深入理解 Linux 内核：开发高性能内核级代码的权威指南

1991 年，Linus Torvalds 受专有 Unix 和 Minix 系统启发，发布了首个内核版本。三十多年后的今天，Linux 内核以其稳定性和强大功能成为嵌入式设备、大型数据中心，乃至 DevSecOps 社区不可或缺的基石。它为数以百万计的系统提供强劲而灵活的内核支持。

本书是一本不可多得的技术指南，深入剖析 Linux 内核的架构、发展历程与关键机制，帮助你掌握开发高性能内核代码的全部技能。

本书内容亮点

本书系统介绍了 Linux 内核的历史演进、体系结构、构建流程与自定义开发技巧。你将学习如何区分用户态与内核态，掌握设备驱动程序的开发，理解 Linux 设备模型（LDM），并深入内核内存管理、I2C、SPI、串口（Serial）、PCI 和实时时钟（RTC）等通信接口的实现方式。

此外，书中还探讨了 Linux 安全模块（LSM）、进程管理、实时概念、内核调试与性能分析方法，帮助你在开发过程中提升调试与优化能力。

通过本书你将学到：

• GNU/Linux 内核的历史、特性演变与开源许可证体系
• 如何开发字符设备驱动与块设备驱动
• 如何构建虚拟文件系统与新型文件系统
• 利用 USB 协议管理设备与开发驱动程序
• 内核空间调试技术，掌握驱动与模块的调试技巧
• Linux 设备模型（LDM）的结构与组织方式
• 内核内存管理、DMA（直接内存访问）与 NUMA（非一致性内存访问）机制
• 实现 Linux 安全模块（LSM）与 Netfilter 网络过滤钩子

适合读者群体

本书适用于希望深入理解 Linux 内核架构并开发自定义模块的软件工程师。对于项目经理、技术主管或架构师而言，本书能够帮助他们清晰把握 Linux 内核的功能、开发能力与安全模型。对于希望了解 Linux 安全限制、漏洞与防护机制的 CISO 与 IT 管理者同样具有参考价值。

目录结构

1. GNU/Linux 内核的历史
2. Linux 内核简介
3. 设备驱动入门
4. Linux 设备模型
5. 字符设备驱动
6. 块设备驱动与虚拟文件系统
7. USB 驱动与 libusb 库
8. 网络设备驱动开发
9. Linux 安全模块（LSM）
10. 内核内存管理与 DMA
11. Linux 通信接口详解（I2C、SPI、PCI、Serial 等）
12. 进程与任务管理机制
13. Linux 内核与驱动程序调试

这本书将带领你迈向 Linux 内核开发的高级阶段，助你构建更高效、更安全、更可定制的系统软件解决方案。无论是驱动开发、内核扩展，还是系统级性能调优，本书都是你值得信赖的指南。