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Java电子书：Linux内核设计的艺术 格式 pdf 电子书 PDF 电子书 Java吧 java8.com M; E; _" Y& W) S& W
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1 t$ C1 }/ e. O' Q- ]编号：mudaima-P0071【Java吧 java8.com】
K% o& A$ n. G" s* n& G; @/ A# \7 c' d$ y& y; v9 N H" Q" R" F
3 e7 Q8 c# s6 ^8 P- A
! j. s+ b2 {7 s- @! w! V6 h0 mJava电子书目录：前言7 }5 @. n- C% S3 e3 O7 ?6 Z
Q0 h0 s5 d/ j章 从开机加电到执行main函数之前的过程
. J- X* m' ]; K' X) Q7 r* E' @. C
1.1 启动BIOS，准备实模式下的中断向量表和中断服务程序6 j _; Z3 q! e; h ~) h, P) g
' {( I% W$ p0 n
1.1.1 BIOS的启动原理
( C3 K7 R6 a. T# h& o3 ^) j6 e2 r: }7 l. c q) k3 v' H' n6 ]. _
1.1.2 BIOS在内存中加载中断向量表和中断服务程序5 A; F' u( {3 |4 i' A. ]+ ~
7 c/ i4 Y. V+ U4 P2 k" J1.2 加载操作系统内核程序并为保护模式做准备
' |" f5 p3 B6 s+ k# U
) Z4 D9 a* K- F; g1 _1.2.1 加载部分代码—引导程序（bootsect）; z4 w; A# }, L" y) G. S; R7 j
$ Y. u7 }& H; A2 P9 S& h" j
1.2.2 加载第二部分代码—setup7. S+ h' j, F, J- m* k3 r5 ~' S# J; t
4 p2 p$ H; J2 ]0 A( R2 z+ \" d
1.2.3 加载第三部分代码—system模块& I, ~! p' _* ]) ]$ S# C! t/ T" `4 z
9 f2 Y! Z, }* }) e/ H- @4 C
1.3 开始向32位模式转变，为main函数的调用做准备, _, ^0 J, I% m9 L
; N9 @! Q0 j* r! \; P2 z5 w1.3.1 关中断并将system移动到内存地址起始位置0x000003 T/ H& R. h; U& k8 y9 X2 Z3 O. Y1 J! w
1 m J$ s+ F8 D; n& x- z0 L4 R* L3 _6 M
1.3.2 设置中断描述符表和全局描述符表4 g- y5 n' H. J0 v1 F
k: r" ~# P7 }( C" Z% \) L
1.3.3 打开A20，实现32位寻址
% X3 Y, @) K2 s9 `( t
% c. n" C+ o' y* ]1.3.4 为在保护模式下执行head.s做准备
9 `) H+ Y/ h, \# ~5 G
! j+ `3 M4 w( p7 `1.3.5 head.s开始执行5 r4 X3 Y9 i/ g% @+ H) z$ L
9 q/ X/ Z& C t0 p% p7 V
1.4 本章小结5 p2 Z7 f5 ]+ h+ h7 w
: W8 ~- P$ N/ i$ H7 u- [第2章 从main到怠速6 _" C- x4 u* w% p
4 G H/ l0 X/ ?1 r
2.1 开中断之前的准备工作
; u9 d0 N0 h# t4 H
4 u+ ?2 H6 s+ s2.1.1 复制根设备号和硬盘参数表 U7 H n0 v$ G6 v$ f5 _9 S
+ a/ r, Z$ p6 Q, N1 S$ K2.1.2 物理内存规划格局
( a. l2 ?! x' F1 g8 U5 H
1 x. O* x' u7 l7 x U: h" U2.1.3 虚拟盘设置与初始化3 i& C( d, W- i, ~& o: X
( S1 I' d* G; ^( D3 J# U4 m! d& m2.1.4 内存管理结构mem_map初始化
, j7 s- `& O, z, F4 @; i3 P. S( U* p1 L- ]
2.1.5 异常处理类中断服务程序挂接
6 _3 k) M. G3 [) o Q- m' `- V* I) R G
2.1.6 初始化块设备请求项结构
& P% \& F3 W5 {" |$ ?) i( @7 s1 D
( Y. Q; M; H$ Z1 Y6 K0 c2.1.7 与建立人机交互界面相关的外设的中断服务程序挂接
6 m# v+ D. H+ Q) J8 U; \* b1 P. A
2.1.8 开机启动时间设置5 F7 D/ I! l2 @, r
. N+ ~: Q3 Z4 c: ]* w! ]. A" p. I: N
