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作者: rextsai (Rex Tsai) 看板: LinuxDev
标题: [心得] 十本 Linux 核心开发书籍介绍
时间: Fri Mar 18 02:30:51 2011
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作者: rextsai (Rex Tsai) 看板: Linux
标题: [心得] 十本 Linux 核心开发书籍介绍
时间: Thu Mar 17 19:00:22 2011
网页版: http://bit.ly/hJL3gJ
[2] 十本 Linux 核心开发书籍介绍
“利益揭露: 本文英文书籍连接使用 [3]Amazon Associates Program.”
我相信绝大部分 Linux 开发者都会告诉你，Driver 的开发比 Linux Application 容易许
多，即便写驱动程式听起来莫名伟大，其实也不过是一段 C/assembly 的组合程式码。有
别于桌面应用程式，Linux kernel API 较少因?不同的新软硬件规格，而进行大幅度 API
更动 (参数的简化倒是十分常见)，且由杰出的软件开发者撰写的核心架构，稳定性已经十
分可靠。
相较与 userland 高度复杂的设定机制，Linux Kernel 暴露的界面十分简单，在硬件稳定
的前提之下，你也难得碰到 API 反应与预期不符合的处境。一般开发者对于核心驱动程式
上手的时间，应该不会比开发桌面软件来的更久。花费时间较多应该是研读硬件手册，以
及不严谨的开发习惯造成臭虫而所需的除错时间。
对于深具经验的开发者，在学习开发 Linux kernel driver 时，最快的方法莫过于直接解
开 Kernel tarbar, 切进欲开发的 subsystem 目录，拿出 [4]global, [5]vim, [6]LXR
直接把现成程式码当作范例学习，很快就可以理解程式结构。不过，偶尔还是需要参考书
来验证对于架构得理解是否正确，另外接触新的 subsystem 时先阅读入门文章也可以减少
无谓的撞墙期。
所幸，几位 Linux kernel hacker 也是杰出的文件作者。在 Linux kernel sourc tree
中已有一些各子系统的架构、操作参考文件，涵盖了基本的 coding style、设计哲学等。
另外，像是 [7]Robert Love, [8]Greg Kroah-Hartman (PCI, USB maintainer) 等开发者
也出版了完整的书籍，很值得参考。
不过市面上针对 Linux kernel 开发的书籍也不少，那一本是适合你的呢？这类的技术书
籍，通常设定不同的读者?来设定内容，有的偏重知识，有的偏重操作实务。且出版版次
也会影响所介绍的 API 差异，造成无法编译其范例，但并非旧书，所谈之理论就不正确。
以下分享不才对于市面上 2005 年之后出版的[9]核心开发书籍的评论，希望对于想扩充团
队图书馆的朋友提供些参考。
[10][9780596100797-]
[11]Linux Kernel in a Nutshell 是 2006 年年底发行，作者是 GregKH，使用核心为
2.6.18，部分操作方式或指令已经略有更改。GregKH 基于让更多新手参与开发行列，针对
的读者是从未编译过 Linux kernel，想了解下载、设定、编译需求等等细节，适合刚从其
他平台进入 Linux 核心开发的朋友，可以较快熟悉核心编译的操作程序。书内主要介绍通
用性知识，因此未提各 distro 间安装 kernel 的细节 (如 initrd 建制方式)。
LKN 已采 [12]CC BY-SA 2.5 授权。电子书可于 GregKH 的[13]网页下载。
[14][0596005652]
[15]Understanding the Linux Kernel, Third Edition* 这本由两位博士 Daniel P.
Bovet 与 [16]Marco Cesati 所撰写，从 2000 年底出版之后，到 2005 已经是第三版，
介绍的核心是 2.6.24。有[17]中译版。
此书结构以流水帐方式带过各个子系统，但稍嫌肤浅的仅仅介绍表面的细节，未能给予概
观性的理论说明，也未能直指程式核心。篇幅常用于注记资料结构或函式用途，适合想寻
著面包屑理解 Linux kernel 运作的探险家使用。
[18][0470343435]
[19]Professional Linux Kernel Architecture 在2008 年出版，作者是 Wolfgang
Mauerer，作者的背景是量子物理学家。在没有社群内知名开发者的背书与协助下，他完成
了一本巨大的书籍，篇幅高达 1368 页。
有别于 UTLK，也许是为了非科班出生的读者，作者试着详尽的叙述作业系统的基本概念，
另外一方面也以程式码告诉读者 Linux 的运作模式。
如果你读不下纯粹理论导向的作业系统教科书，而想透过 Linux理解一个作业系统的设计
原理，这是适合你的书。本书基于 Linux kernel 2.6.24.
