煉數(shù)成金linux內(nèi)核探秘

本課程的內(nèi)容很簡(jiǎn)單，分析透徹一個(gè)簡(jiǎn)單的文件系統(tǒng)，分析透徹一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)，

課后檢驗(yàn)和作業(yè)也簡(jiǎn)單，學(xué)習(xí)者獨(dú)立寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單文件系統(tǒng)，獨(dú)立寫(xiě)一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)。

如果完成課程，達(dá)到課后目標(biāo)，相信我，你已經(jīng)超過(guò)了國(guó)內(nèi)主流公司絕大多數(shù)人的內(nèi)核水準(zhǔn)。

 

老師致學(xué)習(xí)者的話：

我認(rèn)為，計(jì)算機(jī)技術(shù)層面可以分為系統(tǒng)和架構(gòu)、語(yǔ)言和編譯、OS。而系統(tǒng)內(nèi)核無(wú)疑是其中最有難度，學(xué)習(xí)路徑最陡峭的一部分。各位既然選擇業(yè)余時(shí)間來(lái)學(xué)習(xí)這門(mén)艱深的課程，想必對(duì)自己有所期許，也有投入的計(jì)劃。誠(chéng)實(shí)的說(shuō)，本課程確實(shí)不是容易通過(guò)的，但對(duì)有志向的各位來(lái)說(shuō)，如果很容易通過(guò)，那么別人也會(huì)很容易。既然大家都容易得到，那么價(jià)值就大打折扣了。由此有志于此的學(xué)習(xí)者需要做好挑戰(zhàn)的準(zhǔn)備。

老師只是課程的引導(dǎo)者，而非代替學(xué)習(xí)者實(shí)踐和思考的人。學(xué)習(xí)者可以利用網(wǎng)絡(luò)搜索和自行發(fā)現(xiàn)答案，我想這一定可以大大提升學(xué)習(xí)者的信心。

 

本課程不需要太多內(nèi)核方面的知識(shí)。畢竟這是一門(mén)從基礎(chǔ)開(kāi)始的課程�；�本的c語(yǔ)言編程知識(shí)還是需要的，起碼要編譯過(guò)內(nèi)核，能配置內(nèi)核編譯的選項(xiàng)。 

 

本課程的內(nèi)容設(shè)置和典型的教科書(shū)不同，也和其它類似的教程不同，課程設(shè)置完全反應(yīng)了老師的思考和對(duì)國(guó)內(nèi)工業(yè)界現(xiàn)實(shí)的理解。將OS內(nèi)核分為基礎(chǔ)層面和應(yīng)用層面是作者的一個(gè)創(chuàng)造，也是導(dǎo)引學(xué)習(xí)者快速入門(mén)和學(xué)以致用的關(guān)鍵。本課程包括對(duì)OS內(nèi)存和任務(wù)調(diào)度的應(yīng)用，但并不包括這些的原理。因?yàn)槔蠋煵⒉徽J(rèn)為知識(shí)的堆徹就可以加深理解和思考，學(xué)習(xí)—應(yīng)用—創(chuàng)新—再學(xué)習(xí)是作者理解的最好路徑。如果能學(xué)以致用，就已經(jīng)達(dá)到很深的程度。畢竟這只是起步階段，太多的知識(shí)只會(huì)打擊初學(xué)者的信心。

 

雖然課程有大量的學(xué)習(xí)內(nèi)容，但課程的目的不是為了掌握某些知識(shí)，而是為了了解學(xué)習(xí)的方法，再進(jìn)一步了解思考的方式。我一直認(rèn)為，獨(dú)立學(xué)習(xí)是重要的，而獨(dú)立思考能力是最重要的。所以課程作業(yè)可能和課程的內(nèi)容并沒(méi)關(guān)系，甚至是課程里面完全沒(méi)有的內(nèi)容。沒(méi)問(wèn)題，如果深入思考，作業(yè)不會(huì)超過(guò)初學(xué)者可以達(dá)到的水準(zhǔn)，而找到答案的學(xué)習(xí)者，會(huì)發(fā)現(xiàn)已經(jīng)找到了自己的學(xué)習(xí)之路。

 

課程大綱：

第1課前言(第一階段：基礎(chǔ)知識(shí))

國(guó)內(nèi)內(nèi)核應(yīng)用的現(xiàn)狀

各大公司內(nèi)核應(yīng)用情況的介紹（百度、阿里、騰訊、IBM、intel、華為等）

國(guó)內(nèi)普遍的內(nèi)核應(yīng)用模式和問(wèn)題

 

內(nèi)核在當(dāng)前的主流應(yīng)用

云計(jì)算和虛擬化中內(nèi)核的應(yīng)用

設(shè)備開(kāi)發(fā)中驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)

分布式系統(tǒng)應(yīng)用：分布式文件系統(tǒng)，

 

如何學(xué)習(xí)內(nèi)核

帶著使用的目的學(xué)習(xí)內(nèi)核，邊學(xué)邊用，學(xué)以致用

閱讀和修改活著的代碼，而非讀書(shū)籍

以培養(yǎng)閱讀代碼的能力為主，而非具體知識(shí)的學(xué)習(xí)

 

