《Linux内核API完全参考手册》实例源代码

Linux作为源码开放的操作系统，在计算机与嵌入式设备中广泛应用，因此对Linux内核开发与编程变得越来越重要了。本书以最新的Linux内核版本2.6.30为依据，对常用的内核API作了系统分析、归纳，设计典型实例，并对开发场景进行详细讲解。分析的内核API模块包括：模块机制内核API、进程管理内核API、进程调度内核API、中断与异常机制内核API、时间与定时机制内核API、内存管理内核API、内核同步机制API、文件系统内核API和设备驱动与设备管理模块内核API。

本书立足Linux内核API分析，深入实践。读者可以在较低起点下进行高效的内核分析与编程实践。本书可作为高等院校计算机、电子、信息类大学生及研究生进行Linux操作系统学习和编程的教材或参考书，也可作为Linux开发人员和广大的Linux爱好者编程开发的参考用书。

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目录

• 前言
• 本书使用方法
• 第1章 Linux内核API分析必备知识1
• Linux内核编程注意事项1
• 本书中模块编译Makefile模板1
• 内核调试函数printk2
• 内核编译与定制4
• 温馨提示10
• 参考文献11
• 第2章 Linux内核模块机制API12
• 函数：__module_address ( )12
• 函数：__module_ref_addr ( )14
• 函数：__module_text_address ( )16
• 函数：__print_symbol ( )18
• 函数：__symbol_get ( )20
• 函数：__symbol_put ( )22
• 函数：find_module ( )24
• 函数：find_symbol ( )27
• 函数：module_is_live ( )30
• 函数：module_put ( )32
• 函数：module_refcount ( )34
• 函数：sprint_symbol ( )36
• 函数：symbol_put_addr ( )38
• 函数：try_module_get ( )40
• 函数：use_module ( )42
• 参考文献44
• 第3章 Linux进程管理内核API45
• 函数：__task_pid_nr_ns( )45
• 函数：find_get_pid( )47
• 函数：find_pid _ns( )49
• 函数：find_task_by_pid_ns( )51
• 函数：find_task_by_pid_type _ns( )53
• 函数：find_task_by_vpid( )55
• 函数：find_vpid( )57
• 函数：get_pid( )59
• 函数：get_task_mm( )60
• 函数：is_container_init( )63
• 函数：kernel_thread( )65
• 函数：mmput( )67
• 函数：ns_of_pid( )69
• 函数：pid_nr( )71
• 函数：pid_task( )73
• 函数：pid_vnr( )75
• 函数：put_pid( )77
• 函数：task_active_pid_ns( )79
• 函数：task_tgid_nr_ns( )81
• 参考文献83
• 第4章 Linux进程调度内核API84
• 函数：__wake_up( )84
• 函数：__wake_up_sync( )87
• 函数：__wake_up_sync_key( )89
• 函数：abort_exclusive_wait( )91
• 函数：add_preempt_count( )95
• 函数：add_wait_queue( )97
• 函数：add_wait_queue_exclusive( )100
• 函数：autoremove_wake_function( )102
• 函数：complete( )106
• 函数：complete_all( )108
• 函数：complete_done( )111
• 函数：current_thread_info( )113
• 函数：default_wake_function( )115
• 函数：do_exit( )118
• 函数：finish_wait( )120
• 函数：init_waitqueue_entry( )123
• 函数：init_waitqueue_head( )125
• 函数：interruptible_sleep_on( )127
• 函数：interruptible_sleep_on_timeout( )130
• 函数：preempt_notifier_register ( )133
• 函数：preempt_notifier_unregister ( )136
• 函数：prepare_to_wait( )139
• 函数：prepare_to_wait_exclusive( )142
• 函数：remove_wait_queue( )146
• 函数：sched_setscheduler( )149
• 函数：set_cpus_allowed_ptr( )152
• 函数：set_user_nice( )155
• 函数：sleep_on( )158
• 函数：sleep_on_timeout( )160
• 函数：sub_preempt_count( )162
• 函数：task_nice( )164
• 函数：try_wait_for_completion( )166
• 函数：wait_for_completion( )169
• 函数：wait_for_completion_interruptible( )172
• 函数：wait_for_completion_interruptible_ timeout( )175
• 函数：wait_for_completion_killable( )179
• 函数：wait_for_completion_timeout( )182
• 函数：wake_up_process( )184
• 函数：yield( )187
• 参考文献188
• 第5章 Linux中断机制内核API189
• 函数：__set_irq_handler( )189
• 函数：__tasklet_hi_schedule( )191
• 函数：__tasklet_schedule( )194
• 函数：disable_irq( )196
• 函数：disable_irq_nosync( )196
• 函数：disable_irq_wake( )198
• 函数：enable_irq( )201
• 函数：enable_irq_wake( )203
• 函数：free_irq( )205
• 函数：kstat_irqs_cpu( )207
• 函数：remove_irq( )209
• 函数：request_irq( )213
• 函数：request_threaded_irq( )216
• 函数：set_irq_chained_handler( )219
• 函数：set_irq_chip( )221
• 函数：set_irq_chip_data( )225
• 函数：set_irq_data( )227
• 函数：set_irq_handler( )229
• 函数：set_irq_type( )232
