具体描述
《深入Linux设备驱动程序内核机制》内容简介：这是一本系统阐述Linux设备驱动程序技术内幕的专业书籍，它的侧重点不是讨论如何在Linux系统下编写设备驱动程序，而是要告诉读者隐藏在这些设备驱动程序背后的那些内核机制及原理。作者通过对Linux内核源码抽丝剥茧般的解读，再辅之以精心设计的大量图片，使读者在阅读完《深入Linux设备驱动程序内核机制》后对驱动程序前台所展现出来的那些行为特点变得豁然开朗。
《深入Linux设备驱动程序内核机制》涵盖了编写设备驱动程序所需要的几乎所有的内核设施，比如内核模块、中断处理、互斥与同步、内存分配、延迟操作、时间管理，以及新设备驱动模型等内容。为了避免读者迷失在某一，技术细节的讨论当中，《深入Linux设备驱动程序内核机制》在一个比较高的层面上进行展开，以一种先框架再细节的结构安排极大地简化了读者的阅读与学习。
《深入Linux设备驱动程序内核机制》不仅适合那些在Linux系统下从事设备驱动程序开发的专业技术人员阅读，也同样适合有志于从事Linux设备驱动程序开发或对Linux设备驱动程序及Linux内核感兴趣的在校学生等阅读。对于没有任何Linux设备驱动程序开发经验的初学者，建议先阅读那些讨论“如何”在Linux系统下编写设备驱动程序的入门书籍，然后再阅读《深入Linux设备驱动程序内核机制》来理解“为什么”要以这样或者那样的方式来编写设备驱动程序。
作者简介
陈学松，曾任职于Intel,Marvell等半导体公司，9年以上Linux内核、设备驱动程序、嵌入式Linux BSP等领域的开发经验。专注于Linux系统内核、BIOS、文件系统及软件虚拟化等技术，曾模仿Linux内核编写过微型操作系统。工作之余喜欢以文章的形式将自己的学习心得进行总结，善于运用图形等元素将复杂概念具体化，梳理脉络而不拘于细节。05年在IBM Linux开发者论坛所发表的《解析Linux中的VFS文件系统机制》则堪称作者这一写作特色的代表之作，该文发表后曾被多家技术网站、论坛及个人博客所转载。
喜欢游泳，四肢发达，胸无城府。古文功底颇深，少时涉猎甚广，现在则主要阅读一些历史题材类的书籍，熟读《三国志》。目前任职于AMD上海研发中心，主要从事Linux显卡驱动等领域的研发工作。
目录信息
1.1 内核模块的文件格式 2
1.2 EXPORT_SYMBOL的内核实现 5
1.3 模块的加载过程 8
1.3.1 sys_init_module（第一部分） 9
1.3.2 struct module 9
1.3.3 load_module 13
1.3.4 sys_init_module（第二部分） 49
1.3.5 模块的卸载 54
1.4 本章小结 55
第2章 字符设备驱动程序 57
2.1 应用程序与设备驱动程序互动实例 58
2.2 struct file_operations 62
2.3 字符设备的内核抽象 63
2.4 设备号的构成与分配 65
2.4.1 设备号的构成 65
2.4.2 设备号的分配与管理 66
2.5 字符设备的注册 71
2.6 设备文件节点的生成 74
2.7 字符设备文件的打开操作 77
2.8 本章小结 85
第3章 分配内存 87
3.1 物理内存的管理 87
3.1.1 内存节点node 87
3.1.2 内存区域zone 88
3.1.3 内存页 89
3.2 页面分配器（page allocator） 90
3.2.1 gfp_mask 91
3.2.2 alloc_pages 95
3.2.3 __get_free_pages 96
3.2.4 get_zeroed_page 97
3.2.5 __get_dma_pages 97
3.3 slab分配器（slab allocator） 98
3.3.1 管理slab的数据结构 99
3.3.2 kmalloc与kzalloc 105
3.3.3 kmem_cache_create与kmem_cache_alloc 108
3.4 内存池（mempool） 110
3.5 虚拟内存的管理 111
3.5.1 内核虚拟地址空间构成 111
3.5.2 vmalloc与vfree 112
3.5.3 ioremap 115
3.6 per-CPU变量 115
3.6.1 静态per-CPU变量的声明与定义 116
3.6.2 静态per-CPU变量的链接脚本 117
3.6.3 setup_per_cpu_areas函数 118
