵌入式系統概述 2
這一章對嵌入式系統的概念及其特點和應用作了概括介紹，筆者根據自己多年的經驗闡述了對嵌入式系統的理解，並對一些常見的嵌入式處理器的硬體數據進行了比較。
1.1 嵌入式系統概念 2
1.2 嵌入式處理器 3
1.3 嵌入式系統應用 4
1.4 嵌入式系統發展 4
1.5 一些嵌入式處理器的硬體特性比較 5
第2章 ARM處理器概述 16
為了使本書內容完整，從第2章到第7章中的內容大部分是筆者閱讀《ARM體系結構與編程》（詳情參見附錄中的參考文獻）的筆記和心得，把與嵌入式系統開發和Linux內核密切相關的硬體知識進行了概括和整理，本章主要介紹了ARM處理器的特點、ARM處理器的體系架構版本和ARM處理器系列。
2.1 ARM發展歷程 16
2.2 ARM處理器特點 17
2.3 ARM處理器應用 17
2.4 ARM體系架構 18
2.4.1 ARM體系架構版本 18
2.4.2 ARM體系架構變種（Variant） 20
2.4.3 ARM體系架構版本命名格式 22
2.5 ARM處理器 22
2.5.1 ARM7系列處理器 23
2.5.2 ARM9系列處理器 24
2.5.3 ARM9E系列處理器 24
2.5.4 ARM10E系列處理器 25
2.5.5 SecurCore系列處理器 25
2.5.6 StrongARM處理器 26
2.5.7 Xscale處理器 26
第3章 ARM指令及其定址方式 27
本章主要介紹了ARM處理器的指令和定址方式以及ARM匯編偽指令，這是做ARM處理器應用系統底層軟體開發必備的知識。
3.1 ARM處理器的程序狀態寄存器（PSR） 27
3.2 ARM指令的條件碼 28
3.3 ARM指令介紹 29
3.3.1 跳轉指令 29
3.3.2 數據處理指令 30
3.3.3 乘法指令 31
3.3.4 雜類算術指令 32
3.3.5 狀態寄存器訪問指令 32
3.3.6 Load/Store內存訪問指令 33
3.3.7 批量Load/Store內存訪問指令 34
3.3.8 LDREX和STREX指令 35
3.3.9 信號量操作指令 37
3.3.10 異常中斷產生指令 37
3.3.11 ARM協處理器指令 37
3.4 ARM指令定址方式 39
3.4.1 數據處理指令的操作數的定址方式 39
3.4.2 字及無符號位元組的Load/Store指令的定址方式 43
3.4.3 雜類Load/Store指令的定址方式 47
3.4.4 批量Load/Store指令的定址方式 49
3.4.5 協處理器Load/Store指令的定址方式 51
3.4.6 ARM指令的定址方式總結 52
3.5 ARM匯編偽操作（Directive） 53
3.5.1 符號定義偽操作 54
3.5.2 數據定義偽操作 54
3.5.3 匯編控制偽操作 56
3.5.4 棧中數據幀描述偽操作 57
3.5.5 信息報告偽操作 57
3.5.6 其他偽操作 58
3.6 ARM匯編偽指令 59
3.7 Thumb指令介紹 60
第4章 ARM處理器內存管理單元（MMU） 61
本章主要介紹了ARM處理器內存管理單元（MMU）的工作原理，Linux內存管理功能是通過處理器硬體MMU實現的，在沒有MMU的處理器系統中，Linux只能工作在物理地址模式，沒有虛擬（線性）地址空間的概念。
4.1 ARM處理器中CP15協處理器的寄存器 61
4.1.1 訪問CP15寄存器的指令 61
4.1.2 CP15寄存器介紹 62
4.2 MMU簡介 70
4.3 系統訪問存儲空間的過程 71
4.3.1 使能MMU時的情況 71
4.3.2 禁止MMU時的情況 71
4.3.3 使能/禁止MMU時應注意的問題 72
4.4 ARM處理器地址變換過程 72
4.4.1 MMU的一級映射描述符 73
4.4.2 MMU的二級映射描述符 74
4.4.3 基於段的地址變換過程 75
4.4.4 粗粒度大頁地址變換過程 75
4.4.5 粗粒度小頁地址變換過程 76
4.4.6 細粒度大頁地址變換過程 76
4.4.7 細粒度小頁地址變換過程 77
4.4.8 細粒度極小頁地址變換過程 77
4.5 ARM存儲空間訪問許可權控制 78
4.6 TLB操作 79
4.6.1 使TLB內容無效 79
4.6.2 鎖定TLB內容 79
4.6.3 解除TLB中被鎖定的地址變換條目 80
4.7 存儲訪問失效 80
4.7.1 MMU失效（MMU Fault） 80
4.7.2 外部存儲訪問失效（External Abort） 81