2.1.9 系统开始激活进程) A; }( V1 f( a6 G3 G0 t
7 N, \# F+ ]9 a. q
2.1.10 进程相关事务初始化设置
- p" d! j2 a) P& ?$ J
N4 I, ]* d( _. f& n2.1.11 时钟中断设置
' Y U) ? |) {1 W+ [" {6 X- {; P3 c0 G( h: L8 N( m( K
2.1.12 系统调用服务程序挂接
, ~4 H4 n S0 E
* y' ?0 f z; K0 |5 S% d2.1.13 初始化缓冲区管理结构
! S8 K, m$ T6 e3 R% _! Y8 u
5 g3 A' X! I( \7 Z, Q2.1.14 初始化硬盘
9 q% ^. w( V% ?/ C0 K8 t |$ d! x2 B8 N5 `
2.1.15 初始化软盘
# I* f. t- A$ b( B9 ^
5 l, V+ A N- |& [5 u2.1.16 开中断7 T I3 a; Y6 T7 v3 t2 f4 x$ |
# g( q" r3 }: b* o" r
2.2 进程创建的最基本动作
8 t0 `; j, \- h
! n" y4 r8 { P2.2.1 操作系统为进程0创建进程1做准备7 V( |2 Y* s5 r/ ~$ Z
1 l" N- P/ S( z# C% B. P2.2.2 在进程槽中为进程1 申请一个空闲位置并获取进程号
+ o$ Q9 c5 Z5 P
- T. Z3 u4 [. Y! m2 X" M% X/ _4 `1 ]2.2.3 复制进程信息之前，先将一些数据压栈' @( I& \: a3 ^8 ~/ W. T
. i0 [1 p% v2 G; v9 K: V
2.2.4 初步设置进程1管理结构0 l7 K4 ]- g0 N- E. K) |
7 j, M% ]. S% w% M0 }* m2.2.5 进程0创建进程1的过程中发生时钟中断8 N1 L* ], S; e1 c3 A# d& |1 ^- g
3 f H; i' U# @* B `5 {" h8 n
2.2.6 从时钟中断返回
' D/ p! @# y1 f: [8 O9 E4 `* a9 V; M9 w! U! |
2.2.7 调整进程1管理结构( A( M& |& j8 n% X2 n. M/ b4 @: c
1 ?) g4 } M9 a8 ]9 k6 c7 C5 z
2.2.8 设置进程1的线性地址空间及物理页面; a( {9 E/ a' H
7 d- K7 [% x5 w) g; z- W; O$ m- N9 d
2.2.9 继续调整进程1管理结构* ?2 ]4 \6 M- X( [8 E) \
, v; | [, R- P( G: H' t
2.2.10 操作系统如何区分进程0和进程& P4 {5 \6 L& R0 m
* w r$ R& c% O& k2 G: \' q
2.2.11 进程0准备切换到进程3 M- Q0 R, [& u; m
- O. {$ V& {3 w2.2.12 系统切换到进程1执行
! X, A1 K) E5 k6 ]& ]( U) f6 O
% y5 h9 y( q! l4 t$ r2.3 加载根文件系统
% T7 k- `! t2 g, k2 n- f; S; K* g, u, G( c5 J1 T% i: v
2.3.1 进程1如何开始执行 ?- D& |" p# n" Z/ O7 p8 x% m
8 Z, y7 u$ L3 A8 j3 Q6 x( Q" R2.3.2 进程1开始执行
5 }; `; {8 G% p# d5 v% N& i
* k1 D% f S/ L J$ |) j8 W2.3.3 进程1开始以数据块的形式操作硬盘
/ w; b) a: H) U$ ~9 I
$ A6 D3 X" I1 G( _8 v4 B' ^ W2.3.4 将找到的缓冲块与请求项挂接
1 ?8 I8 o9 b x, L3 o& a
. s* p# B5 C0 x0 X/ ^( c2.3.5 将请求项与硬盘处理函数挂接& g# X; d' q. J4 h. q
% ]+ T4 K$ M; p& U
2.3.6 进行硬盘读盘前的准备工作* @, }+ Q" J7 F! d
1 F* b0 p, o5 G/ x" @ S' n
2.3.7 给硬盘下达读盘指令
0 W& Z2 x, P6 V6 r4 [: I# J0 r5 e/ ]0 i/ x" Q
2.3.8 进程1由于等待读盘操作挂起+ [) D8 w+ P! D% a0 v+ c
3 u9 n; u; V6 g2.3.9 系统切换到进程0执行
7 K1 e( B% `$ i+ o, b* L! x6 ~& F
2.3.10 进程0的执行过程
% e u. s4 q2 Z" @2 A% J+ Z2 y) u# U8 I2 _6 t
2.3.11 进程0执行过程中发生硬盘中断
t' v/ q5 r# [3 a
Q& z+ b7 e7 K9 j/ I4 u" F$ [2.3.12 硬盘中断服务程序响应后，进程0继续执行
" y' K% z3 H0 X! A0 ?
