Linux内核设计与实现(原书第3版)

出版者:机械工业出版社华章公司

作者:Robert Love

页数:352

译者:陈莉君

出版时间:2011-4-30

价格:69.00元

装帧:平装

isbn号码:9787111338291

丛书系列:华章专业开发者丛书

具体描述

《Linux内核设计与实现(原书第3版)》详细描述了Linux内核的设计与实现。内核代码的编写者、开发者以及程序开发人员都可以通过阅读本书受益，他们可以更好理解操作系统原理，并将其应用在自己的编码中以提高效率和生产率。

《Linux内核设计与实现(原书第3版)》详细描述了Linux内核的主要子系统和特点，包括Linux内核的设计、实现和接口。从理论到实践涵盖了Linux内核的方方面面，可以满足读者的各种兴趣和需求。

作者Robert Love是一位Linux内核核心开发人员，他分享了在开发Linux 2.6内核过程中颇具价值的知识和经验。本书的主题包括进程管理、进程调度、时间管理和定时器、系统调用接口、内存寻址、内存管理和页缓存、VFS、内核同步、移植性相关的问题以及调试技术。同时本书也涵盖了Linux 2.6内核中颇具特色的内容，包括CFS调度程序、抢占式内核、块I/O层以及I/O调度程序。

《Linux内核设计与实现(原书第3版)》新增内容包括：

增加一章专门描述内核数据结构

详细描述中断处理程序和下半部机制

扩充虚拟内存和内存分配的内容

调试Linux内核的技巧

内核同步和锁机制的深度描述

提交内核补丁以及参与Linux内核社区的建设性建议

作者简介

Robert Love 是一位资深的开源社区达人，很早就开始使用Linux。目前他是Google公司高级软件工程师，是开发Android移动平台内核的团队成员；他曾在Novell公司任职Linux桌面系统的首席架构师；他之前也曾是MontaVista和Ximain公司的内核开发工程师。他参与的内核项目包括抢占式内核、进程调度器、内核事件层、通知机制、VM改进，以及设备驱动程序。他是《Linux journal》杂志的编辑。另外他还著有《Linux System Programming》和《Linux in a Nutshell》。

目录信息

译者序
序言
前言
作者简介
第1章　Linux内核简介
1.1　Unix的历史
1.2　追寻Linus足迹：Linux简介
1.3　操作系统和内核简介
1.4　Linux内核和传统Unix内核的比较
1.5　Linux内核版本
1.6　Linux内核开发者社区
1.7　小结
第2章　从内核出发
第3章　进程管理
第4章　进程调度
第5章　系统调用
第6章　内核数据结构
第7章　中断和中断处理
第8章　下半部和推后执行的工作
第9章　内核同步介绍
第10章　内核同步方法
第11章　定时器和时间管理
第12章　内存管理
第13章　虚拟文件系统
第14章　块I/O层
第15章　进程地址空间
第16章　页高速缓存和页回写
第17章　设备与模块
第18章　调试
第19章　可移植性
第20章　补丁、开发和社区参考资料
· · · · · · (收起)

读后感

在此奉上我学习LKD第三版的导图笔记，我所参考的linux源码版本是3.16。所有章节将逐步补充完整，欢迎大家与我硬核讨论。__^^__ 第3章 进程管理 第4章 进程调度 第5章 系统调用 https://www.edrawsoft.cn/viewer/public/s/b9150540150310 第7章 中断及中断handler https://www.e...  

LDK这书估计慕名而来的人都会在第一时间略感失望，首先书很薄，而且讲解不求深入。如果一个人在第一次翻阅此书的时候有这样的印象，那应该好好反省下自己是否太浮躁了。 其实这部书的定位有点不高不低，但也正因如此，它是最适合过渡阶段的内核学习者阅读的一部书。正确的阅读...  

作者的功力相当深厚，提纲挈领的介绍了内核的方方面面，而没有纠缠于细节，但又有细节介绍（比如O1调度器等），作为入门书最好不过了。因为ULK特别像一个手册，逻辑性不强，如果直接看，很容易陷入细节无法出来。如果先看这边书再去看ULK（和内核代码）就能很有针对性了。现在...  

看了若干页，网上的试读，硬伤还是不少： ================ p3 注二：“内核代码树种”，植物学家？！ p4 正文：“系统调用界面”，有点不专业！ p5 正文：“空进程”，idle进程好吧？！这个是专有名称了，别瞎改！ 正文：“monolithic static binary”翻译成了“不可分割的静...

Robert Love是个传奇人物。 传奇的原因是，当他还是大四学生的时候，已经有了7年的linux经验，并设计了linux的抢占式内核——2.4到2.6版内核的最关键进步之一。现在找到这个传奇在中国流传的源头，是一篇2002年初题为《看看国外的本科生能做什么？》的对当时大四的Robert Love...  