第5章 ARM處理器的Cache和Write Buffer 82
本章主要介紹了ARM處理器高速緩存（Cache）和寫緩存（Write Buffer）的工作原理，使讀者了解如何提高處理器的性能。
5.1 Cache和Write Buffer一般性介紹 82
5.1.1 Cache工作原理 82
5.1.2 地址映像方式 83
5.1.3 Cache寫入方式原理簡介 84
5.1.4 關於Write-through和Write-back 85
5.1.5 Cache替換策略 86
5.1.6 使用Cache的必要性 87
5.1.7 使用Cache的可行性 87
5.2 ARM處理器中的Cache和Write Buffer 88
5.2.1 基本概念 88
5.2.2 Cache工作原理 88
5.2.3 Cache地址映射和變換方法 89
5.2.4 Cache分類 90
5.2.5 Cache替換演算法 91
5.2.6 Cache內容鎖定 91
5.2.7 MMU映射描述符中B位和C位的含義 92
5.2.8 Cache和Writer Buffer編程介面 93
5.3 ARM處理器的快速上下文切換技術 94
5.3.1 FCSE概述 94
5.3.2 FCSE原理 94
5.3.3 FCSE編程介面 95
第6章 ARM處理器存儲訪問一致性問題 97
本章介紹了在支持MMU、Cache和DMA的系統中可能出現的存儲訪問一致性問題，以及Linux中解決類似問題的方法。
6.1 存儲訪問一致性問題介紹 97
6.1.1 地址映射關系變化造成的數據不一致性 97
6.1.2 指令cache的數據不一致性問題 98
6.1.3 DMA造成的數據不一致問題 99
6.1.4 指令預取和自修改代碼 99
6.2 Linux中解決存儲訪問一致性問題的方法 99
第7章 ARM處理器工作模式與異常中斷處理 101
本章主要介紹了ARM處理器的工作模式和異常中斷處理過程，這是ARM處理器系統啟動程序編寫者或Bootloader開發人員的必備知識。
7.1 ARM處理器工作模式 101
7.2 ARM處理器異常中斷向量表和優先順序 103
7.3 ARM處理器異常中斷處理 104
7.3.1 進入異常中斷處理 104
7.3.2 退出異常中斷處理 105
7.4 ARM處理器的中斷（IRQ或FIQ） 109
第8章 ARM處理器啟動過程 110
本章根據筆者的開發經驗介紹了ARM處理器系統的啟動過程以及編寫ARM處理器系統啟動程序需要注意的事項。
8.1 ARM處理器上電/復位操作 110
8.2 ARM處理器系統初始化過程 111
8.3 ARM處理器系統初始化編程注意事項 111
第9章 嵌入式系統設計與調試 113
本章根據筆者10多年的開發經驗介紹了嵌入式系統的設計流程和調試方法，列舉了大量筆者工作中碰到的實際案例。本章內容對於嵌入式系統硬體開發和調試有較高的參考、指導價值。
9.1 嵌入式系統設計流程 113
9.2 嵌入式系統硬體原理設計與審核 114
9.3 硬體設計工具軟體 117
9.4 嵌入式系統調試模擬工具 117
9.5 嵌入式系統調試診斷方法 118
第10章 自製簡易JTAG下載燒寫工具 123
本章根據筆者自己製作簡易JTAG線纜的經驗，介紹了簡易JTAG線纜的硬體原理和軟體流程，這是初學者必備的最廉價的工具，必須掌握。
10.1 JTAG簡介 123
10.1.1 一些基本概念 124
10.1.2 JTAG介面信號 124
10.1.3 TAP控制器的狀態機 125
10.1.4 JTAG介面指令集 129
10.2 簡易JTAG線纜原理 130
10.2.1 PC並口定義 130
10.2.2 PC並口的寄存器 131
10.2.3 簡易JTAG線纜原理圖 133
10.2.4 簡易JTAG線纜燒寫連接圖（見圖10-5） 134
10.3 簡易JTAG燒寫代碼分析 135
10.3.1 簡易JTAG燒寫程序（flashp）使用說明 135
10.3.2 flash與CPU連接及flash屬性描述文件 136
10.3.3 簡易JTAG燒寫程序的執行邏輯和流程 138
第2部分 Linux內核開發初步
第11章 Bootloader 142
本章根據筆者的工作經驗介紹了流行的幾種Bootloader、Bootloader應該具備的基本功能以及Bootloader的裁剪與移植。
11.1 Bootloader的任務和作用 142
11.2 各種各樣的Bootloader 143
11.3 Bootloader編譯環境 144
