Linux内核设计与实现（原书第3版）

[美] Robert Love 著，陈莉君，康华 译

• 出版社： 机械工业出版社
• ISBN：9787111338291
• 版次：1
• 商品编码：10664953
• 品牌：机工出版
• 包装：平装
• 丛书名： 华章专业开发者书库
• 开本：16开
• 出版时间：2011-05-01
• 用纸：胶版纸
• 页数：352

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编辑推荐

【详细描述Linux内核的主要子系统和特点；涵盖Linux内核从理论到实践的方方面面】

本书基于Linux 2.6.34内核详细介绍了Linux内核系统，覆盖了从核心内核系统的应用到内核设计与实现等各方面的内容。本书主要内容包括：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、内核同步以及调试技术等。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调度程序等。本书采用理论与实践相结合的路线，能够带领读者快速走进Linux内核世界，真正开发内核代码。

内容简介

　　《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《Linux内核设计与实现（原书第3版）》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Linux2.6内核过程中颇具价值的知识和经验《Linux内核设计与实现（原书第3版）》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《Linux内核设计与实现（原书第3版）》也涵盖了Linux2.6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。

作者简介

　　RobertLove，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《Linuxjournal》杂志的编辑。另外他还著有《Linux System Programming》和《Linux in aNutshell》。

　　陈莉君，西安邮电学院教授，十多年来一直致力于推动Linux在中国的发展，多年从事Linux内核的教学和研究，并积极跟踪Linux内核的发展动向，对Linux内核版本的不断演化有着深刻的理解。著译作品有《Linux操作系统原理与应用》、《Linux操作系统内核分析》、《深入分析Linux内核源代码》、《深入理解Linux内核》和《Linux内核编程》等。

目录

译者序
序言
前言
作者简介
第1章 Linux内核简介1
1.1 Unix的历史1
1.2 追寻Linus足迹：Linux简介2
1.3 操作系统和内核简介3
1.4 Linux内核和传统Unix内核的比较5
1.5 Linux内核版本7
1.6 Linux内核开发者社区8
1.7 小结8

第2章 从内核出发10
2.1 获取内核源码10
2.1.1 使用Git10
2.1.1 安装内核源代码10
2.1.3 使用补丁11
2.2 内核源码树11
2.3 编译内核12
2.3.1 配置内核12
2.3.2 减少编译的垃圾信息14
2.3.3 衍生多个编译作业 14
2.3.4 安装新内核14
2.4 内核开发的特点15
2.4.1 无libc库抑或无标准头文件15
2.4.2 GNU C16
2.4.3 没有内存保护机制18
2.4.4 不要轻易在内核中使用浮点数18
2.4.5 容积小而固定的栈18
2.4.6 同步和并发18
2.4.7 可移植性的重要性19
2.5 小结19

第3章 进程管理20
3.1 进程20
3.2 进程描述符及任务结构 21
3.2.1 ?配进程描述符22
3.2.2 进程描述符的存放23
3.2.3 进程状态23
3.2.4 设置当前进程状态25
3.2.5 进程上下文25
3.2.6 进程家族树25
3.3 进程创建26
3.3.1 写时拷贝27
3.3.2 fork()27
3.3.3 vfork()28
3.4 线程在Linux中的实现28
3.4.1 创建线程29
3.4.2 内核线程30
3.5 进程终结31
3.5.1 删除进程描述符32
3.5.2 孤儿进程造成的进退维谷32
3.6 小结34

第4章 进程调度35
4.1 多任务35
4.2 Linux 的进程?度36
4.3 策略36
4.3.1 I/O消耗型和处理器消耗型的进程36
4.3.2 进程优先级37
4.3.3 时间片38
4.3.4 调度策略的活动38
4.4 Linux调度算法39
4.4.1 调度器类39
4.4.2 Unix 系统中的进程调度40
4.4.3 公平调度41
4.5 Linux调度的实现42
4.5.1 时间记账42
4.5.2 进程选择44
4.5.3 调度器入口48
4.5.4 睡眠和唤醒49
4.6 抢占和上下文切换51
4.6.1 用户抢占53
4.6.2 内核抢占53
4.7 实时调度策略54
4.8 ?调度相关的系统调用54
4.8.1 与调度策略和优先级相关的系统调用55
4.8.2 与处理器绑定有关的系统调用55
4.8.3 放弃处理器时间56
4.9 小结56

