Linux操作系統(tǒng)內核實習

第一部分 Linux概況
1 Linux的演變 
2 通用內核職責 
2.1 資源抽象 
2.2 共享資源 
2.2.1 管理對資源的競爭 
2.2.2 資源的獨占使用 
2.2.3 有控制的共享 
2.3 操作系統(tǒng)的功能劃分 
3 內核的組織結構 
3.1 中斷 
3.2 使用內核服務 
3.3 串行執(zhí)行 
3.4 守護進程 
3.5 引導過程 
3.5.1 引導扇區(qū) 
3.5.2 啟動內核 
3.6 登錄到機器 
3.7 機器中的控制流 
4 進程與資源管理 
4.1 運行進程管理程序 
4.1.1 系統(tǒng)調用 
4.1.2 中斷 
4.2 創(chuàng)建新任務 
4.3 調度程序 
4.4 進程間通信與同步機制 
4.5 保護機制 
5 存儲管理 
5.1 管理虛擬地址空間 
5.2 輔助存儲 
5.3 缺頁處理 
5.4 地址變換 
6 設備管理 
6.1 設備驅動程序 
6.2 處理中斷 
7 文件管理 
7.1 裝載文件系統(tǒng) 
7.2 打開文件 
7.3 讀寫文件 
7.4 Ext2文件系統(tǒng) 
8 了解Linux的更多信息 
第二部分 練 習
練習一 觀察Linux行為 
1.1 介紹 
1.2 問題陳述 
1.2.1 部分A 
1.2.2 部分B 
1.2.3 部分C 
1.2.4 部分D 
1.3 解決問題 
1.3.1 /proc文件系統(tǒng) 
1.3.2 使用argc和argv 
1.3.3 組織方案 
1.3.4 將工作保存在共享實驗室 
練習二 Shell編程 
2.1 介紹 
2.1.1 基本UNIX風格的shell操作 
2.1.2 將進程放在后臺 
2.1.3 I/O重定向 
2.1.4 shell管道 
2.1.5 讀取多個輸入流 
2.2 問題陳述 
2.2.1 部分A 
2.2.2 部分B 
2.2.3 部分C 
2.3 解決問題 
2.3.1 組織方案 
2.3.2 部分A 
2.3.3 部分B和C 
練習三 內核定時器 
3.1 介紹 
3.1.1 內核如何維護時間 
3.1.2 每進程定時器 
3.2 問題陳述 
3.2.1 部分A 
3.2.2 部分B 
3.2.3 部分C 
3.3 解決問題 
3.3.1 Linux源代碼組織結構 
3.3.2 信號 
3.3.3 組織方案 
練習四 內核模塊 
4.1 介紹 
4.1.1 模塊組織結構 
4.1.2 模塊的裝載與卸載 
4.2 問題陳述 
4.3 解決問題 
4.3.1 read()過程 
4.3.2 文件結束（EOF）條件 
4.3.3 編譯模塊 
4.3.4 裝載和卸載模塊 
4.3.5 時鐘精度問題 
4.3.6 更多幫助 
練習五 系統(tǒng)調用 
5.1 介紹 
5.1.1 系統(tǒng)調用鏈 
5.1.2 定義系統(tǒng)調用編號 
5.1.3 生成系統(tǒng)調用stub 
5.1.4 內核函數(shù)組織結構 
5.1.5 引用用戶空間內存地址 
5.2 問題陳述 
5.2.1 部分A 
5.2.2 部分B 
5.3 解決問題 
5.3.1 內核printk()函數(shù) 
5.3.2 組織方案 
5.3.3 重建內核 
5.3.4 留下一個干凈的環(huán)境 
練習六 共享內存 
6.1 介紹 
6.1.1 共享內存API 
6.1.2 實現(xiàn) 
6.2 問題陳述 
6.3 解決問題 
練習七 虛擬存儲 
7.1 介紹 
7.1.1 虛擬地址空間 
7.1.2 虛擬存儲區(qū) 
7.1.3 地址變換 
7.1.4 缺頁處理程序 
7.1.5 主存分配 
7.2 問題陳述 
7.2.1 部分A 
7.2.2 部分B 
7.3 解決問題 
練習八 同步機制 
8.1 介紹 
8.1.1 阻塞任務 
8.1.2 等待隊列 
8.1.3 使用等待隊列 
8.2 問題陳述 
8.2.1 部分A 
8.2.2 部分B 
8.3 解決問題
練習九 調度程序 
9.1 介紹 
9.1.1 進程管理 
9.1.2 進程狀態(tài) 
9.1.3 調度程序實現(xiàn) 
9.1.4 公平共享調度 
9.2 問題陳述 
9.2.1 部分A 
9.2.2 部分B 
9.3 解決問題 
9.3.1 設計解決方案 
9.3.2 比較調度程序的性能 
練習十 設備驅動程序 
10.1 介紹 
10.1.1 驅動程序組織結構 
10.1.2 可裝載內核模塊驅動程序 
10.1.3 示例：磁盤驅動程序 
10.2 問題陳述 
10.2.1 部分A 
10.2.2 部分B 
10.3 解決問題 
練習十一 文件系統(tǒng) 
11.1 介紹 
11.1.1 虛擬文件系統(tǒng) 
11.1.2 目錄 
11.1.3 示例：MS-DOS文件系統(tǒng) 
11.2 問題陳述 
11.2.1 部分A 
11.2.2 部分B 
11.2.3 部分C 
11.3 解決問題 
11.3.1 MS-DOS磁盤格式 
11.3.2 MS-DOS FAT 
11.3.3 使用軟盤API 
11.3.4 設計解決方案 
練習十二 文件I/O 
12.1 介紹 
12.1.1 打開與關閉操作 
12.1.2 讀寫操作 
12.1.3 塊分配 
12.1.4 緩沖區(qū)管理 
12.2 問題陳述 
12.2.1 部分A 
12.2.2 部分B 
12.2.3 部分C 
12.2.4 部分D 
12.3 解決問題 
12.3.1 open()函數(shù) 
12.3.2 緩沖FAT 
12.3.3 解決方案 
進一步學習 
附錄A Linux Mandrake 7.0快速安裝指南 
附錄B GNU通用公共許可證（版本2，1991.6） 
參考文獻