大家好，我是皮哥 Peter，十年磨一劍，我的新書《打通Linux操作系統和芯片開發》上市了！

今天，新書開啟了 5 折優惠，滿滿的干貨，高顏值，雙色印刷，手感厚實，新書原價 139 元，限時半價，只要 69.5 元，趕緊抄底！

放幾張實拍圖，前 1000 本下單的都是親筆簽名版，這其中又有幾十本會包含隨機寄語作為彩蛋：

為了保證體驗，咱們這本采用的是彩色印刷，再加上圖非常多，整書體驗非常的棒，大家可以看下面視頻里的實際體驗：

為什么寫本書

畢業后我一直從事于底層技術開發，從最初的驅動開發、內核開發、安卓 Framework 開發、再到芯片級的系統開發，一直對底層的本質原理有著濃厚的興趣，十多年的工作沉淀對操作系統和芯片級的軟件開發有著一定的理解。希望通過某種方式把自己的一些總結記錄下來。另外我一直認為，如果把人比作計算機的話，人的大腦更像是 CPU，并不適合用來存儲記憶，特別是隨著時間的推移，經驗也會遺忘，所以需要有像硬盤一樣的東西把內容記錄下來，這也是我選擇寫書的原因之一。

為什么選擇寫打通操作系統和芯片開發的內容？我們知道計算機是個變化極快的行業，特別是從事互聯網行業的朋友，經常面對技術的更新，開發語言的迭代，每天過的都很焦慮，隨著新人的入職，技術的變化，老人的技術經驗似乎無法得到發揮，這也是為什么都說程序員有35歲失業的根本原因。那么技術更新不那么快的行業是不是就好點了呢？的確如此，比如更加底層的嵌入式行業，操作系統行業，芯片行業等都會比互聯網行業好很多，特別是同時懂軟件和硬件的工程師，甚至隨著時間的推移，越老越吃香，而且國家越來越重視底層技術的開發。即便是在互聯網行業，如果你對底層技術有著深厚的積累，依然可以很有競爭力，就相當是擁有了武俠片中的內功，一旦有了雄厚的內功，其它武功你一看就明白，一學就會，任何招式你和別人打出去的威力就不是一個級別。這種幫助無論對嵌入式開發者，還是對互聯網程序員都是非常明顯的。

學習最重要的是什么？其實很簡單，好的資料加好的老師，然后花時間投入進去?，F在人工智能發展很快，特別是大模型的出現，幾乎每個人都可以擁有自己的智能助手，完全可以利用人工智能充當好的老師。好的老師有了，那學習資料呢？我剛畢業那會學習資料很少，更不用說偏向底層的計算機書籍，只能通過閱讀代碼的方式一邊理解，一邊猜測背后的邏輯，很痛苦。很羨慕現在的學生，無論是視頻、圖文，還是自媒體、紙質書，市面上的學習資料很多，大大降低了學習的門檻。但這也是最大的問題，資料太多帶來的篩選成本和學習成本也很高。而且我發現，市場上雖然有很多操作系統、Linux 內核、芯片開發的書籍，但彼此內容都是隔離的，芯片、硬件開發者想了解軟件開發的人很多，但還是無法找到合適的書籍。軟件開發者想了解底層硬件技術原理，也是無法找到合適的內容，這一度讓有志于挖掘底層技術原理的工作者無從下手。這也是我選擇寫此書的原因之一，希望《打通操作系統和芯片開發》能幫助一些人找到提升內功的把手，借此機會在技術的道路上更上一層。

權威認證

很榮幸，《打通Linux操作系統和芯片開發》得到業界權威認證，受到了“鴻蒙之父”陳海波、RT-Thread創始人熊譜翔、飛漫科技創始人魏永明、嵌入式大咖韋東山、內核大佬宋寶華等良師益友的重磅推薦！

本書主要內容

全書共 13 章內容，操作系統部分涉及內存管理，進程管理，文件系統，同步管理，以及系統調用。芯片 SoC 部分涉及 SoC bringup 的過程，設備模型，設備樹原理，電源模塊，時鐘模塊，引腳模塊，時間模塊以及中斷模塊，這些模塊都是芯片運行操作系統的基本要求。站在一線開發者的角度先剖析 Kernel 6.6 的實現原理，然后結合恩智浦 i.MX9 芯片的 SoC 硬件原理，由淺入深的講解操作系統和 SoC 的不解之謎。本書涵蓋以下主要內容。

第1章介紹內存管理，包括內存管理的機制，CPU訪問內存的過程，內存架構和內存模型，memblock物理內存初始化和映射，物理內存的軟件劃分，頁幀分配器的實現，快速分配之水位控制，快速分配之伙伴系統，慢速分配之內存碎片整理。

第2章介紹進程管理，包括內核對進程的描述，用戶態進程、線程的創建，do_fork 函數的實現，進程的調度，SMP的負載均衡等內容。

第3章介紹文件系統，包括磁盤的物理結構，查看文件系統，查找 ext4 文件系統的過程，虛擬文件系統的原理。

第4章介紹同步管理，包括原子操作、 自旋鎖，信號量 、互斥鎖，RCU等內容。

第5章介紹系統調用，包括系統調用的定義，從內核態和用戶態講解系統調用的處理流程。

第6章介紹 SoC bringup，從 Uboot 啟動前，到 Uboot 的初始化，再到 Kernel 的初始化。內容包括 SPL 的工作流程，ATF 的工作流程，Uboot 的過程，以及 Kernel 各個子系統的初始化流程。