第5章 系统调用57
5.1 与内核通信57
5.2 API、POSIX和C库57
5.3 系统调用58
5.3.1 系统调用号59
5.3.2 系统调用的性能59
5.4 系统调用处理程序60
5.4.1 指定恰当的系统调用60
5.4.2 参数传递60
5.5 系统调用的实现61
5.5.1 实现系统调用61
5.5.2 参数验证62
5.6 系统调用上下文64
5.6.1 绑定一个系统调用的最后步骤65
5.6.2 从用户空间访问系统调用67
5.6.3 为什么不通过系统调用的方式实现68
5.7 小结68

第6章 内核数据结构69
6.1 链表69
6.1.1 单向链表和双向链表69
6.1.2 环形链表70
6.1.3 沿链表移动71
6.1.4 Linux 内核中的实现71
6.1.5 操作链表73
6.1.6 遍历链表75
6.2 队列78
6.2.1 kfifo79
6.2.2 创建队列79
6.2.3 推入队列数据79
6.2.4 摘取队列数据80
6.2.5 获取队列?度80
6.2.6 重置和撤销队列80
6.2.7 队列使用举例 81
6.3 映射 81
6.3.1 初始化一个idr82
6.3.2 分配一个新的UID82
6.3.3 查找UID83
6.3.4 删除UID84
6.3.5 撤销idr84
6.4 二叉树84
6.4.1 二叉搜索树84
6.4.2 自平衡二叉搜索树 85
6.5 数据结构以及选择 87
6.6 算法复杂度88
6.6.1 算法88
6.6.2 大o 符号88
6.6.3 大θ符号89
6.6.4 时间复杂度89
6.7 小结 90

第7章 中断和中断处理91
7.1 中?91
7.2 中断处理程序92
7.3 上半部与下半部的对比93
7.4 注册中断处理程序93
7.4.1 中断处理程序标志94
7.4.2 一个中断例子95
7.4.3 释放中断处理程序95
7.5 编写中断处理程序96
7.5.1 共享的中断处理程序97
7.5.2 中断处理程序实例97
7.6 中断上下文99
7.7 中断处理机制的实现100
7.8 /proc/interrupts102
7.9 中断控制103
7.9.1 禁止和激活中断103
7.9.2 禁止指定中断线105
7.9.3 中断系统的状态105
7.10 小结106

第8章 下半部和推后执行的工作107
8.1 下半部107
8.1.1 为什么要用下半部108
8.1.2 下半部的环境108
8.2 软中断110
8.2.1 软中断的实现111
8.2.2 使用软中断113
8.3 tasklet114
8.3.1 tasklet的实现114
8.3.2 使用tasklet116
8.3.3 老的BH机制119
8.4 工作队列120
8.4.1 工作队列的实现121
8.4.2 使用工作队列124
8.4.3 老的任务队列机制126
8.5 下半部机制的选择127
8.6 在下半部之间加锁128
8.7 禁止下?部128
8.8 小结129

第9章 内核同步介绍131
9.1 临界区和竞争条件131
9.1.1 为什么我们需要保护132
9.1.2 单个变量133
9.2 加锁134
9.2.1 造成并发执行的原因135
9.2.2 了解要保护些什么136
9.3 死锁137
9.4 争用和扩展性138
9.5 小结140

第10章 内核同步方法141
10.1 原子操作141
10.1.1 原子整数操作142
10.1.2 64位原子操作144
10.1.3 原子位操作145
10.2 自旋锁147
10.2.1 自旋锁方法148
10.2.2 其他针对自旋锁的操作149
10.2.3 自旋锁和下半部150
10.3 读-写自旋锁150
10.4 信号量152
10.4.1 计数信号量和二值信号量153
10.4.2 创建和初始化信号量154
10.4.3 使用信号量154
10.5 读-写信号量155
10.6 互斥体156
10.6.1 信号量和互斥体158
10.6.2 自旋锁和互斥体158
10.7 完成变量158
10.8 BLK：大内核锁159
10.9 顺序锁160
10.10 禁止抢占161
10.11 顺序和屏障162
10.12 小结165