@: p2 E: B3 X) B2 o$ D$ L2.3.13 再次响应硬盘中断并唤醒进程
. A" _) w! a& S) N* E
7 q- e: q/ Z9 _: s( g; b& `2.3.14 读盘操作完成后，进程1继续执行
1 B. K) v4 F& k5 n! r/ d1 m% m" @0 M$ w( a7 X
2.3.15 进程1继续设置硬盘管理结构
% {$ Z) j, ~5 Y6 w' r+ p" M4 q4 z9 _' m2 j# I
2.3.16 进程1获取软盘超级块，为加载根文件系统做准备, O+ H2 x5 r' D- K9 I/ U
- r. y$ |0 e: _" A* o2 d* S- J2.3.17 进程1备份超级块数据* J' O$ u! ]7 x; u
; q' l) W' W' @3 Y m
2.3.18 进程1将根文件系统从软盘拷贝到虚拟盘7 Y* P: H! e) o( l8 J" w: ^$ o
4 e3 e+ b% m# e% o% {, k3 H
2.3.19 进程1开始加载根文件系统
, K( S* m9 w3 z2 K m) @' l0 I" g' `3 a C* q6 r0 x
2.3.20 进程1准备加载根文件系统超级块4 n$ }7 I( `0 h
8 Y* ?2 n( Z- z3 h2 c5 e
2.3.21 进程1加载根文件系统超级块3 Q4 A5 r. i4 |# J) E9 R x7 S2 t
+ f% ]0 L$ ^2 F2.3.22 进程1继续加载根文件系统
; g* g; C% U0 S0 J+ U4 M2 K( a5 H6 w/ L. N# G, S* n0 m# a2 ~
2.3.23 进程1准备读取根目录i节点
3 v0 [. a/ W# R5 w$ t) ~# a& F8 L6 |" I& D
2.3.24 进程1加载根目录i节点& k! [8 K, N* n$ k u$ K' ]6 h/ N
4 F8 u+ k& G) q3 V6 a' b4 N6 t/ F1 s2.3.25 进程1结束加载根文件系统的过程% x9 A1 A) D q6 ?8 e4 t6 O; a
- z: h1 e* {# m+ h7 N2.4 打开终端设备文件及复制文件句柄1 I! K& ]( K. o' C
. @8 h0 ~, e1 F1 W, t C2.4.1 进程1与内核文件表挂接，为打开文件做准备+ ?' d5 o$ |9 f$ _: q
7 d. [+ S. O) z9 H! P9 @2.4.2 确定打开操作的起点
' y: ~5 {% J+ ?% V( T6 ?% @
+ V5 w, m7 z; v" m+ L" w3 P2.4.3 获得枝梢i节点—dev目录文件的i节点
$ i9 w9 } }6 ~% z# O( N6 ]$ Y( y& J
2.4.4 确定dev目录文件i节点为枝梢i节点
+ f( T% t. t0 {5 a s7 [
) E, z# |3 A3 ]% G2.4.5 继续返回枝梢i节点
. W- X; ]9 c# \% D4 d4 G0 `1 @
% E) w. G& w8 F, y2.4.6 查找tty0文件的i节点
5 P- j7 d$ ^ f0 H- R( [/ B' }% y2 F
2.4.7 将tty0设备文件的i节点返回给sys_open系统调用 % b( E" u+ z( I8 c& Q
+ O* I) l9 e* N( O6 B! w2.4.8 分析tty0文件i节点$ ^# y9 F) S0 X3 W2 Q% x6 \( q) d
9 }& T7 E2 X5 g6 `! B" ?' _2.4.9 设置文件管理结构并返回给用户进程
- S5 F1 m! _, y3 z& B: B7 `8 W6 ]- _) @3 I8 j. E
2.4.10 进程1复制tty0文件句柄2 h z" c" F5 |9 j7 |
# z+ j0 x" ]1 Y2.4.11 进程1继续复制tty0文件句柄
7 ~; a4 b7 v" ^# c, C9 y' F7 J
2.5 创建进程
: H2 ?8 M) M0 h$ S2 j' t0 R6 C1 G9 ]. B
2.5.1 进程1准备创建进程+ G. X3 A' b0 ~4 Y% U
" O1 X# b; F" I' N( D8 Z1 @
2.5.2 复制进程2管理结构并进行调整
1 k# } M) Q- ^8 ~0 S8 @, x& y% \. z