• 函数：set_irq_wake( )234
• 函数：setup_irq( )237
• 函数：tasklet_disable( )239
• 函数：tasklet_disable_nosync( )241
• 函数：tasklet_enable( )243
• 函数：tasklet_hi_enable( )244
• 函数：tasklet_hi_schedule( )246
• 函数：tasklet_init( )248
• 函数：tasklet_kill( )250
• 函数：tasklet_shedule( )252
• 函数：tasklet_trylock( )254
• 函数：tasklet_unlock( )255
• 参考文献257
• 第6章 Linux内存管理内核API258
• 函数：__free_pages( )258
• 函数：__get_free_pages( )258
• 函数：__get_vm_area( )260
• 函数：__krealloc( )262
• 函数：alloc_pages( )265
• 函数：alloc_pages_exact( )268
• 函数：alloc_vm_area( )270
• 函数：do_brk( )272
• 函数：do_mmap( )273
• 函数：do_mmap_pgoff( )276
• 函数：do_munmap( )279
• 函数：find_vma( )281
• 函数：find_vma_intersection( )284
• 函数：free_pages( )286
• 函数：free_pages_exact( )287
• 函数：free_vm_area( )288
• 函数：get_unmapped_area( )288
• 函数：get_user_pages( )290
• 函数：get_user_pages_fast( )292
• 函数：get_vm_area_size( )294
• 函数：get_zeroed_page( )295
• 函数：kcalloc( )297
• 函数：kfree( )299
• 函数：kmalloc( )299
• 函数：kmap_high( )301
• 函数：kmem_cache_alloc( )303
• 函数：kmem_cache_create( )305
• 函数：kmem_cache_destroy( )308
• 函数：kmem_cache_free( )308
• 函数：kmem_cache_zalloc( )309
• 函数：kmemdup( )311
• 函数：krealloc( )313
• 函数：ksize( )315
• 函数：kstrdup( )318
• 函数：kstrndup( )319
• 函数：kunmap_high( )321
• 函数：kzalloc( )321
• 函数：memdup_user( )323
• 函数：mempool_alloc( )325
• 函数：mempool_alloc_pages( )327
• 函数：mempool_alloc_slab( )329
• 函数：mempool_create( )331
• 函数：mempool_create_kzalloc_pool ( )333
• 函数：mempool_destroy( )334
• 函数：mempool_free( )335
• 函数：mempool_free_pages( )335
• 函数：mempool_free_slab( )336
• 函数：mempool_kfree( )336
• 函数：mempool_kmalloc( )337
• 函数：mempool_kzalloc( )339
• 函数：mempool_resize( )341
• 函数：nr_free_buffer_pages( )343
• 宏：page_address( )345
• 宏：page_cache_get( )346
• 宏：page_cache_release( )348
• 函数：page_zone( )349
• 宏：probe_kernel_address( )352
• 函数：probe_kernel_read( )354
• 函数：probe_kernel_write( )355
• 函数：vfree( )357
• 函数：vma_pages( )358
• 函数：vmalloc( )359
• 函数：vmalloc_to_page( )361
• 函数：vmalloc_to_pfn( )363
• 函数：vmalloc_user( )365
• 参考文献366
• 第7章 Linux内核定时机制API368
• 函数：__round_jiffies( )368
• 函数：__round_jiffies_relative( )369
• 函数：__round_jiffies_up( )371
• 函数：__round_jiffies_up_relative( )373
• 函数：__timecompare_update( )375
• 函数：add_timer( )377
• 函数：current_kernel_time( )378
• 函数：del_timer( )380
• 函数：del_timer_sync( )382
• 函数：do_gettimeofday( )384
• 函数：do_settimeofday( )386
• 函数：get_seconds( )388
• 函数：getnstimeofday( )390
• 函数：init_timer( )391
• 函数：init_timer_deferrable( )393
• 函数：init_timer_deferrable_key( )395
• 函数：init_timer_key( )398
• 函数：init_timer_on_stack( )400
• 函数：init_timer_on_stack_key( )402
• 函数：mktime( )404
• 函数：mod_timer( )406
• 函数：mod_timer_pending( )408
• 函数：ns_to_timespec( )410
• 函数：ns_to_timeval( )412
• 函数：round_jiffies( )414
• 函数：round_jiffies_relative( )416
• 函数：round_jiffies_up( )418
• 函数：round_jiffies_up_relative( )420
• 函数：set_normalized_timespec( )422
• 函数：setup_timer( )424
• 函数：setup_timer_key( )426
• 函数：setup_timer_on_stack( )428
• 函数：setup_timer_on_stack_key( )430
• 函数：timecompare_offset( )432
• 函数：timecompare_transform( )435
• 函数：timecompare_update( )436
• 函数：timer_pending( )439
• 函数：timespec_add_ns( )441
• 函数：timespec_compare( )442
• 函数：timespec_equal( )444
• 函数：timespec_sub( )446
• 函数：timespec_to_ns( )448