11.4 Bootloader的移植與裁減 145
11.5 編譯Bootloader 145
11.6 燒寫Bootloader 146
11.7 Bootloader使用舉例 148
11.8 Bootloader修改舉例 149
第12章 創建嵌入式Linux開發環境 151
本章介紹了如何創建嵌入式系統Linux內核交叉開發環境，本章和後續3章的內容是嵌入式系統Linux內核開發的基礎，必須掌握。
12.1 安裝Linux host 151
12.2 在虛擬機中安裝Linux host 152
12.3 安裝Linux交叉編譯環境 157
12.4 在主機上設置TFTP Server 160
12.5 在主機上設置DHCP Server 161
12.6 在主機上設置Telnet server 161
12.7 在開發過程中使用NFS 162
12.8 設置超級終端 163
第13章 編譯Linux內核 166
本章介紹了Linux內核的配置和編譯方法。
13.1 獲取Linux內核源代碼 166
13.2 Linux內核目錄結構 166
13.3 配置Linux內核 167
13.4 編譯Linux內核 168
第14章 創建Linux根文件系統 170
本章介紹了Linux的根文件系統的結構以及創建根文件系統的方法。
14.1 根文件系統概述 170
14.2 根文件系統目錄結構 171
14.3 獲取根文件系統組件源代碼 171
14.4 編譯根文件系統源代碼 171
14.5 創建一個32MB的RAMDISK根文件系統 173
14.6 在根文件系統中添加驅動模塊或者應用程序 173
第15章 固化Linux內核和根文件系統 174
本章介紹了固化（燒寫）Linux內核和根文件系統的方法。
第16章 關於Clinux 176
本章簡要介紹了Clinux與標准Linux的區別。
16.1 Clinux簡介 176
16.2 Clinux源代碼目錄結構 177
16.3 Clinux與標准Linux的區別 178
16.4 編譯Clinux 179
第3部分 Linux 2.6內核原理
第17章 Linux 2.6.10@ARM啟動過程 182
本章以start_kernel()和init()函數中調用到的函數說明的方式，介紹了從Linux匯編代碼入口到init內核進程最後調用用戶空間init命令的Linux整個啟動過程。本章內容是筆者第一次閱讀Linux內核源代碼時對這些函數的注釋，僅供讀者了解start_kernel()和init()函數中調用到的每個函數的大致功能時使用。
17.1 Linux 2.6.10中與ARM處理器平台硬體相關的結構和全局變數 182
17.1.1 相關數據結構 182
17.1.2 相關全局變數 187
17.2 Linux匯編代碼入口 189
17.3 Linux匯編入口處CPU的狀態 189
17.4 start_kernel()函數之前的匯編代碼執行過程 190
17.5 start_kernel()函數中調用的函數介紹 192
17.5.1 lock_kernel()函數 192
17.5.2 page_address_init()函數 192
17.5.3 printk(linux_banner) 193
17.5.4 setup_arch(&command_line)函數 193
17.5.5 setup_per_cpu_areas()函數 198
17.5.6 smp_prepare_boot_cpu()函數 199
17.5.7 sched_init()函數 199
17.5.8 build_all_zonelists()函數 200
17.5.9 page_alloc_init()函數 200
17.5.10 printk(Kernel command line: %s , saved_command_line) 201
17.5.11 parse_early_param()函數 201
17.5.12 parse_args()函數 201
17.5.13 sort_main_extable()函數 202
17.5.14 trap_init()函數 202
17.5.15 rcu_init()函數 202
17.5.16 init_IRQ()函數 203
17.5.17 pidhash_init()函數 203
17.5.18 init_timers()函數 203
17.5.19 softirq_init()函數 204
17.5.20 time_init()函數 204