9 R" w8 p( N& t2.5.3 设置进程2的页目录项并复制进程2的页表
/ V1 b* c; @) A, e6 a7 u: I/ P; {4 c5 Z/ c( T2 O" v
2.5.4 调整进程2管理结构中与文件有关的内容; S2 t$ r3 b0 c1 @$ h, z4 o
& [3 O! i* p% Q4 _. m- I6 K
2.5.5 进程1执行过程中发生时钟中断
4 @( [& T I: s+ S2 c
! h. W- {5 B# W" r2.5.6 进程1从时钟中断返回，准备切换到进程
7 n6 p# x/ I& @+ i) M$ x6 _' ?7 D: ~" F. F1 Z( ^
2.6 进程1等待进程2退出
9 L! G& d) w& V, P% N5 e
/ q2 g5 f6 T6 f2.6.1 进程1查找它自己的子进程
; |# B4 z0 x) ^8 h: n$ k6 J3 q
p1 {, k k& o8 M2.6.2 对进程2的状态进行处理
% p k2 }3 c$ y$ ?0 B$ j' B2 K' @- x8 n
2.6.3 切换到进程2执行! Y% {% u4 o7 F1 [0 k( Z& q7 h
, E" v$ F, b4 H' L* E2.7 shell程序的加载2 q" x# A) g9 u o5 G, z
) x j: K8 E7 e- s) K9 j
2.7.1 进程2开始执行$ d0 ^+ z' p9 G3 z n3 Y0 U
) o8 {/ i, O7 u; ]/ W
2.7.2 为打开/etc/rc文件做准备
$ E. l# k% n- W0 C
6 G6 h: n6 _! E# E+ t' J: `2.7.3 进程2打开“/etc/rc”配置文件+ l9 K* s" g! @- y
' k7 L/ {2 d4 e$ g% Y6 K8 V: |
2.7.4 通过压栈为加载shell文件做准备" B: r+ r4 Z4 S- m5 u9 l
; A1 J$ K1 H: C8 C+ b7 C
2.7.5 为参数和环境变量设置做准备
6 j6 w8 V* c/ S' k J/ Q6 b8 Y! i& ]# ~' \1 u& ^
2.7.6 得到shell文件的i节点* a8 ~( O+ {$ n0 a& J2 `3 E
" ?( x! e- @0 S, E, @5 y* H1 q2.7.7 为加载参数和环境变量做准备8 \% U4 ~. t* ^# Y: i/ I$ @
^, q9 e' Q+ q" a2.7.8 根据i节点，对shell文件进行检测% f* B b( f5 l, m1 m& e% Z' r
/ K- t; k, o1 k* A- h4 f5 V2.7.9 检测shell文件头
3 w, w6 I1 n7 Z4 Q* _ p9 d6 u- V6 ~, H1 {1 U [
2.7.10 备份文件头并进行分析
$ h( F/ L8 q+ S7 Z0 {, ^, F8 }$ T1 z$ l1 N# c& E
2.7.11 对shell文件进行进一步分析
6 ~: {' L& B z3 f" d! {. i
0 ]) i8 c# N% A. J* U: o4 H2.7.12 拷贝参数和环境变量
5 o/ I* g F4 N* C# u+ s
0 A& _. X. _* W6 l$ V. r2.7.13 调整进程2的管理结构
2 ]" H+ `' W$ E3 d* V
% x8 v* u3 l2 s' X7 c2.7.14 继续调整进程2管理结构+ o0 H* s2 [9 ?* J/ G) F% @
$ i: r$ W) Y7 U2.7.15 释放进程2继承的页面, R6 W' G5 e1 Y) ]* x
1 N0 d: N9 Q% \. x( m4 C& a- C+ `2.7.16 检测协处理器
" F& c5 c" A# F5 o# }# p# h- H
. G% [. }" s; @! v2.7.17 调整shell程序所在的线性空间地址
' w# v8 P) Y3 P, Q" ^' o( p" v8 L; i5 k7 K. E
2.7.18 为shell程序准备参数和环境变量
3 |' {$ O- E7 ^% L/ w% W
6 M4 c0 G7 @) N u2.7.19 继续调整进程2管理结构' {9 X( f* V: }9 I
8 V0 B4 z2 v0 W' d L; K. i2.7.20 调整EIP，使其指向shell程序入口地址
