Unix内核源码剖析

作者简介：

青柳隆宏

日本资深程序员，现在硅谷从事计算机处理芯片的设计工作。曾设计了超级计算机“京”的L1缓存，该计算机在2011年排名世界Top 500超级计算机的第1位，也是人类历史上第一台计算能力跨越1亿亿次每秒的计算系统。作者Email：v6@gachapin.jp。

译者简介：

殷中翔

日本国立九州大学系统信息专业硕士学位。具有十余年软件开发经验，现主要从事企业Web系统服务器端的开发及维护工作。

黄炎

同济大学本科毕业，现供职于上海爱可生，从事数据库高可用软件开发。大学有幸师从陈闳中教授，一窥UNIX V6代码的门径。

周金杰

同济大学硕士，法国国立高等电信学院（TELECOM PARIS）硕士。曾通读并研究UNIX V6源代码，同时参与了面向对象操作系统的移植以及操作系统调试器的开发工作，熟悉系统底层相关的技术知识。崇尚设计，享受编程给...

(展开全部)

作者简介：

青柳隆宏

日本资深程序员，现在硅谷从事计算机处理芯片的设计工作。曾设计了超级计算机“京”的L1缓存，该计算机在2011年排名世界Top 500超级计算机的第1位，也是人类历史上第一台计算能力跨越1亿亿次每秒的计算系统。作者Email：v6@gachapin.jp。

译者简介：

殷中翔

日本国立九州大学系统信息专业硕士学位。具有十余年软件开发经验，现主要从事企业Web系统服务器端的开发及维护工作。

黄炎

同济大学本科毕业，现供职于上海爱可生，从事数据库高可用软件开发。大学有幸师从陈闳中教授，一窥UNIX V6代码的门径。

周金杰

同济大学硕士，法国国立高等电信学院（TELECOM PARIS）硕士。曾通读并研究UNIX V6源代码，同时参与了面向对象操作系统的移植以及操作系统调试器的开发工作，熟悉系统底层相关的技术知识。崇尚设计，享受编程给生活带来的乐趣。

第I部分
什么是UNIX V6　　1
第1章　UNIX V6的全貌　　2
1.1 　什么是UNIX 　V6　　2
1.2 　UNIX的历史2
1.3 　UNIX 　V6内核　　4
· · · · · · (更多)