第11章 定时器和时间管理166
11.1 内核中的时间概念166
11.2 节拍率：HZ167
11.2.1 理想的HZ值168
11.2.2 高HZ的优势169
11.2.3 高HZ的劣势169
11.3 jiffies170
11.3.1 jiffies的内部表示171
11.3.2 jiffies 的回绕172
11.3.3 用户空间和HZ173
11.4 硬时钟和定时器174
11.4.1 实时时钟174
11.4.2 系统定时器174
11.5 时钟中断处理程序174
11.6 实际时间176
11.7 定时器178
11.7.1 使用定时器178
11.7.2 定时器竞争条件180
11.7.3 实现定时器180
11.8 延迟执行181
11.8.1 忙等待181
11.8.2 短延迟182
11.8.3 schedule_timeout()183
11.9 小结185

第12章 内存管理186
12.1 页186
12.2 区187
12.3 获得页189
12.3.1 获得填充为0的页190
12.3.2 释放页191
12.4 kmalloc()191
12.4.1 gfp_mask标志192
12.4.2 kfree()195
12.5 vmalloc()196
12.6 slab层197
12.6.1 slab层的设计198
12.6.2 slab分配器的接口200
12.7 在栈上的静态分配203
12.7.1 单页内核栈203
12.7.2 在栈上光明正大地工作203
12.8 高端内存的映射204
12.8.1 永久映射204
12.8.2 临时映射204
12.9 每个CPU的分配205
12.10 新的每个CPU接口206
12.10.1 编译时的每个CPU数据206
12.10.2 运行时的每个CPU数据207
12.11 使用每个CPU数据的原因208
12.12 分配函数的选择209
12.13 小结209

第13章 虚拟文件系统210
13.1 通用文件系统接口210
13.2 文件系统抽象层211
13.3 Unix文件系统212
13.4 VFS 对象及其数据结构213
13.5 超级块对象214
13.6 超级块操作215
13.7 索引节点对象217
13.8 索引节点操作219
13.9 目录项对象222
13.9.1 目录项状态222
13.9.2 目录项缓存223
13.10 目录项操作224
13.11 文件对象225
13.12 文件操作226
13.13 和文件系统相关的数据结构230
13.14 和进程相关的数据结构232
13.15 小结233

第14章 块I/O层234
14.1 剖析一个块设备234
14.2 缓冲区和缓冲区头235
14.3 bio结构体237
14.3.1 I/O向量238
14.3.2 新老方法对比239
14.4 请求队列240
14.5 I/O调度程序240
14.5.1 I/O调度程序的工作241
14.5.2 Linus 电梯241
14.5.3 最终期限I/O调度程序242
14.5.4 预测I/O调度程序244
14.5.5 完全公正的排队I/O调度程序244
14.5.6 空操作的I/O调度程序245
14.5.7 I/O调度程序的选择245
14.6 小结246

第15章 进程地址空间247
15.1 地址空间247
15.2 内存描述符248
15.2.1 分配内存描述符249
15.2.2 撤销内?描述符250
15.2.3 mm_struct 与内核线程250
15.3 虚拟内存区域251
15.3.1 VMA标志251
15.3.2 VMA 操作253
15.3.3 内存区域的树型结构和内存区域的链表结构254
15.3.4 实际使用中的内存区域254
15.4 操作内存区域255
15.4.1 find_vma()256
15.4.2 find_vma_prev()257
15.4.3 find_vma_intersection()257
15.5 mmap()和do_mmap()：创建地址区间258
15.6 mummap()和do_mummap()：删除地址区间259
15.7 页表260
15.8 小结261

第16章 页高速缓存和页回写262
16.1 缓存手段262
16.1.1 写缓存262
16.1.2 缓存回收263
16.2 Linux 页高速缓存264
16.2.1 address_space对象264
16.2.2 address_space 操作266
16.2.3 基树267
16.2.4 以前的页散列表268
16.3 缓冲区高速缓存268
16.4 flusher线程268
16.4.1 膝上型计算机模式270
16.4.2 历史上的bdflush、kupdated 和pdflush270
16.4.3 避免拥塞的方法：使用多线程271
16.5 小结271