2 P2 v. K& c3 L/ ^- U1 ?) n* H5 F
: Q0 L/ H1 @5 m( e; r: G2.7.21 shell程序执行引发缺页中断$ {# ^. |. g+ u; x, H3 {
) W: x8 a5 ^+ V3 L% I
2.7.22 缺页中断中shell程序加载前的检测7 t$ S- N9 o/ |* ?% ]3 W0 k# f
+ @6 b/ V5 h; i! x
2.7.23 为即将载入的内容申请页面
1 ~) |- u/ p1 Q0 W' Y' x0 S C% |# l3 @
2.7.24 将shell程序载入新获得的页面
x: c z4 x, l1 m1 S2 v. Q5 e! `) J0 E
2.7.25 根据shell程序的情况，调整页面的内容# P2 l% g: q, g5 A* ^
- l# r! v; O3 e8 i. F2.7.26 将线性地址空间与程序所在的物理页面对应
; Y: }. p5 I! n, w: `$ M. Z( \+ O! |4 Z6 D1 @: } R
2.8 系统实现怠速
& F' o6 B3 V, J! L; }2 a' o# B$ f/ L% G& P
2.8.1 shell进程准备创建update进程
! t. f! v9 S# A, H$ ~' d. ~& d2 N1 Y4 {
2.8.2 进程2开始执行/etc/rc文件. q. M+ l) P+ e8 A+ _5 h
8 q2 z2 I" j. b/ b# A h2.8.3 准备加载update进程
" |2 {+ E" ]( r" U0 @" d) R. B, [. B% i" P G
2.8.4 update进程的作用
( }7 j8 V6 |- E$ l, l* }: r6 Q7 r% z: d1 W7 n/ K/ t
2.8.5 shell程序检测“/etc/rc”文件
2 A& ?* ~; D$ V/ T x% k' P1 N; m; U: n- f
2.8.6 shell进程退出% O* R8 |, R( T: w E! h
+ Z2 p: J5 y* f, w# q4 z2.8.7 shell进程退出善后处理# @* s* S# r' u5 ?3 v# |
1 M& ~1 w, H/ U- M4 L
2.8.8 进程1清理shell进程管理结构0 Y* z: {/ \) \1 K8 e) L. O
5 ?) o0 u* O* w2 ?) Z! s
2.8.9 系统开始重建shell7 [! J: ?+ V2 P* b3 v( u
/ N; Q5 y ~- i
2.8.10 shell进程为何不会再次退出
; R; B' t$ e0 q9 V' T9 L1 B4 Y _# \) {8 P* {! M6 a# b6 R8 U
2.9 小结3 O1 R' e3 v9 `2 w4 E) w$ S
6 r4 Y% E& i* F" o& w/ V第3章 安装文件系统
# k0 F& t2 h# J
* j6 G7 b3 H A% m1 b9 G第4章 文件操作
; a9 ?8 Y, w6 @2 k! a+ H+ ~
( e+ r- W/ A" M" [' `0 e' A! X第5章 用户进程与内存管理
; G( A% H' ?8 S; U+ m8 Y4 u4 U2 Y0 U) |5 W' S4 O. }* U% z
第6章 多个进程“同时”操作一个文件; c4 r8 A/ J# X! h
; s5 Q9 n2 ^9 o) S" b. D第7章 IPC问题
1 P, k: Q3 E; N# p) v1 i
% N- d/ B6 J" m$ }7 K ?第8章 操作系统的设计指导思想
- x8 k+ Y9 d* ^9 o7 c2 y
* ` E- A" F- A5 P8 I结束语3 s& t: ^: n# r$ B1 G- _4 v
$ e4 E8 _8 i3 Y- f; R7 q A4 n: h
“新设计团队”简介
, ~) R) E7 T! L; i2 k/ [5 m$ e5 Y* K1 V/ |
附录 搭建Linux 0.11系统环境
' e) ~/ Z2 r( X+ B' i, u: _: V: a百度云盘下载地址(完全免费-绝无套路)：
' y* A7 J# r- `) q | |
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2023-09-01