第7章介紹設備模型，這是進入研究設備驅動的基礎，內容包括設備模型的基石，設備模型的探究，最后手把手和大家一起定制一塊開發板。

第8章介紹設備樹原理，涉及設備樹的基本用法，設備樹的深度解析。

第9章介紹電源模塊，這是操作系統在SoC上運行的動力來源，內容涉及電源 Power Domain 的軟硬件實現，電源 Runtime PM 的軟硬件實現。

第10章介紹時鐘模塊，這是操作系統在 SoC 上運行的心跳，內容涉及時鐘控制器的硬件實現，時鐘子系統的實現，時鐘控制器的驅動實現。

第11章介紹引腳模塊，這是操作系統在 SoC 上運行的四肢，用來連接其它外設，內容涉及 IOMUX 控制器的硬件實現，IOMUX 控制器的驅動實現，以及引腳設備的驅動實現。

第12章介紹時間模塊，這是操作系統在 SoC 上運行時的計時，內容涉及時間子系統的架構，定時器和時鐘源的初始化，高分辨率定時器 hrtimer，底分辨率定時器，sched_timer。

第13章介紹中斷模塊，這是操作系統在 SoC 上運行時對外界的反饋，內容涉及中斷控制器的硬件實現，中斷控制器的驅動實現，中斷下半部的實現過程。

學習本書的好處

在人工智能時代，操作系統和芯片開發的技術廣度大幅擴展。AI 芯片的普及和邊緣計算、物聯網等新興技術的興起，要求硬件與軟件深度協同。例如，在邊緣設備上運行AI模型時，開發者需要同時優化操作系統的資源管理和芯片的能耗控制。這種跨領域能力是 AI 時代技術發展的關鍵。

從技術深度看，操作系統和芯片開發的學習能幫助讀者深入理解底層原理，提升性能優化、安全性和可靠性設計能力。例如，如何通過優化操作系統的調度算法和芯片的緩存機制來加速 AI 推理？如何設計安全的系統以保護隱私？這些問題的解決需要扎實的底層技術功底，為未來的技術創新奠定基礎。此外還可以助我們：

順利通過大廠面試。大廠面試通常非常注重技術深度。對于底層技術的考查，能夠有效篩選出真正有實力的候選人。在面試中，很多應聘者可能對應用層技術有一定了解，但深入到操作系統原理、芯片架構等底層知識時，掌握這些知識的人相對較少。例如，在操作系統方面，能夠深入講解進程調度算法（如 CFS - 完全公平調度算法）、內存管理機制（如分頁和分段機制）的應聘者會給面試官留下深刻印象。 在芯片開發領域，了解芯片常用驅動等底層知識，能夠在面試相關崗位時展現出自己的專業度。這是因為大廠往往有自己的底層技術研發需求，大廠在實際項目中會遇到很多與底層技術相關的問題。例如，軟件在運行時出現性能瓶頸，可能與操作系統的內存分配不合理或者 CPU 調度策略不優化有關。掌握底層技術的人能夠從根源上分析和解決這些問題，這在面試中通過案例分析等環節可以很好地體現出來。

拓寬技術職業方向。操作系統和芯片開發等底層技術的變化相對緩慢。與應用層技術頻繁更新換代不同，底層技術的核心原理和架構在較長時間內保持穩定。例如，Linux 操作系統的內核架構雖然在不斷發展，但基本的進程管理、內存管理等核心機制變化不大。學習這些底層技術可以讓從業者在較長的職業生涯中保持技術的有效性和競爭力。而且掌握底層技術能夠使從業者更容易實現技術遷移。無論是從不同行業領域之間的擇業，還是從一種操作系統平臺轉向另一種，底層技術知識都能提供堅實的基礎。例如，一個熟悉操作系統底層的開發者，在從傳統 PC 操作系統開發轉向移動操作系統開發時，能夠更快地理解和適應新的開發環境，因為移動操作系統的很多底層原理（如進程管理、資源調度）與傳統操作系統是相通的。在人工智能時代亦是如此。

緩解“35 歲失業“焦慮。在技術行業，35 歲左右往往面臨年輕從業者的競爭壓力。學習操作系統和芯片開發等底層技術可以建立起較高的技術壁壘。這些底層技術需要長時間的學習和實踐才能掌握，相比年輕從業者普遍掌握的應用層技術，底層技術更能體現資深從業者的價值。例如，在企業裁員時，能夠對操作系統內核進行優化或者對芯片設計進行改進的技術人員，因其不可替代的技術能力，被裁掉的風險相對較低。

最后，新書定價 139 元，但我幫大家爭取到了 5 折優惠，現在只要 69.5 元，優惠暫時還不知道能持續多久，想入手的朋友建議趁早，前1000名有簽名和彩蛋哦！