3.6.4 使用per-CPU变量 121
3.7 本章小结 125
第4章 互斥与同步 127
4.1 并发的来源 127
4.2 local_irq_enable与local_irq_disable 128
4.3 自旋锁 129
4.3.1 spin_lock 130
4.3.2 spin_lock的变体 133
4.3.3 单处理器上的spin_lock函数 136
4.3.4 读取者与写入者自旋锁rwlock 137
4.4 信号量（semaphore） 141
4.4.1 信号量的定义与初始化 141
4.4.2 DOWN操作 142
4.4.3 UP操作 145
4.4.4 读取者与写入者信号量rwsem 146
4.5 互斥锁mutex 148
4.5.1 互斥锁的定义与初始化 148
4.5.2 互斥锁的DOWN操作 149
4.5.3 互斥锁的UP操作 150
4.6 顺序锁seqlock 152
4.7 RCU 155
4.7.1 读取者的RCU临界区 156
4.7.2 写入者的RCU操作 156
4.7.3 RCU使用的特点 157
4.8 原子变量与位操作 159
4.9 等待队列 162
4.9.1 等待队列头wait_queue_head_t 162
4.9.2 等待队列的节点 163
4.9.3 等待队列的应用 164
4.10 完成接口completion 164
4.11 本章小结 168
第5章 中断处理 169
5.1 中断的硬件框架 169
5.2 PIC与软件中断号 170
5.3 通用的中断处理函数 171
5.4 do_IRQ函数 172
5.5 struct irq_chip 178
5.6 struct irqaction 179
5.7 irq_set_handler 180
5.8 handle_irq_event 184
5.9 request_irq 186
5.10 中断处理的irq_thread机制 190
5.11 free_irq 191
5.12 SOFTIRQ 192
5.13 irq的自动探测 196
5.14 中断处理例程 200
5.15 中断共享 201
5.16 本章小结 202
第6章 延迟操作 203
6.1 tasklet 203
6.1.1 tasklet机制初始化 204
6.1.2 提交一个tasklet 205
6.1.3 tasklet_action 209
6.1.4 tasklet的其他操作 212
6.2 工作队列work queue 214
6.2.1 数据结构 214
6.2.2 create_singlethread_workqueue和create_workqueue 216
6.2.3 工人线程worker_thread 219
6.2.4 destroy_workqueue 221
6.2.5 提交工作节点queue_work 224
6.2.6 内核创建的工作队列 229
6.3 本章小结 230
第7章 设备文件的高级操作 231
7.1 ioctl文件操作 231
7.1.1 ioctl的系统调用 231
7.1.2 ioctl的命令编码 235
7.1.3 copy_from_user和copy_to_user 238
7.2 字符设备的I/O模型 243
7.3 同步阻塞型I/O 244
7.3.1 wait_event_interruptible 244
7.3.2 wake_up_interruptible 246
7.4 同步非阻塞型I/O 250
7.5 异步阻塞型I/O 251
7.6 异步非阻塞型I/O 258
7.7 驱动程序的fsync例程 259
7.8 fasync例程 260
7.9 llseek例程 269
7.10 访问权能 272
7.11 本章小结 273
第8章 时间管理 274
8.1 jiffies 274
8.1.1 时间比较 277
8.1.2 时间转换 278
8.2 延时操作 279
8.2.1 长延时 280
8.2.2 短延时 285
8.3 内核定时器 286
8.3.1 init_timer 289
8.3.2 add_timer 289
8.3.3 del_timer和del_timer_sync 293
8.4 本章小结 293
第9章 Linux设备驱动模型 295
9.1 sysfs文件系统 295
9.2 kobject和kset 298