[20][0672329468]
身为知名的 kernal hacker, [21]Robert Love 在 [22]Linux Kernel Development (3rd
Edition) 一书中为读者拆解 Linux kernel source tree, 直接从设计理念切入，酌以程
式码辅助，读者需要有作业系统理论素养以及 Linux 开发经验，才能消化理解笔者的解剖
。最新第三版发表于 2010 年初版，更新到 2.6.34.
简体中译版 [23]Linux ?核??与??翻译自 Linux Kernel Development 第二版。正体
中文版有维科图书有限公司出版沈中庸, 沈彦男翻译的 [24]Linux 核心开发指南, 2/e。
[25][0596002556]
[26]Linux Network Internals 的作者是 [27]Christian Benvenuti，发表于 2005 年。
少数专谈 Linux Network stacks 的书籍，作者循序的从设定工具、核心启动开始，逐一
介绍封包传送接受、Bridging、IPv4、Neighboring Subsystem 与 Routing。
书中涵盖了 Layer 2, Layer 3 等协定, 可惜遗漏了 IPv6, IGMP, PIM, Traffic
Control, [28]Netfilter, Virtual devices (802.1Q, bonding, IPIP, GRE) 等等重要原
件。读者需要基本开发能力与网络协定常识。此书有[29]中译版。
[30][1584504811]
[31]The Linux TCP/IP Stack: Networking for Embedded Systems [32]第一版发表与
2004 年，最新[33]第二版 2006 年，针对的版本是 2.6.16，作者是 Thomas F. Herbert
。此书对于读者的定位不明。虽然意图以一个章节讨论嵌入式系统中的 TCP/IP Stack，但
除了说明一般嵌入式系统需求外，缺乏实际有用资讯。
书籍想涵盖各种 TCP/IP Stack 所涵盖的项目，但章节设计杂乱，从基本的 Network
Stack 开始介绍，对于 API 部分又缺乏系统性描述。既无法了解网络协定，或撰写网络程
式或作业系统核心架构。
书中时常夹杂叙述与程式码，令读者难以连贯消化，读者需要开启原始程式码才能领会作
者的。这是一本关于网络协定的原始码注记，适合已具核心开发经验的开发者参考使用，
考量其版本日期，书籍的功能可能比自行追踪程式码的效用还差。另外，若你想了解嵌入
式系统，这也不是你该买的书。
[34][0596005903]
[35]Linux Device Drivers, 3rd Edition* 的作者是 [36]Jonathan Corbet ([37]LWN 的
[38]创办人)、[39]Alessandro Rubini、[40]Greg Kroah-Hartman。即便 LDD3 已经出版
许久，还是所有想写 Linux kernel driver 的第一优先入门参考书阿。此书有[41]中译版
。
LDD3 务实的从实做范例开始，带领读者理解各种 subsystem，含括了入门操作与基本观念
，对于初次开发 lkm 的开发者提供了灯塔般的指引。
LDD3 授权采 [42]CC BY-SA 2.0，线上版可于此下载 [43]http://lwn.net/Kernel/LDD3/
。但由于书籍年代较久，针对的核心版本为 2.6.10，书中范例需要一点调整才能正常运作
。已有同好改了几份摆在 github ([44]jesstess, [45]martinezjavier).