17.5.21 console_init()函數 205
17.5.22 profile_init()函數 206
17.5.23 local_irq_enable()函數 207
17.5.24 vfs_caches_init_early()函數 207
17.5.25 mem_init()函數 208
17.5.26 kmem_cache_init()函數 210
17.5.27 numa_policy_init()函數 225
17.5.28 calibrate_delay()函數 227
17.5.29 pidmap_init()函數 228
17.5.30 pgtable_cache_init()函數 229
17.5.31 prio_tree_init()函數 229
17.5.32 anon_vma_init()函數 229
17.5.33 fork_init(num_physpages)函數 229
17.5.34 proc_caches_init()函數 230
17.5.35 buffer_init()函數 231
17.5.36 unnamed_dev_init()函數 231
17.5.37 security_init()函數 231
17.5.38 vfs_caches_init(num_physpages)函數 232
17.5.39 radix_tree_init()函數 237
17.5.40 signals_init()函數 237
17.5.41 page_writeback_init()函數 237
17.5.42 proc_root_init()函數 238
17.5.43 check_bugs()函數 240
17.5.44 acpi_early_init()函數 244
17.5.45 rest_init()函數 244
17.6 init()進程執行過程 265
17.6.1 smp_prepare_cpus(max_cpus)函數 265
17.6.2 do_pre_smp_initcalls()函數 265
17.6.3 fixup_cpu_present_map()函數 267
17.6.4 smp_init()函數 267
17.6.5 sched_init_smp()函數 268
17.6.6 populate_rootfs()函數 268
17.6.7 do_basic_setup()函數 283
17.6.8 sys_access()函數 292
17.6.9 free_initmem()函數 301
17.6.10 unlock_kernel()函數 301
17.6.11 numa_default_policy()函數 302
17.6.12 sys_p()函數 302
17.6.13 execve()函數 302
第18章 Linux內存管理 305
從本章開始，筆者將帶領讀者走進神秘的Linux內核世界。筆者在閱讀內核源代碼以及兩本相關參考書（見參考文獻）的基礎上，以自己的理解和語言總結概括了Linux內核每個組件的原理。筆者對與每個內核組件相關的關鍵數據結構和全局變數作了盡量詳盡的說明，並且對核心函數進行了詳細注釋，在向讀者灌輸理論知識的同時引導讀者自己去閱讀、分析Linux內核源代碼。本章講解了Linux內核第一大核心組件「內存管理」的原理和實現內幕。
18.1 Linux內存管理概述 305
18.1.1 Linux內存管理的一些基本概念 305
18.1.2 內存管理相關數據結構 309
18.1.3 內存管理相關宏和全局變數 330
18.1.4 Linux內存管理的任務 341
18.1.5 Linux中的物理和虛擬存儲空間布局 341
18.2 為虛擬（線性地址）存儲空間建立頁表 345
18.3 設置存儲空間的訪問控制屬性 348
18.4 Linux中的內存分配和釋放 350
18.4.1 在系統啟動初期申請內存 350
18.4.2 系統啟動之後的內存分配與釋放 360
第19章 Linux進程管理 480
本章講解了Linux內核第二大核心組件「進程管理」的原理和實現內幕。
19.1 進程管理概述 480
19.1.1 進程相關概念 480
19.1.2 進程分類 481
19.1.3 0號進程 481
19.1.4 1號進程 481
19.1.5 其他一些內核線程 482
19.1.6 進程描述符（struct task_struct） 482
19.1.7 進程狀態 482
19.1.8 進程標識符（PID） 483
19.1.9 current宏定義 484