用户评价

我可以毫不夸张地说，《Linux内核设计与实现（原书第3版）》这本书为我打开了一扇通往计算机系统核心的大门。它就像一本详细的说明书，但比任何说明书都更具深度和洞察力。作者在讲解进程调度时，不仅罗列了各种调度算法的名称，更重要的是解释了它们在不同负载和应用场景下的性能表现，以及背后的权衡。例如，对于实时性要求高的场景，CFS（Completely Fair Scheduler）是如何工作的，又是如何兼顾公平性和响应时间的。我特别欣赏书中对内核数据结构的精妙设计所进行的阐述。比如，在描述进程控制块（PCB）时，书中列出了PCB中包含的各种信息，以及它们在进程状态转换中的作用。这让我能够清晰地看到一个进程在内核中的完整生命周期。此外，本书在讲解文件系统时，也展现了其卓越的架构设计。从VFS提供的统一接口，到各个具体文件系统（如ext4、XFS）的实现细节，再到缓存机制对性能的提升，都让我对Linux强大的文件系统能力有了全新的认识。作者在讲解这些内容时，并没有回避复杂的细节，而是通过清晰的图示和代码示例，将这些复杂性逐一化解。这本书不仅是一本技术书籍，更是一种思维的启迪，让我对如何设计一个健壮、高效的操作系统有了更深刻的理解。

作为一名对操作系统原理充满热情的学习者，我发现《Linux内核设计与实现（原书第3版）》是一本不可多得的佳作。它不仅仅是提供技术细节，更重要的是它传达了一种“为什么”的思考方式。作者在解释每一个内核机制时，都会追溯其设计背后的原因和所解决的问题。例如，在讨论进程模型时，书中不仅介绍了fork()和exec()系统调用的工作原理，还深入分析了进程上下文切换的开销以及内核如何通过各种技术来优化这一过程。这一点让我意识到，每一个设计决策都是在权衡各种因素后做出的最优选择。这本书还非常注重对内核同步机制的讲解。在多线程、多处理器环境下，如何保证数据的一致性和避免竞态条件是内核设计中的重中之重。书中详细介绍了自旋锁、互斥锁、信号量等同步原语的用法和底层实现，并通过具体的场景演示了它们的必要性。通过对这些同步机制的学习，我才真正理解了Linux内核在并发环境下的健壮性是如何实现的。此外，设备驱动模型也是本书的一大亮点。从通用的驱动框架，到具体的字符设备、块设备和网络设备驱动的实现，都提供了深入浅出的讲解。这对于我理解硬件与软件之间如何交互起到了至关重要的作用。总而言之，这本书让我对Linux内核的理解从“是什么”提升到了“为什么”和“怎么样”，是一次非常充实的学习旅程。

《Linux内核设计与实现（原书第3版）》这本书对我来说，不仅仅是一本关于Linux内核的书，更像是一门关于“如何思考一个复杂系统”的课程。作者在讲解内核的每一个部分时，都展现出了极强的逻辑性和系统性。例如，在介绍系统调用时，书中详细阐述了用户空间和内核空间之间的切换机制，以及系统调用表的实现细节。这种对接口设计和实现的深入剖析，让我明白了为什么应用程序的访问需要通过系统调用，以及它如何保证了系统的安全性和稳定性。同样，在讲解内存管理时，除了虚拟内存和物理内存的映射关系，书中还深入探讨了页面置换算法、TLB（Translation Lookaside Buffer）等对性能至关重要的概念。我发现，作者在解释这些概念时，会很自然地引入一些背景知识和历史演进，这有助于我们理解当前设计选择的合理性。书中对于内存分配器的详细描述，也让我大开眼界，原来内核在为各种对象分配内存时，还有如此多的优化策略。这本书让我对“模块化设计”和“抽象化”有了更深的体会。它展示了内核开发者如何将复杂的系统分解成相对独立的模块，并通过清晰的接口进行交互，从而提高了系统的可维护性和可扩展性。这本书的价值在于，它不仅教我“用”Linux内核，更教我“理解”Linux内核，甚至“思考”Linux内核。