9.2.1 kobject 298
9.2.2 kobject的类型属性 305
9.2.3 kset 308
9.2.4 热插拔中的uevent和call_usermodehelper 311
9.2.5 实例源码 320
9.3 总线、设备与驱动 328
9.3.1 总线及其注册 328
9.3.2 总线的属性 335
9.3.3 设备与驱动的绑定 338
9.3.4 设备 339
9.3.5 驱动 348
9.4 class 351
9.5 本章小结 355
第10章 内存映射与DMA 356
10.1 设备缓存与设备内存 356
10.2 mmap 356
10.2.1 struct vm_area_struct 357
10.2.2 用户空间虚拟地址布局 358
10.2.3 mmap系统调用过程 362
10.2.4 驱动程序中mmap方法的实现 368
10.2.5 mmap使用范例 373
10.2.6 munmap 383
10.3 DMA 384
10.3.1 内核中的DMA层 384
10.3.2 物理地址与总线地址 386
10.3.3 dma_set_mask 387
10.3.4 DMA映射 388
10.3.5 回弹缓冲区（bounce buffer） 401
10.3.6 DMA池 401
10.4 本章小结 405
第11章 块设备驱动程序 407
11.1 块子系统初始化 408
11.2 ramdisk源码实例 410
11.2.1 make_request版本的RAM DISK源码 411
11.2.2 request版本的RAM DISK源码 416
11.2.3 ramdisk的使用 420
11.3 块设备号的注册与管理 422
11.4 block_device 424
11.5 struct gendisk 425
11.6 struct hd_struct 428
11.7 用alloc_disk分配gendisk对象 428
11.8 向系统添加一个块设备add_disk 430
11.9 block_device_operations 439
11.10 块设备文件的打开 440
11.11 blk_init_queue 448
11.12 blk_queue_make_request 459
11.13 向队列提交请求 460
11.14 块设备的请求处理函数 466
11.15 bio结构 467
11.16 本章小结 472
第12章 网络设备驱动程序 473
12.1 net_device 475
12.2 网络设备的注册 488
12.3 设备方法 492
12.3.1 设备初始化 494
12.3.2 设备接口的打开与停止 495
12.3.3 数据包的发送 495
12.3.4 网络数据包发送过程中的流控机制 500
12.3.5 传输超时（watchdog timeout） 503
12.3.6 数据包的接收 506
12.4 套接字缓冲区 510
12.5 中断处理 518
12.6 NAPI 520
12.7 本章小结 522
· · · · · · (收起)
读后感
一般看咱中国人写的技术类书籍，我都先看封皮写的是《著》还是《编著》。^_^ 我一直认为敢写《著》的，都是有两下子的。 拿到陈先生这本书后，先看了第3～5章，说说现在的感受。 一、作者文字功底很好，行文比较流畅，读起来很舒服。 二、每章内部的结构、内容安排我...
评分一般看咱中国人写的技术类书籍，我都先看封皮写的是《著》还是《编著》。^_^ 我一直认为敢写《著》的，都是有两下子的。 拿到陈先生这本书后，先看了第3～5章，说说现在的感受。 一、作者文字功底很好，行文比较流畅，读起来很舒服。 二、每章内部的结构、内容安排我...
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用户评价