[46][0132396556]
[47]Essential Linux Device Drivers 的作者是长期在 IBM 工作的 [48]Sreekrishnan
Venkateswaran，参与 [49]Linux Watch, [50]PDA, [51]Nurse Call Systems, [52]
Merlin Patient Care System 等等开发专案。有正体中译版 [53]Linux驱动程式开发实战
以及简体中译版 [54]精通Linux驱动程序开发。
这本书是作者的实务工程笔记，出版于 2008 年，针对核心为 2.6.23/2.6.24，透过此书
新手可以从中漫游一个深具经验的开发者，如何从原始码迷雾之中理解 Linux device
driver，老手或可从杂乱的描述中再次验证自己的理解。
虽然篇幅高达 744 页，却被引用程式码占了许多页面。这本书不足以提供开发者撰写驱动
程式的基本观念，也无法协助理解作业系统概观。
作者另有一小册 [55]Debugging Linux Systems 电子书短短九十页，带过几个常见的核心
除错工具与技巧，很有实务参考价值。
[56][0131181637]
[57]《The Linux(R) Kernel Primer: A Top-Down Approach for x86 and PowerPC
Architectures》出版于 2005 年，作者是 Claudia Salzberg Rodriguez, Gordon
Fischer, Steven Smolski。有[58]中文版，但[59]评价颇差。
书名让人非常期待总算有一本核心介绍书籍 x86 外的硬件平台，毕竟 [60]RISC vs [61]
CISC 架构的不同, [62]endianness, [63]alignment, [64]calling convention 等，应当
有许多写核心驱动程式应该注意得事项。但是整本书只在 2.2 节稍微说一下写 Assembly
时，PowerPC, x86 的指令差异，剩下的细节根本没提！
整本书还是着重在一般核心的结构介绍。
而书中除了少量的插图之外，根本没有没有多少逻辑上的说明跟描述。通篇拆解程式码，
对资料结构作注解。这些资讯任何有点基础的工程师都可自行阅读程式码及程式码注解。
新入门工程师还可能因?书中解释而疑惑。
除非你想写没有价值的书评，否则不建议购买。
[65][0131492470]
[66]Linux(R) Debugging and Performance Tuning: Tips and Techniques 出版于 2005,
作者是 Steve Best。此书少见的从除了应用程式之外，还从核心切入的除错、效能测试书
籍，因?这方面的技术资讯总是一下就超过保鲜期。
作者试着含括基本的 Profiling 实务开始，介绍 gdb, 应用程式内存管理，再讲核心的
各种资讯界面。很可惜，以一本专讲除错与效能测试的书来说，范例与介绍过于粗浅，以
第十二章 Dynamic Probes 为例，其介绍深度可能还比不上 [67]Documents/kprobes.txt
中的概念介绍与 IBM developerWorks 的[68]范例介绍。
适合刚切换到 Linux 的开发者，可概略学得各种基本开发工具者的入门资讯。
2011-03-17 18:00 更新
增列相关中译版本连接，感谢 [69]ansoncat 告知资讯。
References:
[1] http://people.debian.org.tw/~chihchun
[2] http://people.debian.org.tw/~chihchun/2011/03/17/10-linux-kernel-books/
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Amazon_Affiliates#Third-party_sellers
[4] http://www.gnu.org/software/global/
[5] http://www.vim.org/
[6] http://lxr.linux.no/
[7] http://blog.rlove.org/
[8] http://www.kroah.com/linux/
[9] http://www.anobii.com/chihchun/books/?filterType=3&filterValue=7&tagPage=1&doScroll=true
[10] http://www.amazon.com/gp/product/0596100795?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=0596100795
[11] http://www.amazon.com/gp/product/0596100795?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=0596100795
[12] http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5/
[13] http://www.kroah.com/lkn/
[14] http://www.amazon.com/gp/product/0596005652?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=0596005652
[15] http://www.amazon.com/gp/product/0596005652?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=0596005652
[16] http://www.sprg.uniroma2.it/home/cesati/
[17] http://www.anobii.com/books/LINUX%E6%A0%B8%E5%BF%83%E8%A9%B3%E8%A7%A3%EF%BC%88%E4%B8%89%E7%89%88%EF%BC%89/9789867794833/01a1519d5282b63a4a/
[18] http://www.amazon.com/gp/product/0470343435?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=0470343435
[19] http://www.amazon.com/gp/product/0470343435?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=0470343435
[20] http://www.amazon.com/gp/product/0672329468?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=0672329468
[21] http://rlove.org/
[22] http://www.amazon.com/gp/product/0672329468?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=0672329468
[23] http://www.books.com.tw/exep/prod/china/chinafile.php?item=CN10623111
[24] http://www.anobii.com/books/Linux_%E6%A0%B8%E5%BF%83%E9%96%8B%E7%99%BC%E6%8C%87%E5%8D%97,_2e/9789867503084/01f52037ae93f55382/
[25] http://www.amazon.com/gp/product/0596002556?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=0596002556