在翻阅《Linux内核设计与实现（原书第3版）》的过程中，我感受到的不仅仅是知识的增长，更是一种对计算机系统底层运行机制的顿悟。这本书的叙述方式非常独到，它没有枯燥的技术堆砌，而是将内核的各个模块娓娓道来，仿佛在讲述一个精彩的故事。作者对于细节的把握令人赞叹，对于每一个概念的解释都力求做到精准和透彻。例如，在描述中断处理机制时，书中不仅详细介绍了中断的产生、上半部和下半部的划分，还深入分析了中断控制器、中断描述符表等关键数据结构的作用。通过阅读这部分内容，我才真正理解了为什么Linux系统能够高效地响应外部事件，以及如何在这种响应过程中保证系统的稳定性和可靠性。同样，文件系统部分也让我耳目一新。我之前一直认为文件系统只是一个简单的文件存储结构，但这本书让我看到了它的复杂性和精妙之处。从VFS（虚拟文件系统）的设计理念，到ext4等具体文件系统的实现细节，再到页缓存和目录项缓存等加速机制，都让我惊叹于Linux开发者们的智慧。我特别喜欢书中对于缓存机制的讲解，它清晰地揭示了如何通过缓存来提升文件I/O的性能，这对于理解Linux系统的整体性能至关重要。总而言之，这本书是一次深入人心的学习体验，它不仅让我掌握了Linux内核的核心技术，更重要的是，它激发了我对计算机科学领域更深层次探索的兴趣。

手捧《Linux内核设计与实现（原书第3版）》，我仿佛进入了一个充满智慧和创造力的殿堂。这本书的讲解方式让我惊叹，作者能够将如此复杂和庞大的Linux内核，化繁为简，条理清晰地呈现在我眼前。在进程调度部分，书中详细介绍了CFS（Completely Fair Scheduler）的设计理念，以及它如何通过比例分配CPU时间来保证公平性。这些细节的披露，让我对Linux内核的精妙之处有了更深刻的体会。同样，在内存管理方面，书中不仅解释了虚拟内存、页面置换等核心概念，还深入探讨了内核是如何进行内存分配和回收的。这让我理解了Linux系统在内存利用效率方面的优秀表现。此外，本书对网络协议栈的讲解也极为精彩。从套接字接口到数据包的处理流程，再到TCP/IP协议的实现细节，都进行了详尽的阐述。这让我明白了Linux系统是如何成为网络世界的基石的。这本书的语言风格非常流畅，即使是涉及晦涩的技术概念，作者也能用通俗易懂的语言进行解释，并辅以大量的代码示例。它不仅是一本学习Linux内核的书，更是一本关于如何学习和理解复杂系统的典范之作。

《Linux内核设计与实现（原书第3版）》这本书，对于我来说，是一次如同探险般的学习经历。它引导我深入到Linux内核那错综复杂的结构中，去发现隐藏在高效运行背后的精妙设计。作者在讲解信号处理机制时，不仅解释了信号的产生和传递，还深入剖析了信号的内核处理流程，以及信号在进程和线程中的具体行为。这让我理解了为什么Linux系统能够优雅地处理各种异步事件。我尤其赞赏书中对于内存管理部分的讲解，它不仅仅是描述了虚拟内存和物理内存的映射，更是深入探讨了页面分配、回收、缓存以及缺页异常等机制。通过阅读这些内容，我才真正明白了Linux系统是如何高效地管理和利用有限的内存资源的。书中还详细介绍了内核中的各种锁机制，比如自旋锁、互斥锁、读写锁等，并且分析了它们在不同场景下的适用性以及可能带来的死锁问题。这些内容对于我理解多处理器系统下的并发控制至关重要。这本书的独特之处在于，它不只是罗列技术，而是通过对设计理念的阐释，让我能够理解“为什么”要这样做，以及“如何”做得更好。它为我揭示了Linux内核的灵魂所在，让我对操作系统的设计艺术有了更深的敬畏。

《Linux内核设计与实现（原书第3版）》这本书，可以说是我在操作系统领域的一次醍醐灌顶之旅。它不仅仅是一本技术书籍，更像是一位经验丰富的老友，在娓娓道来Linux内核的奥秘。作者在阐述进程间通信（IPC）时，并没有简单地罗列各种机制，而是详细对比了它们在性能、复杂度和安全性方面的差异，帮助我理解在不同场景下应该如何选择最合适的IPC方式。我印象最深刻的是书中关于内存管理单元（MMU）和页面表结构的讲解。它清晰地揭示了虚拟地址是如何被映射到物理地址的，以及TLB在加速地址翻译中的作用。这让我对现代计算机体系结构有了更深的认识。书中还对内核同步机制进行了深入的分析，包括各种锁的实现方式、性能特点以及使用场景。这些内容对于我理解多核处理器下的并发编程至关重要。这本书的结构设计非常出色，从最基础的进程管理到文件系统、网络栈，层层递进，环环相扣，使得读者能够逐步建立起对Linux内核的完整认知。它不仅传授了知识，更重要的是激发了我对底层技术探索的热情。