第I部分
什么是UNIX V6　　1
第1章　UNIX V6的全貌　　2
1.1 　什么是UNIX 　V6　　2
1.2 　UNIX的历史2
1.3 　UNIX 　V6内核　　4
1.4 　构成UNIX V6运行环境的硬件　　4
PDP-11　　5
1.5 　代码　　9
1.6 　手册　　9
1.7 　小结　　10
第II部分
进程　　11
第2章　进程　　12
2.1 　进程的概要　　12
什么是进程　　12
进程的并行执行　　12
进程的执行状态　　14
用户模式和内核模式　　14
交换处理15
2.2 　proc结构体和user结构体　　15
proc结构体　　16
user结构体　　17
2.3 　为进程分配的内存　　21
代码段　　21
数据段　　21
虚拟地址空间　　22
变换地址　　24
2.4 　小结　　26
第3章　进程的管理I　　27
3.1 　进程的生命周期　　27
3.2 　创建进程　　28
进程的复制　　28
父进程和子进程　　29
系统调用fork　　29
newproc()　　32
panic()　　36
3.3 　切换执行进程　　37
中断执行进程　　37
进程的执行状态　　37
选择执行进程的算法　　38
上下文切换　　39
系统调用wait　　39
sleep()　　39
swtch()　　41
swtch() 　的返回位置　　44
setpri()　　51
wakeup() 　51
setrun()　　52
3.4 　执行程序　　53
程序执行文件的格式 　53
系统调用exec　　54
estabur()　　62
sureg()　　65
expand()　　66
3.5 　进程的终止　　68
系统调用exit　　69
系统调用wait　　71
3.6 　数据区域的扩展　　73
系统调用break　　73
3.7 　管理内存和交换空间　　76
map结构体　　76
获取未使用区域　　77
释放区域 　79
3.8 　小结　　81
第4章　交换处理 　82
4.1 　什么是交换处理　　82
代码段和数据段　　82
sched()　　83
xswap()　　87
4.2 　共享代码段的处理　　88
xalloc()　　90
xfree()　　93
xccdec()　　93
4.3 　小结　　94
第III 　部分
中断 　95
第5章　中断与陷入 　96
5.1 　什么是中断与陷入　　96
什么是中断　　96
什么是陷入　　97
5.2 　优先级与向量（Vector）　　98
中断优先级和处理器优先级　　98
中断和陷入向量　　100
5.3 　中断和陷入的处理流程　　100
发生中断或陷入　　101
执行call和trap　　104
5.4 　时钟中断处理函数　　107
时钟设备的规格　　107
时钟中断处理函数的内容　　108
clock()　　113
5.5 　陷入处理函数　　117
trap()　　117
grow()　　122
5.6 　系统调用的处理流程　　123
传递参数的方法　　123
sysent结构体　　124
trap()　　126
5.7 　小结　　128
第6章　信号　　129
6.1 　什么是信号　　129
信号的发送方法　　129
确认接收信号　　129
信号的种类　　130
ssig()　　131
kill()　　132
signal()　　133
psignal()　　133
issig()　　134
psig()　　134
core()　　136
在系统调用处理中处理信号　　136
6.2 　跟踪功能　　137
什么是跟踪　　137
ipc结构体　　138
跟踪的处理流程　　138
stop()　　139
ptrace()　　140
procxmt()　　142
wait()　　143
6.3 　小结　　144
第IV 　部分
块I/O 　系统　　145
第7章　块设备子系统　　146
7.1 　设备的基础　　146
设备的种类　　146
设备驱动　　146
类别和设备编号　　147
特殊文件　　147
7.2 　块设备子系统　　148
缓冲区　　148
b-list和av-list　　150
RAW 　输入输出　　151
7.3 　缓冲区的初始化　　152
binit()　　152
clrbuf()　　153
7.4 　缓冲区的获取和释放　　154
getblk()　　154
notavail()　　156
brelse()　　157
7.5 　读取　　158
读取的种类　　158
bread()　　159
iowait()　　160
iodone()　　160
geterror()　　161
breada()　　161
incore()　　162
7.6 　写入　　163
写入的种类　　163
bwrite()　　164
bawrite()　　165
bdwrite()　　165
bflush()　　166
7.7 　RAW输入输出　　167
physio()　　167
swap()　　169
7.8 　小结　　171
第8章　块设备驱动　　172
8.1 　什么是块设备驱动　　172
块设备驱动表　　172
设备处理队列　　173
处理流程　　173
8.2 　RK-11磁盘驱动　　174
RK11-D　　175
特殊文件　　175
设定bdevsw[]　　176
中断处理函数　　176
RK11-D 　的寄存器　　177
rkstrategy()　　179
rkstart()　　180
rkaddr()　　180
devstart()　　181
rkintr()　　182
RAW 　输入输出　　184
8.3 　小结　　184
第V 　部分
文件系统　　185
第9章　文件系统　　186
9.1 　什么是文件系统　　186
inode　　186
树状结构的命名空间　　187
挂载　　187
访问权限　　188