[26] http://www.amazon.com/gp/product/0596002556?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=0596002556
[27] http://benve.info/
[28] http://www.netfilter.org/
[29] http://www.oreilly.com.tw/product2_linux.php?id=a204
[30] http://www.amazon.com/gp/product/1584504811?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=1584504811
[31] http://www.amazon.com/gp/product/1584504811?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=1584504811
[32] http://www.amazon.com/gp/product/1584502843?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=1584502843
[33] http://www.amazon.com/gp/product/1584504811?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=1584504811
[34] http://www.amazon.com/gp/product/0596005903?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=0596005903
[35] http://www.amazon.com/gp/product/0596005903?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=0596005903
[36] http://www.oreillynet.com/pub/au/592
[37] http://lwn.net/
[38] http://en.wikipedia.org/wiki/LWN.net
[39] http://www.linux.it/~rubini/
[40] http://www.kroah.com/linux/
[41] http://www.oreilly.com.tw/product_linux.php?id=a184_toc
[42] http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0/
[43] http://lwn.net/Kernel/LDD3/
[44] https://github.com/jesstess/ldd3-examples/
[45] https://github.com/martinezjavier/ldd3
[46] http://www.amazon.com/gp/product/0132396556?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=0132396556
[47] http://www.amazon.com/gp/product/0132396556?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=0132396556
[48] http://elinuxdd.com/~elinuxdd/elinuxdd.docs/aboutme.html
[49] http://www.research.ibm.com/WearableComputing/linuxwatch/linuxwatch.html
[50] http://www.linuxfordevices.com/c/a/Linux-For-Devices-Articles/Device-Profile-CDL-Paron-secure-PDA/
[51] http://www.hill-rom.com/usa/NaviCare_NurseCall.htm
[52] http://www.linuxfordevices.com/c/a/Linux-For-Devices-Articles/Device-Profile-Merlin-Patient-Care-System/
[53] http://www.anobii.com/books/Linux%E9%A9%85%E5%8B%95%E7%A8%8B%E5%BC%8F%E9%96%8B%E7%99%BC%E5%AF%A6%E6%88%B0/9789866348174/017600ce73d44ab65e/
[54] http://www.anobii.com/books/Essential_Linux_device_drivers/9787115206473/019c9e0bf8b5932e5f/
[55] http://www.anobii.com/books/Debugging_Linux_Systems/9780136123545/01c4d74310f48c2430/
[56] http://people.debian.org.tw/~chihchun/wp-content/uploads/2011/03/0131181637.jpg
[57] http://www.amazon.com/gp/product/0131181637/ref=as_li_ss_tl?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=0131181637
[58] http://www.anobii.com/books/The_Linux_Kernel_Primer_%E4%B8%AD%E6%96%87%E7%89%88/9789867199614/013342e1203c95f23a/
[59] http://joyueng.twbbs.org/2006/12/31/the-linux-kernel-primer-chinese-edition/
[60] http://en.wikipedia.org/wiki/Reduced_instruction_set_computing
[61] http://en.wikipedia.org/wiki/Complex_instruction_set_computing
[62] http://en.wikipedia.org/wiki/Endianness
[63] http://en.wikipedia.org/wiki/Data_structure_alignment
[64] http://en.wikipedia.org/wiki/Calling_convention
[65] http://www.amazon.com/gp/product/0131492470/ref=as_li_ss_tl?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=0131492470
[66] http://www.amazon.com/gp/product/0131492470/ref=as_li_ss_tl?ie=UTF8&tag=rexsblahblahb-20&linkCode=as2&camp=1789&creative=390957&creativeASIN=0131492470
[67] http://www.kernel.org/doc/Documentation/kprobes.txt
[68] http://www.ibm.com/developerworks/library/l-kprobes.html
[69] http://blog.ansoncat.com/