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内容简介

　　本书基于zui新的Linux内核源代码3.19.3版本，对常用的内核API作了系统归纳，并编写了典型验证程序，使理论分析与实际编程做到了统一。分析的内核API模块包括：模块机制内核API、进程管理内核API、进程调度内核API、中断与异常机制内核API、时间与定时机制内核API、内存管理内核API、内核同步机制API、文件系统内核API和设备驱动与设备管理模块内核API。

目录

前　言
第1章　Linux内核API分析必备知识 1
1.1　Linux内核编程注意事项 1
1.2　本书中模块编译Makefile模板 2
1.3　内核调试函数printk 3
1.4　内核编译与定制 5
1.4.1　获得Linux内核与补丁 5
1.4.2　准备编译需要的工具 5
1.4.3　解压内核 6
1.4.4　给内核打补丁 6
1.4.5　设定编译选项 7
1.4.6　编译与安装内核 9
1.4.7　创建initramfs 10
1.4.8　设置grub 11
1.4.9　启动选项 12
1.5　温馨提示 12
本章参考文献 13
第2章　内核模块机制API 14
2.1　函数：__module_address( ) 14
2.2　函数：__module_text_address( ) 16
2.3　函数：__print_symbol( ) 19
2.4　函数：__symbol_get( ) 22
2.5　函数：__symbol_put( ) 25
2.6　函数：find_module( ) 27
2.7　函数：find_symbol( ) 31
2.8　函数：module_is_live( ) 36
2.9　函数：module_put( ) 38
2.10　函数：module_refcount( ) 40
2.11　函数：sprint_symbol( ) 42
2.12　函数：symbol_put_addr( ) 45
2.13　函数：try_module_get( ) 48
本章参考文献 50
第3章　Linux进程管理内核API 51
3.1　函数：__task_pid_nr_ns( ) 51
3.2　函数：find_get_pid( ) 54
3.3　函数：find_pid_ns( ) 56
3.4　函数：find_vpid( ) 58
3.5　函数：get_pid( ) 60
3.6　函数：get_task_mm( ) 62
3.7　函数：mmput( ) 66
3.8　函数：ns_of_pid( ) 68
3.9　函数：pid_nr( ) 70
3.10　函数：pid_task( ) 72
3.11　函数：pid_vnr( ) 74
3.12　函数：put_pid( ) 76
3.13　函数：task_active_pid_ns( ) 78
3.14　函数：task_tgid_nr_ns( ) 80
本章参考文献 82
第4章　Linux 进程调度内核API 83
4.1　函数：__wake_up( ) 83
4.2　函数：__wake_up_sync( ) 88
4.3　函数：__wake_up_sync_key( ) 91
4.4　函数：abort_exclusive_wait( ) 94
4.5　函数：add_wait_queue( ) 99
4.6　函数：add_wait_queue_exclusive( ) 102
4.7　函数：autoremove_wake_function( ) 105
4.8　函数：complete( ) 109
4.9　函数：complete_all( ) 112
4.10　函数：completion_done( ) 115
4.11　函数：current_thread_info( ) 118
4.12　函数：default_wake_function( ) 121
4.13　函数：do_exit( ) 124
4.14　函数：finish_wait( ) 126
4.15　函数：init_waitqueue_entry( ) 130
4.16　函数：init_waitqueue_head( ) 132
4.17　函数：kthread_create_on_node( ) 134
4.18　函数：kthread_stop( ) 136
4.19　函数：prepare_to_wait( ) 138
4.20　函数：prepare_to_wait_exclusive( ) 142
4.21　函数：remove_wait_queue( ) 147
4.22　函数：sched_setscheduler( ) 150
4.23　函数：set_cpus_allowed_ptr( ) 154
4.24　函数：set_user_nice( ) 157
4.25　函数：task_nice( ) 160
4.26　函数：try_wait_for_completion( ) 162
4.27　函数：wait_for_completion( ) 166
4.28　函数：wait_for_completion_interruptible_timeout( ) 169
4.29　函数：wait_for_completion_killable( ) 173
4.30　函数：wait_for_completion_timeout( ) 177
4.31　函数：wake_up_process( ) 180
4.32　函数：yield( ) 183
本章参考文献 185
第5章　Linux中断机制内核API 187
5.1　函数：__tasklet_hi_schedule( ) 187
5.2　函数：__tasklet_schedule( ) 190
5.3　函数：disable_irq( ) 193
5.4　函数：disable_irq_nosync( ) 193
5.5　函数：disable_irq_wake( ) 196