根磁盘　　189
9.2 　块设备的区域　　189
用于启动的区域　　190
超级块　　190
inode区域　　191
存储区域　　193
9.3 　挂载　　193
mount结构体　　193
系统调用mount　　194
getmdev()　　196
系统调用umount　　197
9.4 　inode的获取和释放　　198
inode[]　　198
iget()　　201
iput()　　203
iupdat()　　204
9.5 　inode与存储区域的对应关系　　205
bmap()　　208
itrunc()　　211
9.6 　分配块设备中的块　　213
ialloc()　　213
ifree()　　216
alloc()　　217
free()　　220
getfs()　　222
badblock()　　222
9.7 　将路径变为inode　　223
目录的内容　　223
namei()　　224
access()　　230
9.8 　初始化与同步　　232
iinit()　　232
update()　　232
9.9 　小结　　234
第10章　文件处理　　235
10.1 　用户程序对文件的处理　　235
10.2　　3 　个结构体　　235
标准输入输出　　237
10.3 　文件的生成和打开处理　　237
系统调用creat　　238
maknode()　　238
wdir()　　239
系统调用open　　240
open1()　　241
falloc()　　242
ufalloc()　　243
openi()　　243
10.4 　文件的读取和写入　　244
系统调用read、write　　244
rdwr()　　245
readi()　　246
writei()　　248
iomove()　　250
getf()　　252
10.5 　指定文件的读写位置　　252
系统调用seek　　252
10.6 　关闭文件　　254
系统调用close　　254
closef()　　254
closei()　　255
10.7 　目录的生成　　255
系统调用mknod　　255
10.8 　文件的链接　　256
系统调用link　　257
suser()　　258
10.9 　删除文件　　258
系统调用unlink　　258
10.10 　小结　　260
第11章　管道　　261
11.1 　什么是管道　　261
使用管道的优点　　262
11.2 　开始管道通信　　262
系统调用pipe　　262
11.3 　收发数据　　264
writep()　　264
readp()　　266
plock()　　267
prele()　　267
11.4 　结束管道通信　　268
closef()　　268
11.5 　建立管道通信的流程　　268
建立父子进程间的通信　　268
系统调用dup　　272
11.6 　小结　　273
第VI 　部分
字符I/O 　系统　　275
第12章　字符设备　　276
12.1 　字符设备驱动　　276
字符设备缓冲区　　277
对缓冲区的操作　　278
初始化缓冲区池　　280
12.2 　LP11设备驱动　　281
什么是LP11　　281
LP11设备驱动的功能　　282
lpopen()　　284
lpwrite()　　285
lpcanon()　　285
lpoutput()　　287
lpstart()　　288
lpint()　　288
lpclose()　　289
12.3 　小结　　289
第13章　电传终端　　290
13.1 　什么是电传终端　　290
电传终端的接口　　290
特殊文件　　291
tty 　结构体　　292
maptab[]　　295
partab[]　　295
KL11/DL11　　296
KL11/DL11设备驱动的规格　　297
KL11/DL11设备驱动函数　　298
13.2 　终端的开启和关闭　　298
klopen()　　298
klclose()　　300
wflushtty()　　300
flushtty()　　301
13.3 　终端的设定　　302
gtty()　　302
stty()　　302
sgtty()　　303
klsgtty()　　304
ttystty()　　304
13.4 　从终端输入文字　　305
klrint()　　306
ttyinput()　　306
13.5 　读取输入的数据　　308
klread()　　309
ttread()　　309
canon()　　310
13.6 　向终端输出数据　　313
klwrite()　　314
ttwrite()　　315
ttyoutput()　　316
ttstart()　　318
ttrstrt()　　319
klxint()　　320
13.7 　小结　　320
第VII 　部分
启动系统　　321
第14章　启动系统　　322
14.1 　启动的流程　　322
start　　323
main()　　326
/etc/init　　329
14.2 　小结　　330
附　录 　参考资料等　　331
A.1　参考文献、网站　　331
A.2　pre 　K&R 　C　　335
后记　　337
索引　　338
· · · · · · (收起)

1.1 什么是UNIX V6 UNIX V6由肯•汤普逊（Kenneth Lane Thompson）和丹尼斯•里奇（Dennis MacAlistair Ritchie）开发，由贝尔实验室于1975 年发布。 因为大部分代码都是用C语言完成的，并且公开了源代码，所以包括大学在内的使用者纷纷将其移植到自己的环境中，UNIX V6因此得到广泛使用。在移植过程中，有些开发人员加入了独有的功能，其中一些功能后来也被原始版本所采纳。 从U...

• 第一章：UNIX V6的全貌