第17章 设备与模块273
17.1 设?类型273
17.2 模块274
17.2.1 Hello，World274
17.2.2 构建模块275
17.2.3 安装模块277
17.2.4 产生模块依赖性277
17.2.5 载入模块278
17.2.6 管理配置选项279
17.2.7 模块参数280
17.2.8 导出符号表282
17.3 设备模型283
17.3.1 kobject283
17.3.2 ktype284
17.3.3 kset285
17.3.4 kobject、ktype和kset的相互关系285
17.3.5 管理和操作kobject286
17.3.6 引用计数287
17.4 sysfs288
17.4.1 sysfs中添加和删除kobject 290
17.4.2 向sysfs中添加文件291
17.4.3 内核事件层293
17.5 小结294

第18章 调试295
18.1 准备开始295
18.2 内核中的bug296
18.3 通过打印来调试296
18.3.1 健壮性296
18.3.2 日志等级297
18.3.3 记录缓冲区298
18.3.4 syslogd和klogd298
18.3.5 从printf()到printk()的转换298
18.4 oops298
18.4.1 ksymoops300
18.4.2 kallsyms300
18.5 内核调试配置选项301
18.6 引发bug并打印信息301
18.7?神奇的系统请求键302
18.8 内核调试器的传奇303
18.8.1 gdb303
18.8.2 kgdb304
18.9 探测系统304
18.9.1 用UID作为选择条件304
18.9.2 使用条件变量305
18.9.3 使用统计量305
18.9.4 重复频率限制305
18.10 用二分查找法找出引发罪恶的变更306
18.11 使用Git进行二分搜索307
18.12 当所有的努力都失败时：社区308
18.13 小结308

第19章 可移植性309
19.1 可移植操作系统309
19.2 Linux移植史310
19.3 字长和数据类型311
19.3.1 不透明类型313
19.3.2 指定数据类型314
19.3.3 长度明确的类型314
19.3.4 char型的符号问题315
19.4 数据对齐315
19.4.1 避免对齐引发的问题316
19.4.2 非标准类型的对齐316
19.4.3 结构体填补316
19.5 字节顺序318
19.6 时间319
19.7 页长度320
19.8 处理器排序320
19.9 SMP、内核抢占、高端内存321
19.10 小结321

第20章 补丁、开发和社区322
20.1 社区322
20.2 Linux编码风格322
20.2.1 缩进323
20.2.2 switch 语句323
20.2.3 空格324
20.2.4 花括号325
20.2.5 每行代码的长度326
20.2.6 命名规范326
20.2.7 函数326
20.2.8 注释326
20.2.9 typedef327
20.2.10 多用现成的东西328
20.2.11 在源码中减少使用ifdef328
20.2.12 结构初始化328
20.2.13 代码的事后修正329
20.3 管理系统329
20.4 提交错误报告329
20.5 补丁330
20.5.1 创建补丁330
20.5.2 用Git创建补丁331
20.5.3 提交补丁331
20.6 小结332
参考资料333

精彩书摘

　　16.4.1 膝上型计算机模式

　　膝上型计算机模式是一种特殊的页回写策略，该策略主要意图是将硬盘转动的机械行为最小化，允许硬盘尽可能长时间地停滞，以此延长电池供电时间。该模式可通过/proc/sys/vm/laptop_mode文件进行配置。通常，上述配置文件内容为0，也就是说膝上型计算机模式关闭，如果需要启用膝上型计算机模式，则向配置文件中写入1。

　　膝上型计算机模式的页回写行为与传统方式相比只有一处变化。除了当缓存中的页面太旧时要执行回写脏页以外，flusher还会找准磁盘运转的时机，把所有其他的物理磁盘I/O、刷新脏缓冲等通通写回到磁盘，以便保证不会专门为了写磁盘而去主动激活磁盘运行。

　　上述回写行为变化要求dirty_expire_interval和dirty_writeback_interval两阈值必须设置得更大，比如10分钟。因为磁盘运转并不很频繁，所以用这样长的回写延迟就能保证膝上型计算机模式可以等到磁盘运转机会写入数据。因为关闭磁盘驱动器是节电的重要手段，膝上模式可以延长膝上计算机依靠电池的续航能力。其坏处则是系统崩溃或者其他错误会使得数据丢失。