5.6　函数：enable_irq( ) 199
5.7　函数：enable_irq_wake( ) 201
5.8　函数：free_irq( ) 204
5.9　函数：irq_set_chip( ) 205
5.10　函数：irq_set_chip_data( ) 209
5.11　函数：irq_set_irq_type( ) 212
5.12　函数：irq_set_irq_wake( ) 214
5.13　函数：remove_irq( ) 217
5.14　函数：request_irq( ) 221
5.15　函数：request_threaded_irq( ) 225
5.16　函数：setup_irq( ) 229
5.17　函数：tasklet_disable( ) 232
5.18　函数：tasklet_disable_nosync( ) 234
5.19　函数：tasklet_enable( ) 236
5.20　函数：tasklet_hi_schedule( ) 237
5.21　函数：tasklet_init( ) 241
5.22　函数：tasklet_kill( ) 243
5.23　函数：tasklet_schedule( ) 245
5.24　函数：tasklet_trylock( ) 247
5.25　函数：tasklet_unlock( ) 248
本章参考文献 251
第6章　Linux内存管理内核API 252
6.1　函数：__free_pages( ) 252
6.2　函数：__get_free_pages( ) 253
6.3　函数：__get_vm_area( ) 255
6.4　函数：__krealloc( ) 258
6.5　函数：alloc_pages( ) 261
6.6　函数：alloc_pages_exact( ) 264
6.7　函数：find_vma( ) 266
6.8　函数：find_vma_intersection( ) 270
6.9　函数：free_pages( ) 272
6.10　函数：free_pages_exact( ) 273
6.11　函数：get_unmapped_area( ) 274
6.12　函数：get_zeroed_page( ) 276
6.13　函数：kcalloc( ) 278
6.14　函数：kfree( ) 280
6.15　函数：kmalloc( ) 281
6.16　函数：kmem_cache_alloc( ) 283
6.17　函数：kmem_cache_create( ) 285
6.18　函数：kmem_cache_destroy( ) 288
6.19　函数：kmem_cache_free( ) 289
6.20　函数：kmem_cache_zalloc( ) 290
6.21　函数：kmemdup( ) 292
6.22　函数：ksize( ) 295
6.23　函数：kstrdup( ) 298
6.24　函数：kstrndup( ) 299
6.25　函数：kzalloc( ) 301
6.26　函数：memdup_user( ) 303
6.27　函数：mempool_alloc( ) 306
6.28　函数：mempool_alloc_pages( ) 308
6.29　函数：mempool_alloc_slab( ) 311
6.30　函数：mempool_create( ) 313
6.31　函数：mempool_destroy( ) 316
6.32　函数：mempool_free( ) 317
6.33　函数：mempool_free_pages( ) 318
6.34　函数：mempool_free_slab( ) 318
6.35　函数：mempool_kfree( ) 319
6.36　函数：mempool_kmalloc( ) 320
6.37　函数：mempool_resize( ) 322
6.38　函数：nr_free_buffer_pages( ) 325
6.39　宏：page_address( ) 326
6.40　宏：page_cache_get( ) 328
6.41　宏：page_cache_release( ) 330
6.42　函数：page_zone( ) 331
6.43　宏：probe_kernel_address( ) 334
6.44　函数：probe_kernel_read( ) 336
6.45　函数：vfree( ) 338
6.46　函数：vma_pages( ) 339
6.47　函数：vmalloc( ) 341
6.48　函数：vmalloc_to_page( ) 343
6.49　函数：vmalloc_to_pfn( ) 345
6.50　函数：vmalloc_user( ) 347
本章参考文献 349
第7章　Linux内核定时机制API 350
7.1　函数：__round_jiffies( ) 350
7.2　函数：__round_jiffies_relative( ) 352
7.3　函数：__round_jiffies_up( ) 354
7.4　函数：__round_jiffies_up_relative( ) 356
7.5　函数：add_timer( ) 358
7.6　函数：current_kernel_time( ) 359
7.7　函数：del_timer( ) 361
7.8　函数：del_timer_sync( ) 364
7.9　函数：do_gettimeofday( ) 367
7.10　函数：do_settimeofday( ) 369
7.11　函数：get_seconds( ) 372
7.12　函数：getnstimeofday( ) 374
7.13　函数：init_timer( ) 376
7.14　函数：init_timer_deferrable( ) 378
7.15　函数：init_timer_key( ) 380
7.16　函数：init_timer_on_stack( ) 382
