| Einleitung | 11 |
| Theorie ist notwendig | 19 |
| Betriebssystemarchitektur | 19 |
| Komponenten des Kernels | 20 |
| Sonstige Betriebssystemkomponenten | 33 |
| Abarbeitungskontext und Unterbrechungsmodell | 34 |
| Quellensuche | 37 |
| Kernelcode-Entwicklung in der Praxis | 41 |
| Auf der Kommandoebene entwickeln | 42 |
| Fehler finden | 52 |
| Techniken der Kernelprogrammierung | 62 |
| Coding Style: Kernelcode lesen und Kernelcodeschreiben | 62 |
| Kernelcode kodieren | 64 |
| Objektbasierte Programmierung und Entwurfsmuster im Kernel | 66 |
| Hilfsfunktionen | 70 |
| Cross-Development | 72 |
| Nicht vergessen: Auswahl einer geeigneten Lizenz | 74 |
| GPL und LGPL | 75 |
| MPL und BSD | 76 |
| Treiber aus Sicht der Applikation | 79 |
| Die Programmierschnittstelle der Applikation | 79 |
| Zugriffsmodi | 84 |
| Einfache Treiber | 89 |
| Bevor es losgeht … | 90 |
| Cross-Kompilierung | 92 |
| Den Kernel erweitern | 93 |
| Kernelmodule | 93 |
| Vom Modul zum Treiber | 98 |
| Einfaches Treibertemplate | 101 |
| Die Treibereinsprungspunkte | 105 |
| driver_open: die Zugriffskontrolle | 108 |
| Aufräumen in driver_close | 111 |
| Lesezugriffe im Treiber | 111 |
| Schreibzugriffe im Treiber | 121 |
| Die Universalschnittstelle IO-Control | 123 |
| Wenn Applikationen mehrere Ein-/Ausgabekanäleüberwachen | 127 |
| Daten zwischen Kernel- und Userspace transferieren | 130 |
| Hardware anbinden | 134 |
| Datentypen und Datenablage | 135 |
| Ressourcenmanagement | 136 |
| Direkter Hardwarezugriff | 145 |
| Hardware erkennen | 150 |
| Device Tree | 154 |
| PCI | 160 |
| Treiberinstanzen | 173 |
| Treibertemplate: Basis für Eigenentwicklungen | 175 |
| Fortgeschrittene Kernelcode-Entwicklung | 181 |
| Zunächst die Übersicht | 182 |
| Interrupts | 183 |
| Interruptverarbeitung klassisch | 183 |
| Threaded Interrupts | 187 |
| Interrupts, testen mit dem Raspberry Pi | 191 |
| Softirqs | 199 |
| Tasklets | 200 |
| Timer-Funktionen | 203 |
| High Resolution Timer | 207 |
| Tasklet auf Basis des High Resolution Timers | 210 |
| Kernel-Threads | 211 |
| kthread-Daemon | 213 |
| Workqueues | 216 |
| Event-Workqueue | 221 |
| Kritische Abschnitte sichern | 222 |
| Atomare Operationen | 223 |
| Mutex und Semaphor | 229 |
| Spinlocks | 240 |
| Sequencelocks | 247 |
| Interruptsperre und Kernel-Lock | 250 |
| Synchronisiert warten | 251 |
| Memory Barriers | 254 |
| Per-CPU-Variablen | 256 |
| Fallstricke | 256 |
| Vom Umgang mit Zeiten | 258 |
| Relativ- und Absolutzeiten | 258 |
| Zeitverzögerungen | 264 |
| Dynamischen Speicher effizient verwalten | 267 |
| Buddy-System | 268 |
| Objekt-Caching | 270 |
| Große Speicherbereiche reservieren | 275 |
| Speicher pro Prozessorkern | 276 |
| Systemaspekte | 281 |
| Proc-Filesystem | 282 |
| Schreibzugriffe unterstützen | 287 |
| Sequencefiles | 290 |
| Das Gerätemodell | 295 |
| Implementierungstechnische Grundlagen | 299 |
| Gerätedateien automatisiert anlegen lassen | 300 |
| Treiber anmelden | 302 |
| Geräte anmelden | 304 |
| Attributdateien erstellen | 310 |
| Eigene Geräteklassen erstellen | 314 |
| Neue Bussysteme anlegen | 315 |
| Green Computing | 316 |
| Firmware-Interface | 328 |
| Treiber parametrieren | 334 |
| Systemintegration | 339 |
| Modutils | 341 |
| Hotplug | 344 |
| Module beim Booten laden | 345 |
| Kernel Build System | 345 |
| Treiberquellen als integrative Erweiterung der Kernelquellen | 346 |
| Modultreiber außerhalb der Kernelquellen | 350 |
| Module automatisiert generieren (DKMS) | 352 |
| Intermodul-Kommunikation | 357 |
| Realzeitaspekte | 362 |
| Sonstige Treibersubsysteme | 367 |
| GPIO-Subsystem | 367 |
| I2C-Subsystem | 372 |
| Serial Peripheral Interface (SPI) | 380 |
| USB-Subsystem | 388 |
| USB programmtechnisch betrachtet | 389 |
| Den Treiber beim USB-Subsystem registrieren | 393 |
| Die Geräteinitialisierung und die -deinitialisierung | 395 |
| Auf das USB-Gerät zugreifen | 397 |
| Netzwerk-Subsystem | 403 |
| Datenaustausch zur Kommunikation | 404 |
| Netzwerktreiber initialisieren | 406 |
| Netzwerktreiber deinitialisieren | 407 |
| Start und Stopp des Treibers | 407 |
| Senden und Empfangen | 408 |
| Blockorientierte Gerätetreiber | 413 |
| Bevor es richtig losgeht … | 416 |
| Daten kerneloptimiert transferieren | 418 |
| Grundlegendes zu BIO-Blöcken | 424 |
| Treiberoptimierter Datentransfer | 428 |
| Crypto-Subsystem | 430 |
| Kleines Einmaleins der Kryptografie | 430 |
| Dienste in der Übersicht | 433 |
| Eigene Algorithmen einbinden | 444 |
| Über das Schreiben eines guten, performanten Treibers | 451 |
| Konzeption | 451 |
| Keine halben Sachen … | 452 |
| Intuitive Nutzung durch Struktur | 453 |
| Sicher muss es sein | 454 |
| Funktional muss es sein | 455 |
| Realisierung | 455 |
| Sicherheitsgerichtetes Programmieren | 455 |
| Mit Stil programmieren | 456 |
| 32 Bit und mehr: Portierbarer Code | 461 |
| Zeitverhalten | 466 |
| Anhang | 471 |
| Kernel generieren und installieren | 473 |
| Nativ kompilieren: PC-Plattform | 475 |
| Nativ kompilieren: Raspberry Pi | 479 |
| Cross-Kompilieren: PC als Host, Raspberry Pi als Target | 480 |
| Makros und Funktionen des Kernels kurz gefasst | 485 |
| Literaturverzeichnis | 669 |
| Index | 671 |
| www.dpunkt.de | 0 |