　　多数Linux发布版会在计算机接上电池或拔掉电池时，自动开启或禁止膝上型计算机模式以及其他需要的回写可调节开关。因此机器可在使用电池电源时自动进入膝上型计算机模式，而在插上交流电源时恢复到常规的页回写模式。

　　16.4.2历史上的bdflush、kupdated和pdflush

　　在2.6版本前，flusher线程的工作是分别由bdflush和kupdated两个线程共同完成。

　　当可用内存过低时，bdflush内核线程在后台执行脏页回写操作。类似flusher，它也有一组阈值参数，当系统中空闲内存消耗到特定阈值以下时，bdflush线wakeup_bdflush（）函数唤醒。

　　bdflush和当前的flusher线程之间存在两个主要区别。第一个区别是系统中只有一个bdfiush后台线程，而fiusher线程的数目却是根据磁盘数量变化的（这在16.5节中会谈到）；第二个区别是bdflush线程基于缓冲，它将脏缓冲写回磁盘。相反，flusher线程基于页面，它将整个脏页写回磁盘。当然，页面可能包含缓冲，但是实际I/O操作对象是整页，而不是块。因为页在内存中是更普遍和普通的概念，所以管理页相比管理块要简单。

　　因为只有在内存过低和缓冲数虽过大时，bdflush例程才刷新缓冲，所以kupdated例程被引入，以便周期地写回脏页。它和pdflush线程的wb_writeback（）函数提供同样的服务。

　　在2.6内核中，buflush和kupdated已让路给了pdflush线程——page dirty flush（比以前两个更容易令人混淆的名字）的缩写。Pdflush线程的执行和今天的flusher线程类似。其主要区别在于，pdflush线程数目是动态的，默认是2个到8个，具体多少取决于系统I/O的负载。Pdflush线程与任何任务都无关，它们是面向系统所有磁盘的全局任务。这样做的好处是实现简单，可带来的问题是，pdflush线程很容易在拥塞的磁盘上绊住，而现代硬件发生拥塞更是家常便饭。采用每个磁盘一个刷新线程可以使得I/O操作同步执行，简化了拥塞逻辑，也提升了性能。

　　……

前言/序言

前　　言

在我刚开始有把自己的内核开发经验集结成册，撰写一本书的念头时，我其实也觉得有点头绪繁多，不知道该从何下手。我实在不想落入传统内核书籍的窠臼，照猫画虎地再写这么一本。不错，前人著述备矣，但我终归是要写出点儿与众不同的东西来，我的书该如何定位，说实话，这确实让人颇费思量。

后来，灵感终于浮现出来，我意识到自己可以从一个全新的视角看待这个主题。开发内核是我的工作，同时也是我的嗜好，内核就是我的挚爱。这些年来，我不断搜集与内核有关的奇闻轶事，不断积攒关键的开发诀窍，依靠这些日积月累的材料，我可以写一本关于开发内核该做什么—更重要的是—不该做什么的书籍。从本质上说，这本书仍旧是描述Linux内核是如何设计和实现的，但是写法却另辟蹊径，所提供的信息更倾向于实用。通过本书，你就可以做一些内核开发的工作了—并且是使用正确的方法去做。我是一个注重实效的人，因此，这是一本实践的书，它应当有趣、易读且有用。

我希望读者可以从这本书中领略到更多Linux内核的精妙之处（写出来的和没写出来的），也希望读者敢于从阅读本书和读内核代码开始跨越到开始尝试开发可用、可靠且清晰的内核代码。当然如果你仅仅是兴致所至，读书自娱，那也希望你能从中找到乐趣。

从第1版到现在，又过了一段时间，我们再次回到本书，修补遗憾。本版比第1版和第2版内容更丰富：修订、补充并增加了新的内容和章节，使其更加完善。本版融合了第2版以来内核的各种变化。更值得一提的是，Linux内核联盟做出决定，近期内不进行2.7版内核的开发，于是，内核开发者打算继续开发并稳定2.6版。这个决定意味深长，而本书从中的最大受益就是在2.6版上可以稳定相当长时间。随着内核的成熟，内核“快照”才有机会能维持得更久远一些。本书可作为内核开发的规范文档，既认识内核的过去，也着眼于内核的未来。

