1.8. 本书的内容

1.8. 本书的内容

从这里开始, 我们进入内核编程的世界. 第 2 章介绍了模块化, 解释了内部的秘密以及展示了运行模块的代码. 第 2 章谈论字符驱动以及展示一个基于内存的设备驱动的代码, 出于乐趣对它读写. 使用内存作为设备的硬件基础使得任何人可以不用要求特殊的硬件来运行代码.

调试技术对程序员是必备的工具, 第 4 章介绍它. 对那些想分析当前内核的人同样重要的是并发的管理和竞争情况. 第 5 章关注的是由于并发存取资源而导致的问题, 并且介绍控制并发的 Linux 机制.

在具备了调试和并发管理的能力下, 我们转向字符驱动的高级特性, 例如阻塞操作, selet 的使用, 以及重要的 ioctl 调用; 这是第 6 章的主题.

在处理硬件管理之前, 我们研究多一点内核软件接口: 第 7 章展示了内核中是如何管理时间的, 第 8 章讲解了内存分配.

接下来我们集中到硬件. 第 9 章描述了 I/O 口的管理和设备上的内存缓存; 随后是中断处理, 在 第 10 章. 不幸的是, 不是每个人都能运行这些章节中的例子代码, 因为确实需要某些硬件来测试软件接口中断. 我们尽力保持需要的硬件支持到最小程度, 但是你仍然需要某些硬件, 例如标准并口, 来使用这些章节的例子代码.

第 11 章涉及内核数据类型的使用, 以及编写可移植代码.

本书的第 2 半专注于更高级的主题. 我们从深入硬件内部开始, 特别的, 是特殊外设总线功能. 第 12 章涉及编写 PCI 设备驱动, 第 13 章检验使用 USB 设备的 API.

具有了对外设总线的理解, 我们详细看一下 Linux 设备模型, 这是内核使用的抽象层来描述它管理的硬件和软件资源. 第 14 章是一个自底向上的设备模型框架的考察, 从 kobject 类型开始以及从那里进一步进行. 它涉及设备模型与真实设备的集成; 接下来是利用这些知识来接触如热插拔设备和电源管理等主题.

在第 15 章, 我们转移到 Linux 的内存管理. 这一章显示如何映射系统内存到用户空间( mmap 系统调用 ), 映射用户内存到内核空间( 使用 get_user_pages ), 以及如何映射任何一种内存到设备空间( 进行 直接内存存取 [DMA] 操作 ).

我们对内存的理解将对下面两章是有用的, 它们涉及到其他主要的驱动类型. 第 16 章介绍了块驱动, 并展示了与我们到现在为止已遇到过的字符驱动的区别. 第 17 章进入网络驱动的编写. 我们最后是讨论串行驱动(第 18 章)和一个参考书目.