作者简介
周文嘉，目前就职于某国产 AI GPU 芯片公司，曾服务于 ARM、阿里巴巴、HTC 等公司，拥有 10 年以上工作经验，主要从事系统软件开发，涵盖系统库开发、指令集优化、Linux 内核开发等，为某些开源社贡献过一定数量的补丁，担任 Free time team 创始人，致力于免费教育事业。 刘盼，目前就职于某国际芯片公司，曾服务于三星电子研究所、某自动驾驶科技公司，具有手机、汽车和芯片行业的工作经验，创办 4 万多人的极客社区—“人人都是极客”，担任某科技公司合伙人，是谷歌开发者社区优秀讲师。 王钰达，加州大学伯克利分校和伊利诺伊理工学院双硕士，目前专注于 RISC-V 工具链、NVDLA 工具链、自定义自动驾驶相关加速器芯片前端和后端设计的敏捷开发。
目录
目 录
第 1章 通用处理器架构简介 1
1．1 综述 1
1．2 AArch64寄存器堆 2
1．2．1 通用寄存器 2
1．2．2 特殊寄存器 2
1．2．3 系统控制寄存器 2
1．2．4 处理器状态 3
1．2．5 函数调用标准 4
1．3 流水线 5
1．3．1 Cortex-A77微架构 5
1．3．2 微架构与代码优化 7
1．4 AArch64异常级别 8
1．5 内存模式 9
1．5．1 内存对齐 9
1．5．2 检查内存模式问题的工具 9
1．6 原子操作 10
1．6．1 指令介绍 10
1．6．2 原子指令使用示例 11
1．7 处理器缓存 12
1．8 系统安全增强 12
1．8．1 屏障指令 12
1．8．2 PAN 13
1．8．3 MTE 14
1．9 虚拟化 14
1．9．1 ARMv7a虚拟化扩展 14
1．9．2 ARM KVM work 15
1．9．3 ARM VHE 15
1．9．4 虚拟化的其他特性 15
1．10 更多处理器架构特性 16
1．10．1 获取处理器特性 16
1．10．2 运行时问题的深入讨论 16
1．10．3 处理器架构检测 18
1．10．4 ARMv8架构主要特性 20
1．11 主流编译器和模拟器对ARMv8 架构的支持 21
1．11．1 GCC对ARMv8架构的支持 21
1．11．2 QEMU模拟器对ARMv8架构的支持 22
第 2章 汇编与编译技术入门 23
2．1 通过C/C++学习汇编语言 23
2．1．1 位运算通用优化技巧 23
2．1．2 利用ARM的ubfiz等指令优化位操作 23
2．1．3 指令与数据保序 24
2．2 ARM64 NEON技术 24
2．2．1 NEON寄存器 25
2．2．2 调试环境 27
2．2．3 NEON编程 28
2．2．4 不同NEON开发方式的比较 37
2．2．5 SIMD优化技巧 38
2．2．6 实际案例 38
2．3 RISC-V汇编介绍 38
2．3．1 RISC-V汇编指令说明 40
2．3．2 RISC-V启动代码的分析 41
2．4 玩具编译器mini_c的实现 45
2．4．1 词法分析 45
2．4．2 语法分析 46
2．4．3 mini_c的源代码 48
2．5 LLVM简介 49
2．5．1 LLVM的代码表示 49
2．5．2 LLVM优化 50
2．6 LLVM实验代码 51
2．7 LLVM源代码 52
2．7．1 LLVM-6．0源代码编译 52
2．7．2 LLVM-12．0源代码编译 53
第3章 Linux内存管理 54
3．1 从CPU角度看内存 54
3．2 内核初始化内存 58
3．2．1 early_fixmap_init()函数 58
3．2．2 setup_machine_fdt()函数 59
3．2．3 arm64_memblock_init()函数 60
3．2．4 paging_init()函数 61
3．2．5 bootmem_init()函数 63
3．3 分区页帧分配器 67
3．3．1 伙伴算法 77
3．3．2 水位控制 84
3．3．3 内存回收 88
3．3．4 碎片页面规整 91
3．4 slab分配器及kmalloc的实现 96
3．4．1 走进slab分配器 96
3．4．2 数据结构 98
3．4．3 流程分析 100
3．4．4 kmalloc的实现 101
3．5 vmalloc()的原理和实现 103
3．5．1 数据结构 103
3．5．2 vmalloc()的实现 105
3．6 malloc()/mmap()的原理和实现 107
3．6．1 认识VMA 107
3．6．2 malloc()的实现 112
3．6．3 认识mm->brk 112
3．6．4 mmap()的实现 114
3．7 缺页异常处理 115
3．7．1 匿名页面缺页中断 120
3．7．2 文件映射缺页中断 122
3．7．3 页被交换到交换分区 123
3．7．4 写时复制 125
第4章 Linux进程管理 128
4．1 Linux对进程的描述 128
4．1．1 通过task_struct描述进程 128
4．1．2 task_struct、thread_info和内核栈的关系 129
4．1．3 如何获取当前进程 131
4．2 用户态进程/线程的创建 131
4．2．1 fork()函数 132
4．2．2 vfork()函数 134
4．2．3 pthread_create()函数 135
4．2．4 fork()函数、vfork()函数和pthread_create()函数的关系 136
4．3 do_fork()函数的实现 137
4．3．1 copy_process()函数 138
4．3．2 wake_up_new_task()函数 144
4．4 进程调度 146
4．4．1 进程的分类 146
4．4．2 与调度相关的数据结构 147
4．4．3 调度时刻 150
4．4．4 调度算法 154
4．4．5 CFS 156
4．4．6 选择下一个进程 158
4．4．7 进程上下文切换 162
4．5 多核系统的负载均衡 164
4．5．1 多核架构 164
4．5．2 CPU拓扑 165
4．5．3 调度域和调度组 169
4．5．4 CPU拓扑中调度域的初始化 172
4．5．5 何时做负载均衡 173
4．5．6 负载均衡的基本过程 174
第5章 Linux系统开发工具 177
5．1 GDB调试工具 177
5．1．1 程序调试方法 177
5．1．2 代码断点 177
5．1．3 数据断点 182
5．1．4 多线程调试 184
5．1．5 捕获当前位置 187
5．1．6 GDB的原理 191
5．1．7 coredump文件的使用 191
5．1．8
以下为对购买帮助不大的评价