使用这本书

开发Linux内核不需要天赋异秉，不需要有什么魔法，连Unix开发者普遍长着的络腮胡子都不一定要有。内核虽然有一些有趣并且独特的规则和要求，但是它和其他大型软件项目相比，并没有太大差别。像所有的大型软件开发一样，要学的东西确实不少，但是不同之处在于数量上的积累，而非本质上的区别。

认真阅读源码非常有必要，Linux系统代码的开放性其实是弥足珍贵的，不要无动于衷地将它搁置一边，浪费了大好资源。实际上就是读了代码还远远不够呢，你应该钻研并尝试着动手改动一些代码。寻找一个bug然后去修改它，改进你的硬件设备的驱动程序。增加新功能，即使看起来微不足道，寻找痛痒之处并解决。只有动手写代码才能真正融会贯通。

内核版本

本书基于Linux 2.6内核系列。它并不涵盖早期的版本，当然也有一些例外。比如，我们会讨论2.4系列内核中的一些子系统是如何实现的，这是因为简单的实现有助于传授知识。特别说明的是，本书介绍的是最新的Linux 2.6.34内核版本。尽管内核总在不断更新，任何努力也难以捕获这样一只永不停息的猛兽，但是本书力图适合于新旧内核的开发者和用户。

虽然本书讨论的是2.6.34内核，但我也确保了它同样适用于2.6.32内核。后一个版本往往被各个Linux发行版本奉为“企业版”内核，所以我们可以在各种产品线上见到其身影。该版本确实已经开发了数年（类似的“长线”版本还有 2.6.9、2.6.18和2.6.27等）。

读者范围

本书是写给那些有志于理解Linux内核的软件开发者的。本书并不逐行逐字地注解内核源代码，也不是指导开发驱动程序或是内核API的参考手册（如果存在标准的内核API的话）。本书的初衷是提供足够多的关于Linux内核设计和实现的信息，希望读过本书的程序员能够拥有较为完备的知识，可以真正开始开发内核代码。无论开发内核是为了兴趣还是为了赚钱，我都希望能够带领读者快速走进Linux内核世界。本书不但介绍了理论而且也讨论了具体应用，可以满足不同读者的需要。全书紧紧围绕着理论联系实践，并非一味强调理论或是实践。无论你研究Linux内核的动机是什么，我都希望这本书都能将内核的设计和实现分析清楚，起到抛砖引玉的作用。

因此，本书覆盖了从核心内核系统的应用到内核设计与实现等各方面的内容。我认为这点很重要,值得花工夫讨论。例如,第8章讨论的是所谓的下半部机制。本章分别讨论了内核下半部机制的设计和实现（核心内核开发者或者学者会感兴趣），随即便介绍了如何使用内核提供的接口实现你自己的下半部（这对设备驱动开发者可能很有用处）。其实，我认为上述两部分内容是相得益彰的，虽然核心内核开发者主要关注的问题是内核内部如何工作，但是也应该清楚如何使用接口；同样，如果设备驱动开发者了解了接口背后的实现机制，自然也会受益匪浅。

这好比学习某些库的API函数与研究该库的具体实现。初看，好像应用程序开发者仅仅需要理解API—我们被灌输的思想是，应该像看待黑盒子一样看待接口。另外，库的开发者也只关心库的设计与实现，但是我认为双方都应该花时间相互学习。能深刻了解操作系统本质的应用程序开发者无疑可以更好地利用它。同样，库开发者也决不应该脱离基于此库的应用程序，埋头开发。因此，我既讨论了内核子系统的设计，也讨论了它的用法，希望本书能对核心开发者和应用开发者都有用。

我假设读者已经掌握了C语言，而且对Linux比较熟悉。如果读者还具有与操作系统设计相关的经验和其他计算机科学的概念就更好了。当然，我也会尽可能多地解释这些概念，但如果你仍然不能理解这些知识的话，请看本书最后参考资料中给出的一些关于操作系统设计方面的经典书籍。

本书很适合在大学中作为介绍操作系统的辅助教材，与介绍操作系统理论的书相搭配。对于大学高年级课程或者研究生课程来说，可直接使用本书作为教材。

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