7.17　函数：init_timer_on_stack_key( ) 385
7.18　函数：mktime( ) 387
7.19　函数：mod_timer( ) 389
7.20　函数：mod_timer_pending( ) 392
7.21　函数：ns_to_timespec( ) 394
7.22　函数：ns_to_timeval( ) 396
7.23　函数：round_jiffies( ) 398
7.24　函数：round_jiffies_relative( ) 401
7.25　函数：round_jiffies_up( ) 404
7.26　函数：round_jiffies_up_relative( ) 406
7.27　函数：set_normalized_timespec( ) 409
7.28　函数：setup_timer( ) 411
7.29　函数：setup_timer_on_stack( ) 413
7.30　函数：timer_pending( ) 415
7.31　函数：timespec_add_ns( ) 417
7.32　函数：timespec_compare( ) 420
7.33　函数：timespec_equal( ) 422
7.34　函数：timespec_sub( ) 424
7.35　函数：timespec_to_ns( ) 426
7.36　函数：timeval_compare( ) 428
7.37　函数：timeval_to_ns( ) 431
7.38　函数：try_to_del_timer_sync( ) 433
本章参考文献 435
第8章　Linux内核同步机制API 436
8.1　函数：atomic_add( ) 436
8.2　函数：atomic_add_negative( ) 438
8.3　函数：atomic_add_return( ) 440
8.4　函数：atomic_add_unless( ) 442
8.5　函数：atomic_cmpxchg( ) 444
8.6　函数：atomic_dec( ) 446
8.7　函数：atomic_dec_and_test( ) 448
8.8　函数：atomic_inc( ) 449
8.9　函数：atomic_inc_and_test( ) 451
8.10　函数：atomic_read( ) 453
8.11　函数：atomic_set( ) 453
8.12　函数：atomic_sub( ) 455
8.13　函数：atomic_sub_and_test( ) 457
8.14　函数：atomic_sub_return( ) 459
8.15　函数：down( ) 461
8.16　函数：down_interruptible( ) 463
8.17　函数：down_killable( ) 465
8.18　函数：down_read( ) 468
8.19　函数：down_read_trylock( ) 470
8.20　函数：down_timeout( ) 472
8.21　函数：down_trylock( ) 474
8.22　函数：down_write( ) 476
8.23　函数：down_write_trylock( ) 479
8.24　函数：downgrade_write( ) 481
8.25　宏：init_rwsem( ) 483
8.26　函数：read_seqbegin( ) 486
8.27　函数：read_seqretry( ) 488
8.28　函数：sema_init( ) 490
8.29　宏：seqlock_init( ) 492
8.30　函数：up( ) 494
8.31　函数：up_read( ) 496
8.32　函数：up_write( ) 497
8.33　函数：write_seqlock( ) 498
8.34　函数：write_sequnlock( ) 498
本章参考文献 499
第9章　Linux文件系统内核API 500
9.1　函数：__mnt_is_readonly( ) 500
9.2　函数：current_umask( ) 502
9.3　函数：d_alloc( ) 504
9.4　函数：d_find_alias( ) 507
9.5　函数：dput( ) 510
9.6　函数：fget( ) 512
9.7　函数：generic_fillattr( ) 515
9.8　函数：get_fs_type( ) 517
9.9　函数：get_max_files( ) 520
9.10　函数：get_super( ) 522
9.11　函数：have_submounts( ) 525
9.12　函数：I_BDEV( ) 527
9.13　函数：inode_add_bytes( ) 529
9.14　函数：inode_get_bytes( ) 531
9.15　函数：inode_set_bytes( ) 533
9.16　函数：inode_sub_bytes( ) 535
9.17　函数：is_bad_inode( ) 537
9.18　函数：make_bad_inode( ) 538
9.19　函数：may_umount( ) 540
9.20　函数：may_umount_tree( ) 542
9.21　函数：mnt_want_write( ) 544
9.22　函数：notify_change( ) 545
9.23　函数：put_unused_fd( ) 547
9.24　函数：unshare_fs_struct( ) 549
9.25　函数：vfs_fstat( ) 551
9.26　函数：vfs_getattr( ) 553
9.27　函数：vfs_statfs( ) 556
本章参考文献 559
第10章　Linux 设备驱动及设备管理API 560
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