这本《Linux内核设计与实现（原书第3版）》就像一位经验丰富的向导，带领我深入探索那个复杂而迷人的操作系统内核世界。从第一次接触Linux，我就对它高效稳定的运行机制充满了好奇，而这本书的出现，无疑是解答我所有疑问的最佳答案。它的内容涵盖了内核的方方面面，从最基础的进程管理、内存管理，到文件系统、设备驱动，乃至更深层次的系统调用和中断处理，都进行了详尽的阐述。作者以其深厚的功底和清晰的逻辑，将这些看似晦涩的概念一一剖析，并辅以大量经典的内核代码片段作为佐证。阅读过程中，我常常会一边对照着书中讲解的理论，一边在虚拟机中实际操作，观察内核的行为，这种理论与实践相结合的学习方式，极大地加深了我对内核工作原理的理解。特别是在学习进程调度算法时，书中的图示和伪代码让我受益匪浅，我得以清晰地看到不同的调度策略如何影响进程的执行顺序和系统资源的分配。同样，内存管理部分的讲解也异常精彩，虚拟内存、页表、内存分配器等概念被解释得通俗易懂，配合着内核源码的剖析，我仿佛能够亲手操控着计算机的内存资源。这本书不仅仅是一本技术手册，更是一本能够激发读者思考和探索精神的启迪之作。它让我对Linux这个强大的操作系统有了前所未有的认识，也为我后续深入研究更高级的系统编程和内核开发打下了坚实的基础。

在研读《Linux内核设计与实现（原书第3版）》的过程中，我仿佛化身成一名内核工程师，亲手去拆解和理解这个庞大而精密的系统。作者在讲述进程调度时，不仅介绍了各种调度算法的原理，还深入探讨了它们对系统性能的影响，以及如何通过参数调整来优化。例如，CFS调度器如何通过红黑树来管理进程，又是如何实现公平调度的，这些细节的披露让我大为震撼。书中对设备驱动模型的讲解也极具启发性。它不仅仅是介绍如何编写设备驱动，更是阐述了Linux内核是如何通过统一的驱动模型来管理和抽象各种硬件设备，从而大大提高了系统的可移植性和可维护性。我尤其欣赏书中对网络协议栈的处理流程的细致描述。从数据包的接收到发送，以及TCP/IP协议的实现细节，都进行了深入浅出的讲解。这让我明白了Linux系统是如何在软件层面实现高效的网络通信的。这本书的价值在于，它不仅仅传授了技术知识，更重要的是培养了我对系统设计和优化的思考能力。它让我看到，一个优秀的操作系统内核，是无数精妙设计和巧妙权衡的结晶。

《Linux内核设计与实现（原书第3版）》这本书给予我的，远不止于书本上的知识，更是一种思维方式的重塑。作者并没有止步于对各个子系统的简单介绍，而是深入挖掘了它们之间的相互关系以及设计上的权衡。这一点在网络协议栈的讲解中尤为突出。我过去对TCP/IP协议栈的理解仅仅停留在概念层面，但通过这本书，我得以窥探Linux内核是如何实现这些协议的，包括套接字接口、数据包的接收和发送流程、以及拥塞控制等关键算法。书中对数据包在内核中流转的详细描述，以及相关的网络数据结构，都让我对网络通信有了更深刻的理解。让我印象深刻的是，作者在讲解过程中，常常会引用一些实际的内核代码，这些代码片段虽然简短，却浓缩了核心的实现逻辑。阅读这些代码，就像是拥有了一把能够直接窥探内核内部运作的钥匙。另外，进程间通信（IPC）部分也让我受益匪浅。管道、共享内存、消息队列等不同的IPC机制，在书中都被清晰地对比和讲解，让我明白了在不同的场景下应该选择哪种IPC方式，以及它们各自的优缺点。这本书的结构安排非常合理，从宏观到微观，层层递进，使得读者能够逐步建立起对Linux内核的完整认知。它为我理解现代操作系统设计提供了宝贵的视角。

就厚度来说，传递的信息量已经很大了，但是如果想全面了解内核还是不够，比如压根没提buddy system。角度略偏，包含了不少linux内核编程的东西。还有从翻译看，本书的真·译者是陈莉君的学生们吧

翻译的不好。书中涉及的内核实现代码与讲解不多。中文书名比较不符合，还是英文书名贴切，Linux Kernel Development。

#纸质书# 翻译有点夹生。。。

肝的第一本内核书，强烈推荐，可以读两遍，第一遍跳过所有的代码，着重看内核设计的动机、思考和概念，之后再读一遍，带上所有的代码，思考为什么设计对应的实现是这样的。很棒的书，推荐给有计算机科学的预备知识但是没有接触过OS和Linux内核的同学。（当然，书里面有一些翻译问题，所以希望阅读的同学能够先知道英文的术语再来看这个书，思考一下某个名词的英文术语是啥，否则有可能被带到沟里面去）

十分详尽