19.1.10 進程鏈表 484
19.1.11 PID hash表和鏈表 485
19.1.12 硬體上下文（Hardware Context） 485
19.1.13 進程資源限制 485
19.1.14 進程管理相關數據結構 486
19.1.15 進程管理相關宏定義 502
19.1.16 進程管理相關全局變數 514
19.2 進程管理相關初始化 520
19.3 進程創建與刪除 529
19.4 進程調度 551
19.4.1 進程類型 553
19.4.2 進程調度類型 554
19.4.3 基本時間片計算方法 555
19.4.4 動態優先順序演算法 556
19.4.5 互動式進程 556
19.4.6 普通進程調度 557
19.4.7 實時進程調度 557
19.4.8 進程調度函數分析 558
19.5 進程切換 576
19.6 用戶態進程間通信 581
19.6.1 信號（Signal） 581
19.6.2 管道（pipe）和FIFO（命名管道） 627
19.6.3 進程間通信原語（System V IPC） 641
第20章 Linux文件管理 651
本章講解了Linux內核第三大核心組件「文件系統」的原理和實現內幕。
20.1 文件系統概述 651
20.1.1 Linux文件管理相關概念 652
20.1.2 Linux文件管理相關數據結構 657
20.1.3 Linux文件管理相關宏定義 682
20.1.4 Linux文件管理相關全局變數 691
20.2 文件管理相關初始化 699
20.3 文件系統類型注冊 711
20.4 掛接文件系統 712
20.5 文件系統類型超級塊讀取 730
20.5.1 get_sb_single()通用超級塊讀取函數 731
20.5.2 get_sb_nodev()通用超級塊讀取函數 737
20.5.3 get_sb_bdev()通用超級塊讀取函數 738
20.5.4 get_sb_pseudo()通用超級塊讀取函數 740
20.6 路徑名查找 747
20.7 訪問文件操作 759
20.7.1 打開文件 759
20.7.2 關閉文件 766
20.7.3 讀文件 768
20.7.4 寫文件 785
20.8 非同步I/O系統調用 792
20.9 Linux特殊文件系統 792
20.9.1 rootfs文件系統 793
20.9.2 sysfs文件系統 797
20.9.3 devfs設備文件系統 800
20.9.4 bdev塊設備文件系統 803
20.9.5 ramfs文件系統 804
20.9.6 proc文件系統 804
20.10 磁碟文件系統 813
20.10.1 ext2文件系統相關數據結構 813
20.10.2 ext2文件系統磁碟分區格式 819
20.10.3 ext2文件系統的各種文件 820
20.10.4 創建ext2文件系統 821
20.10.5 ext2文件系統的操作方法 822
20.11 關於initramfs 824
20.11.1 initramfs概述 824
20.11.2 initramfs與initrd的區別 824
20.11.3 initramfs相關全局變數 825
20.11.4 initramfs被編譯鏈接的位置 825
20.11.5 initramfs文件的生成過程 825
20.11.6 initramfs二進制文件格式說明（cpio格式） 828
20.11.7 initramfs二進制文件和列表文件對照示例 829
20.11.8 initramfs利弊 830
20.12 關於initrd 830
20.12.1 initrd概述 830
20.12.2 initrd相關全局變數 831
20.13 關於gzip壓縮文件 832
第21章 Linux模塊設計 834
本章講解了Linux內核模塊程序與應用程序的區別以及如何編寫和載入Linux內核模塊程序。
21.1 Linux模塊設計概述 834
21.2 Linux的內核空間和用戶空間 834
21.3 內核模塊與應用程序的區別 835
21.4 編譯模塊 837
21.5 裝載和卸載模塊 837
21.6 模塊層疊 838
21.7 模塊版本依賴 839
21.8 模塊編程示例 839
第22章 Linux系統異常中斷管理 841
本章講解了Linux內核如何管理系統異常中斷以及Linux系統調用的實現內幕。
22.1 Linux異常中斷處理 841
22.2 指令預取和數據訪問中止異常中斷處理 849
