Linux内核分析之总览

Linux 7.0 内核详解

全书目录

第一部分：基础知识

• 第1章：x86_64 体系结构概览

  • 1.1 寄存器与数据类型
  • 1.2 实模式、保护模式与长模式
  • 1.3 分段与分页机制
  • 1.4 中断与异常
  • 1.5 特权级与保护机制
  • 1.6 Linux 内核安全加固机制全景

• 第2章：从加电到内核启动 —— 完整引导流程

  • 2.1 引导流程总览
  • 2.2 BIOS/UEFI 固件阶段
  • 2.3 Bootloader 与 Linux Boot Protocol
  • 2.4 实模式设置代码 (arch/x86/boot/)
  • 2.5 从实模式到保护模式
  • 2.6 从保护模式到长模式 —— 内核解压阶段
  • 2.7 内核解压与重定位
  • 2.8 内核映像入口 —— head_64.S
  • 2.9 早期 C 初始化 —— head64.c
  • 2.10 UEFI 直接引导路径
  • 2.11 多处理器启动 —— AP Trampoline

• 第3章：start_kernel() —— 架构无关的初始化

  • 3.1 start_kernel() 总览
  • 3.2 setup_arch() —— x86 架构初始化
  • 3.3 内存子系统早期初始化
  • 3.4 调度器初始化
  • 3.5 RCU 机制初始化
  • 3.6 中断与时钟初始化
  • 3.7 控制台与早期打印
  • 3.8 rest_init() —— 从内核到用户空间
  • 3.9 initcall 机制与驱动初始化
  • 3.10 挂载根文件系统与 exec /init

• 第4章：内核构建系统与映像格式

  • 4.1 Kbuild 系统概览
  • 4.2 bzImage 的生成过程
  • 4.3 vmlinux、vmlinuz 与 bzImage 的区别
  • 4.4 内核链接脚本分析
  • 4.5 内核配置机制 (Kconfig)

• 第5章：ARM64 体系结构与内核引导

  • 5.1 ARM64 体系结构概览 —— 寄存器、异常级别与系统寄存器
  • 5.2 ARM64 虚拟内存 —— TTBR0/TTBR1 分割与多级页表
  • 5.3 ARM64 异常向量与中断处理
  • 5.4 ARM64 内核引导 —— 从 primary_entry 到 start_kernel
  • 5.5 ARM64 UEFI 引导与内核映像格式
  • 5.6 ARM64 多处理器启动 —— PSCI 与 Spin Table
  • 5.7 ARM64 安全特性 —— PAC、BTI、MTE 与 KPTI
  • 5.8 ARM64 与 x86_64 内核对比

• 第6章：RISC-V 64 体系结构与内核引导

  • 6.1 RISC-V 体系结构概览 —— 寄存器、特权级别与 CSR
  • 6.2 RISC-V 虚拟内存 —— Sv39/Sv48/Sv57 与 SATP
  • 6.3 RISC-V 异常与中断处理
  • 6.4 RISC-V 内核引导 —— 从 _start 到 start_kernel
  • 6.5 RISC-V SBI —— 特权模式二进制接口
  • 6.6 RISC-V 多处理器启动与 HSM
  • 6.7 RISC-V 安全特性 —— CFI、Zkr、Svpbmt 与 KASLR
  • 6.8 RISC-V 虚拟化 —— H 扩展与 KVM
  • 6.9 三大架构对比 —— x86_64 vs ARM64 vs RISC-V

第二部分：进程管理

• 第7章：进程描述符与任务结构
• 第8章：进程创建与销毁
• 第9章：调度器 —— CFS / EEVDF 与实时调度
• 第10章：上下文切换
• 第11章：进程终止与信号

第三部分：内存管理

• 第12章：物理内存管理
• 第13章：页表与地址翻译
• 第14章：SLAB/SLUB 分配器
• 第15章：进程地址空间
• 第16章：页面置换与回收
• 第17章：缺页异常处理

第四部分：进程间通信

• 第18章：管道与 FIFO
• 第19章：信号
• 第20章：System V IPC
• 第21章：POSIX 消息队列
• 第22章：共享内存

第五部分：文件系统

• 第23章：VFS 框架
• 第24章：Ext4 文件系统
• 第25章：块层与 I/O 调度
• 第26章：页缓存与 BIO

第六部分：设备驱动

• 第27章：字符设备驱动
• 第28章：块设备驱动
• 第29章：设备树与平台驱动
• 第30章：中断处理

第七部分：网络协议栈

• 第31章：网络子系统架构
• 第32章：socket 层
• 第33章：TCP/IP 协议栈
• 第34章：Netfilter 与数据包过滤

第八部分：虚拟化

• 第35章：KVM 架构
• 第36章：硬件辅助虚拟化
• 第37章：virtio 框架

第九部分：安全模块

• 第38章：LSM 框架
• 第39章：SELinux
• 第40章：AppArmor
• 第41章：Capability 与 Credential