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第1章 计算机工作原理1

1.1 存储程序计算机工作模型1

1.2 x86-32汇编基础3

1.2.1 x86-32CPU的寄存器4

1.2.2 数据格式6

1.2.3 寻址方式和常用汇编指令7

1.2.4 汇编代码范例解析11

1.3 汇编一个简单的C语言程序并分析其汇编指令执行过程13

1.4 单元测试题26

1.5 实验27

第2章 操作系统是如何工作的29

2.1 函数调用堆栈29

2.2 借助Linux内核部分源代码模拟存储程序计算机工作模型及时钟中断32

2.2.1 内嵌汇编32

2.2.2 虚拟一个x86的CPU硬件平台34

2.3 在mykernel基础上构造一个简单的操作系统内核36

2.3.1 代码范例36

2.3.2 代码分析42

2.4 单元测试题48

2.5 实验48

第3章 MenuOS的构造50

3.1 Linux内核源代码简介50

3.2 构造一个简单的Linux内核56

3.3 跟踪调试Linux内核的启动过程60

3.4 单元测试题65

3.5 实验66

第4章 系统调用的三层机制（上）67

4.1 用户态、内核态和中断67

4.2 系统调用概述70

4.2.1 操作系统提供的API和系统调用的关系70

4.2.2 触发系统调用及参数传递方式71

4.3 使用库函数API和C代码中嵌入汇编代码触发同一个系统调用72

4.3.1 使用库函数API触发一个系统调用72

4.3.2 内嵌汇编语法简介73

4.3.3 C代码中嵌入汇编代码触发一个系统调用75

4.3.4 含两个参数的系统调用范例76

4.3.5 通用的触发系统调用的库函数syscall78

4.4 单元测试题79

4.5 实验80

第5章 系统调用的三层机制（下）81

5.1 给MenuOS增加命令81

5.2 使用gdb跟踪系统调用内核函数sys_time83

5.3 系统调用在内核代码中的处理过程85

5.3.1 中断向量0x80和system_call中断服务程序入口的关系86

5.3.2 在system_call汇编代码中的系统调用内核处理函数87

5.3.3 整体上理解系统调用的内核处理过程88

5.4 单元测试题91

5.5 实验92

第6章 进程的描述和进程的创建93

6.1 进程的描述93

6.2 进程的创建97

6.2.1 0号进程的初始化98

6.2.2 内存管理相关代码99

6.2.3 进程之间的父子、兄弟关系100

6.2.4 保存进程上下文中CPU相关的一些状态信息的数据结构101

6.2.5 进程的创建过程分析103

6.3 单元测试题120

第7章 可执行程序工作原理122

7.1 ELF目标文件格式122

7.1.1 ELF概述122

7.1.2 ELF格式简介123

7.1.3 相关操作指令128

7.2 程序编译129

7.2.1 预处理129

7.2.2 编译130

7.2.3 汇编131

7.2.4 链接133

7.3 链接与库134

7.3.1 符号与符号解析134

7.3.2 重定位137

7.3.3 静态链接与动态链接139

7.4 程序装载143

7.4.1 程序装载概要143

7.4.2 fork与execve内核处理过程148

7.4.3 庄周梦蝶153

7.4.4 小结154

7.5 单元测试题155

7.6 实验156

第8章 进程的切换和系统的一般执行过程158

8.1 进程调度的时机158

8.1.1 硬中断与软中断158

8.1.2 进程调度时机159

8.2 调度策略与算法161

8.2.1 进程的分类161

8.2.2 调度策略162

8.2.3 CFS调度算法164

8.3 进程上下文切换165

8.3.1 进程执行环境的切换165

8.3.2 核心代码分析167

8.4 Linux系统的运行过程172

8.5 Linux系统构架与执行过程概览174

8.5.1 Linux操作系统的构架174

8.5.2 ls命令执行过程即涉及操作系统相关概念175

8.6 进程调度相关源代码跟踪和分析176

8.6.1 配置运行MenuOS系统176

8.6.2 配置gdb远程调试和设置断点177

8.6.3 使用gdb跟踪分析schedule（）函数177

8.7 单元测试题179