22.2.1 指令預取中止異常中斷處理 850
22.2.2 數據訪問中止異常中斷處理 858
22.3 Linux中斷處理 863
22.3.1 內核模式下的中斷處理 863
22.3.2 用戶模式下的中斷處理 867
22.4 從中斷返回 868
22.5 Linux中斷管理 869
22.5.1 Linux中斷管理相關數據結構與全局變數 870
22.5.2 Linux中斷管理初始化 872
22.5.3 安裝和卸載中斷處理程序 874
22.5.4 使能和禁止中斷 878
22.6 Linux系統調用 880
22.6.1 Linux系統調用內核實現過程 880
22.6.2 從系統調用返回 889
22.6.3 Linux系統調用用戶程序介面函數 890
22.6.4 Linux系統調用用戶介面函數與內核實現函數之間參數傳遞 899
第23章 Linux軟中斷和工作隊列 901
本章講解了Linux內核中的兩種延遲處理機制「軟中斷」和「工作隊列」的原理和實現。
23.1 概述 901
23.2 Linux軟中斷 902
23.2.1 軟中斷相關數據結構和全局變數 903
23.2.2 軟中斷初始化 904
23.2.3 軟中斷的核心操作函數do_softirq() 908
23.2.4 軟中斷看護進程執行函數ksoftirqd() 912
23.2.5 如何使用軟中斷 913
23.3 Linux工作隊列 918
23.3.1 Linux工作隊列相關數據結構和全局變數 918
23.3.2 Linux工作隊列初始化 921
23.3.3 將工作加入到工作隊列中 924
23.3.4 工作者進程執行函數worker_thread() 928
23.3.5 使用Linux工作隊列 931
第24章 Linux並發與競態 933
本章講解了Linux內核同步機制，包括幾種鎖定技術以及免鎖演算法。
24.1 並發與競態概述 933
24.1.1 Linux中的並發源 934
24.1.2 競態可能導致的後果 934
24.1.3 避免競態的規則 934
24.2 消除競態的「鎖定」技術 935
24.2.1 信號量（semphore）和互斥體（mutual exclusion） 935
24.2.2 讀寫信號量（rw_semaphore） 938
24.2.3 完成量（completion） 941
24.2.4 自旋鎖（spinlock_t） 942
24.2.5 讀寫自旋鎖（rwlock_t） 946
24.2.6 使用「鎖定」技術的注意事項 949
24.3 消除競態的非「鎖定」方法 949
24.3.1 免鎖演算法 949
24.3.2 原子操作 950
24.3.3 位操作 951
24.3.4 順序鎖 952
24.3.5 讀-復制-更新（Read-Copy-Update，RCU） 954
第25章 Linux設備驅動程序 958
本章講解了Linux內核第四大核心組件「設備驅動」的原理和實現內幕。同時還總結歸納了編寫各種設備驅動程序的方法和步驟。
25.1 設備驅動程序概述 958
25.1.1 設備驅動程序組成部分 959
25.1.2 設備號 959
25.1.3 設備文件 960
25.1.4 編寫設備驅動程序的關鍵 961
25.2 字元設備驅動程序 961
25.2.1 字元設備相關數據結構 961
25.2.2 字元設備相關全局變數 963
25.2.3 字元設備驅動程序全局初始化 963
25.2.4 為字元設備分配設備號 964
25.2.5 注冊字元設備驅動程序 968
25.2.6 字元設備的操作方法 971
25.2.7 用戶對字元設備驅動程序的調用過程 972
25.2.8 如何編寫字元設備驅動程序 974
25.2.9 關於TTY設備驅動程序 974
25.2.10 控制台設備驅動程序 975
25.3 塊設備驅動程序 986
25.3.1 塊設備相關數據結構 986
25.3.2 塊設備相關宏定義 997
25.3.3 塊設備相關全局變數 999
25.3.4 塊設備驅動程序全局初始化 1004
25.3.5 為塊設備分配主設備號 1006
25.3.6 注冊塊設備驅動程序 1009
25.3.7 塊設備驅動程序的操作方法 1017
25.3.8 調用塊設備驅動程序過程 1017
25.3.9 I/O調度 1031
25.3.10 如何編寫塊設備驅動程序 1032
25.4 網路設備驅動程序 1033
25.4.1 網路設備驅動程序概述 1033
25.4.2 網路設備相關數據結構 1034