• 函数：timeval_compare( )450
• 函数：timeval_to_ns( )452
• 函数：try_to_del_timer_sync( )453
• 参考文献456
• 第8章 Linux内核同步机制API457
• 函数：atomic_add( )457
• 函数：atomic_add_negative( )458
• 函数：atomic_add_return( )460
• 函数：atomic_add_unless( )461
• 宏：atomic_cmpxchg( )463
• 函数：atomic_dec( )464
• 函数：atomic_dec_and_test( )466
• 函数：atomic_inc( )467
• 函数：atomic_inc_and_test( )469
• 宏：atomic_read( )470
• 宏：atomic_set( )471
• 函数：atomic_sub( )472
• 函数：atomic_sub_and_test( )474
• 函数：atomic_sub_return( )475
• 函数：down( )477
• 函数：down_interruptible( )479
• 函数：down_killable( )481
• 函数：down_read( )483
• 函数：down_read_trylock( )485
• 函数：down_timeout( )487
• 函数：down_trylock( )489
• 函数：down_write( )491
• 函数：down_write_trylock( )492
• 函数：downgrade_write( )494
• 宏：init_rwsem( )496
• 宏：read_lock( )498
• 函数：read_seqbegin( )499
• 函数：read_seqretry( )500
• 宏：read_trylock( )503
• 宏：read_unlock( )504
• 宏：rwlock_init( )505
• 函数：sema_init( )508
• 宏：seqlock_init( )509
• 宏：spin_can_lock( )511
• 宏：spin_lock( )513
• 宏：spin_lock_bh( )514
• 宏：spin_lock_init ( )516
• 宏：spin_lock_irq( )518
• 宏：spin_lock_irqsave( )520
• 宏：spin_trylock( )522
• 宏：spin_unlock( )525
• 宏：spin_unlock_bh( )526
• 宏：spin_unlock_irq( )526
• 宏：spin_unlock_irqrestore( )527
• 宏：spin_unlock_wait( )527
• 函数：up( )529
• 函数：up_read( )531
• 函数：up_write( )532
• 宏：write_lock( )532
• 函数：write_seqlock( )534
• 函数：write_sequnlock( )534
• 宏：write_trylock( )535
• 宏：write_unlock( )537
• 参考文献537
• 第9章 Linux文件系统内核API539
• 函数：__mnt_is_readonly( )539
• 函数：current_umask( )541
• 函数：d_alloc( )542
• 函数：d_alloc_root( )544
• 函数：d_delete( )547
• 函数：d_find_alias( )547
• 函数：d_invalidate( )549
• 函数：d_move( )550
• 函数：d_validate( )551
• 函数：dput( )553
• 函数：fget( )554
• 函数：find_inode_number( )557
• 函数：generic_fillattr( )559
• 函数：get_empty_filp( )561
• 函数：get_fs_type( )563
• 函数：get_max_files( )565
• 函数：get_super( )566
• 函数：get_unused_fd( )569
• 函数：have_submounts( )570
• 函数：I_BDEV( )572
• 函数：iget_locked( )573
• 函数：inode_add_bytes( )575
• 函数：inode_get_bytes( )576
• 函数：inode_needs_sync( )578
• 函数：inode_set_bytes( )580
• 函数：inode_setattr( )581
• 函数：inode_sub_bytes( )584
• 函数：invalidate_inodes( )586
• 函数：is_bad_inode( )587
• 函数：make_bad_inode( )588
• 函数：may_umount( )590
• 函数：may_umount_tree( )591
• 函数：mnt_pin( )593
• 函数：mnt_unpin( )594
• 函数：mnt_want_write( )596
• 函数：new_inode( )596
• 函数：notify_change( )598
• 函数：put_unused_fd( )600
• 函数：register_filesystem( )602
• 函数：unregister_filesystem( )604
• 函数：unshare_fs_struct( )604
• 函数：vfs_fstat( )606
• 函数：vfs_getattr( )608
• 函数：vfs_statfs( )610
• 参考文献613
• 第10章 Linux设备驱动及设备管理API614
• 函数：__class_create( )614
• 函数：__class_register( )615
• 函数：cdev_add( )616
• 函数：cdev_alloc( )617
• 函数：cdev_del( )619
• 函数：cdev_init( )624
• 宏：class_create( )628
• 函数：class_destroy( )629
• 宏：class_register( )631
• 函数：class_unregister( )632
• 函数：device_add( )637
• 函数：device_create( )638
• 函数： device_del( )640
• 函数：device_destroy( )640
• 函数：device_initialize( )646
• 函数：device_register( )652
• 函数：device_rename( )652
• 函数：device_unregister( )657
• 函数：get_device( )663
• 函数：put_device( )663
• 函数：register_chrdev( )667
• 函数：register_keyboard_notifier( )668
• 函数：unregister_chrdev( )669
• 函数：unregister_keyboard_notifier( )675
• 部分相关函数说明679
• 参考文献679
• 附录 Linux内核API快速检索表680