**评价三** 这本书的结构组织，简直是技术书籍的典范。它遵循了一种完美的“由浅入深，螺旋上升”的编排逻辑。开篇部分非常慷慨地梳理了整个Linux系统架构中与驱动程序交互的宏观视图，构建了一个坚实的知识框架，让人清楚地知道自己将要学习的内容在整个系统中的位置。接着，它并没有急于深入到具体的API调用，而是花了大篇幅来解释基础的内存模型和并发原语，确保读者在踏入“驱动战场”前，已经武装了必要的理论基础。最妙的是，每当进入一个全新的、更深层次的主题时，作者都会巧妙地回顾之前学过的内容，指出新知识点是如何基于旧知识点进行扩展和优化的。这种结构设计，使得知识点的学习不是孤立的碎片，而是一个相互连接、相互支撑的有机整体。我发现在阅读过程中，很多过去零散的知识点，通过这本书的系统梳理，突然间串联了起来，产生了“豁然开朗”的感觉，学习效率得到了几何级的提升。
评分**评价四** 作为一名资深工程师，我最看重技术书籍的“实战价值”和“前沿性”。这本书在这两方面都展现出了令人信服的深度。它提供的代码示例绝非教科书式的“Hello World”，而是直接摘录自真实世界中高性能、高可靠性系统的实践片段，每一个 `struct` 定义、每一个 `ioctl` 的实现，都蕴含着应对实际工业需求的考量。例如，在讲解异步通知机制时，作者不仅展示了标准的方法，还深入探讨了在低延迟、高吞吐场景下，如何权衡使用 `poll`/`epoll` 与中断上下文处理的性能取舍，并给出了具体的性能测试对比数据。这种超越理论分析、直击性能瓶颈的探讨，对于追求极致优化的开发者来说，具有极高的参考价值。这本书的观点显然是基于多年一线经验总结而成，充满了对“最佳实践”的深刻洞察，而不是对既有文档的简单复述。
评分**评价一** 这本书的排版和装帧质量实在令人眼前一亮，拿到手上就感觉沉甸甸的，充满了专业的气息。纸张的质感很棒，不是那种廉价的光滑纸，而是带有微微的纹理，阅读起来非常舒适，长时间盯着屏幕看久了的眼睛，能从这种实体书的质感中得到片刻的放松。封面设计虽然简约，却透露出一种深邃的科技感，让人在众多技术书籍中一眼就能记住。更让我惊喜的是，随书附赠的光盘（如果还有的话，虽然现在大家更多用电子资源）或者配套的学习资料，整理得井井有条，每一个章节的示例代码都能轻易找到，并且清晰地标注了版本兼容性信息，这对于驱动开发这种对环境要求极高的领域来说，简直是救命稻草。作者在细节上的用心程度，从这些实体层面的处理就能窥见一斑，这不仅仅是一本技术手册，更像是一件精心制作的工艺品，体现了对知识载体的尊重。这种对物理媒介的重视，在如今这个“快餐式”阅读时代显得尤为可贵，它鼓励读者慢下来，沉浸式地去吸收那些需要时间消化的硬核知识。
评分**评价五** 这本书的索引和参考资料部分做得非常到位，这往往是一个衡量技术书籍专业程度的重要指标。目录的设计非常直观，层级分明，即便是查找某个特定函数或数据结构定义时，也能迅速定位，这对于需要频繁查阅特定细节的开发工作来说至关重要。更重要的是，作者在文末列出的参考资料，覆盖了大量的Linux内核官方文档（如LKDMLink，虽然我猜这本书不会明说这些缩写），重要的邮件列表讨论串，以及一些经典的核心代码贡献者的论文。这体现了一种严谨的学术态度：所有的结论都有据可查，并且鼓励读者继续探索更广阔的生态系统。它不仅仅是授人以鱼，更是授人以渔，指明了未来自我提升的方向。这种对知识源头的尊重和开放态度，让这本书的价值远超其内容本身，它成为了一个持续学习的起点，而非终点。
评分**评价二** 我本来以为这会是一本枯燥乏味的教科书，毕竟涉及底层内核机制，那种晦涩难懂的语言常常让人望而却步。然而，这本书的叙事方式简直是教科书级别的范本。作者似乎深谙读者的心理，总能在关键的技术点之前，用一个贴近实际工作场景的“小故事”或者“场景模拟”来引入，一下子就把抽象的概念具象化了。比如，在讲解中断处理流程时，他没有直接抛出复杂的寄存器操作，而是先描绘了一个硬件设备“急切地呼叫CPU”的画面，这种拟人化的手法极大地降低了初学者的心理门槛。语言的流畅度非常高，即便是处理那些极为复杂的并发控制、内存管理细节时，作者也能找到一种既严谨又不失趣味的措辞。读起来就像是跟随一位经验丰富的老工程师在身边，他耐心地为你拆解每一个复杂的环节，而不是生硬地念诵官方文档。这种行文风格，让原本令人头疼的内核部分，变得清晰可循，充满了逻辑的美感。
评分这可是中国我看过写的最棒的内核驱动框架书籍
评分有些内容比较老了，例如中断子系统改变很大。书很不错，适合那些刚开始入门驱动开发但是又不会的同学
评分这是一本不能只读一遍的好书！可惜绝版了
评分挑了几章感兴趣的看了看，适合入门。不过如果看过ULK，LDD等经典书，个人建议就不用看这本了，因为很多知识点都是重复的。
评分有些内容比较老了，例如中断子系统改变很大。书很不错，适合那些刚开始入门驱动开发但是又不会的同学
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