25.4.3 網路設備相關宏定義 1044
25.4.4 網路設備相關全局變數 1045
25.4.5 創建net_device結構 1046
25.4.6 注冊網路設備 1048
25.4.7 網路設備的操作方法 1050
25.4.8 網路設備中斷服務程序 1051
25.4.9 如何編寫網路設備驅動程序 1051
25.5 PCI設備驅動程序 1052
25.5.1 PCI介面定義 1053
25.5.2 PCI設備的三個地址空間 1057
25.5.3 PCI匯流排仲裁 1058
25.5.4 PCI設備編號 1059
25.5.5 如何訪問PCI配置空間 1059
25.5.6 如何配置PCI設備 1061
25.5.7 PCI驅動程序相關數據結構 1062
25.5.8 PCI驅動程序相關宏定義 1068
25.5.9 PCI驅動程序相關全局變數 1068
25.5.10 Bootloader和內核做的事 1069
25.5.11 PCI驅動程序注冊 1069
25.5.12 PCI驅動程序介面函數 1071
25.5.13 如何編寫PCI驅動程序 1072
第4部分 Linux內核開發高級指南
第26章 Linux系統參數設置 1076
從本章開始的後續章節主要講解了比較高級或者平時較少關注的Linux內核方面的知識，本章講解了Linux中的4種系統參數格式和設置方法。
26.1 旗語系統參數（tag） 1076
26.1.1 與旗語系統參數相關數據結構和全局變數 1076
26.1.2 旗語系統參數說明 1082
26.1.3 旗語系統參數設置方法 1084
26.2 前期命令行設置的系統參數 1084
26.2.1 與前期命令行系統參數相關數據結構和全局變數 1084
26.2.2 前期命令行設置的系統參數說明 1085
26.2.3 前期命令行系統參數設置方法 1086
26.2.4 如何添加自己的前期命令行設置的系統參數 1087
26.3 老式命令行系統參數 1087
26.3.1 與老式命令行系統參數相關數據結構和全局變數 1087
26.3.2 老式命令行設置的系統參數說明 1088
26.3.3 老式命令行設置的系統參數設置方法 1089
26.3.4 如何添加自己的老式命令行設置的系統參數 1089
26.4 命令行系統參數 1089
26.4.1 與命令行系統參數相關數據結構和全局變數 1089
26.4.2 命令行設置的系統參數說明 1090
26.4.3 命令行設置的系統參數設置方法 1090
第27章 Linux內核調試 1091
本章介紹了Linux內核的調試方法。
27.1 打開Linux內核及其各模塊自帶的調試開關 1091
27.2 內核剖析（Profiling） 1093
27.3 通過列印調試（printk） 1095
27.3.1 關於printk() 1095
27.3.2 內核信息級別 1096
27.3.3 列印速度限制 1097
27.3.4 控制台重定向 1098
27.4 使用proc文件系統調試 1098
27.5 oops消息 1098
27.6 通過跟蹤命令strace調試 1099
27.7 使用gdb、kdb、kgdb調試 1099
第28章 Linux內核移植 1101
本章介紹了Linux內核的移植方法。
第29章 Linux內核優化 1104
本章介紹了Linux內核的優化方法。
29.1 編譯優化 1104
29.2 根據CPU特性進行優化 1105
29.3 對內核進行裁減 1105
29.4 優化系統內存配置 1106
29.5 優化系統啟動過程以縮減系統啟動時間 1106
29.6 內存映射優化 1107
29.7 工具軟體輔助優化 1107
第30章 Linux定時器 1109
本章介紹了Linux內核的軟體定時器。
30.1 定時器相關數據結構 1109
30.2 定時器相關宏定義 1111
30.3 定時器相關全局變數 1112
30.4 定時器和時鍾初始化 1113
30.5 獲取系統時間 1114
30.6 延遲函數 1115
30.7 與定時器相關系統調用 1115
30.8 使用定時器方法 1116
第31章 雜項 1117
本章介紹了PER_CPU變數以及Linux中的數據類型定義。
31.1 per_cpu變數 1117
31.2 Linux中的數據類型定義 1118
第32章 編譯鏈接文件說明 1119
本章注釋了ARM處理器系統中Linux內核的鏈接文件，以幫助讀者了解編譯出來的Linux內核各區段在內存中的存放位置。
參考文獻 1125