內(nèi)核基礎(chǔ)層的范疇

內(nèi)核基礎(chǔ)層和應(yīng)用層的劃分邏輯

從代碼量和應(yīng)用模式理解應(yīng)用層和基礎(chǔ)層

 

學(xué)習(xí)方法和內(nèi)容

切勿貪大求全，聚焦關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域

奠定基礎(chǔ)，循序漸進(jìn)

興趣是第一驅(qū)動(dòng)力

本課程提出的學(xué)習(xí)方法和內(nèi)容

 

第2課內(nèi)核基礎(chǔ)層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(第一階段：基礎(chǔ)知識(shí))

內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

雙向鏈表

Hash鏈表

單向鏈表

紅黑樹(shù)

Radix樹(shù)

 

內(nèi)核同步機(jī)制

自旋鎖

內(nèi)核信號(hào)量

自旋鎖和內(nèi)核信號(hào)量的區(qū)別

原子變量

completion

每CPU變量

RCU無(wú)鎖機(jī)制

 

第3課內(nèi)核基礎(chǔ)層提供的服務(wù)

內(nèi)核中使用內(nèi)存

Linux內(nèi)存管理基礎(chǔ)-伙伴系統(tǒng)和slab

從伙伴系統(tǒng)申請(qǐng)內(nèi)存

從slab系統(tǒng)申請(qǐng)內(nèi)存

 

內(nèi)核中的任務(wù)調(diào)度

內(nèi)核中進(jìn)程調(diào)度的目的和應(yīng)用范圍

從例子程序?qū)W習(xí)進(jìn)程調(diào)度

內(nèi)核進(jìn)程調(diào)度的幾種方式

 

軟中斷和tasklet

軟中斷和中斷的關(guān)系

內(nèi)核缺省定義的軟中斷—BLOCK_SOFTIRQ、NET_TX_SOFTIRQ、NET_RX_SOFTIRQ

takslet

 

工作隊(duì)列

可以被調(diào)度的工作隊(duì)列

創(chuàng)建自己的工作隊(duì)列

 

第4課（第二階段：文件系統(tǒng)）

文件系統(tǒng)的基本概念

虛擬文件系統(tǒng)VFS

超級(jí)塊

目錄項(xiàng)dentry

索引節(jié)點(diǎn)inode

文件—和進(jìn)程有關(guān)的概念

 

文件系統(tǒng)的架構(gòu)

超級(jí)塊在文件系統(tǒng)中的基礎(chǔ)作用

Dentry—將文件組織為樹(shù)狀

Inode—文件的代表

文件—和進(jìn)程有關(guān)的邏輯對(duì)象

 

從代碼層次理解文件系統(tǒng)

寫(xiě)一個(gè)最簡(jiǎn)單文件系統(tǒng)

登記文件系統(tǒng)

文件系統(tǒng)申請(qǐng)自身的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

文件系統(tǒng)創(chuàng)建目錄和文件

 

第5課文件的打開(kāi)過(guò)程

 

第6課sysfs文件系統(tǒng)（第二階段：文件系統(tǒng)）

Sysfs—為設(shè)備服務(wù)的特殊文件系統(tǒng)

Sysfs的作用以及sysfs和dev目錄、proc文件系統(tǒng)的區(qū)別

Sysfs文件系統(tǒng)的初始化

目錄文件的創(chuàng)建

普通文件的創(chuàng)建

 

文件的打開(kāi)過(guò)程

和普通文件打開(kāi)過(guò)程的銜接

為文件創(chuàng)建inode結(jié)構(gòu)

為dentry結(jié)構(gòu)綁定屬性

在文件中保存私有數(shù)據(jù)

 

文件的讀寫(xiě)

讀文件的過(guò)程分析

寫(xiě)文件的過(guò)程分析

 

為對(duì)象屬性服務(wù)的Kobject結(jié)構(gòu)

Kobject概念和作用

利用koject理解總線的注冊(cè)

 

第7課文件系統(tǒng)的讀寫(xiě)（第二階段：文件系統(tǒng)）

文件系統(tǒng)的page cache機(jī)制

buffer I/O和direct I/O

塊緩存和page cache

Page cache的管理

Page cache的狀態(tài)

 

文件預(yù)讀

預(yù)讀的作用

預(yù)讀機(jī)制的架構(gòu)和算法

 

文件鎖概念和應(yīng)用

建議鎖和強(qiáng)制鎖

讀鎖和寫(xiě)鎖

 

文件讀過(guò)程代碼分析

硬盤(pán)操作模式和文件讀寫(xiě)的關(guān)系

文件同步操作和異步操作

頁(yè)狀態(tài)和讀操作的關(guān)系

讀操作的返回

 

文件寫(xiě)過(guò)程代碼分析

 

第8課通用塊層和scsi層（第二階段：文件系統(tǒng)）

塊設(shè)備隊(duì)列

Scsi塊設(shè)備隊(duì)列

電梯算法和電梯對(duì)象

硬盤(pán)HBA抽象層

 

IO的順序控制

 

IO調(diào)度算法

IO調(diào)度算法的架構(gòu)

Noop調(diào)度算法

Deadline調(diào)度算法

 

IO的處理過(guò)程

IO插入隊(duì)列的過(guò)程

IO出隊(duì)列的過(guò)程

IO返回路徑

 

第9課一個(gè)真實(shí)的文件系統(tǒng)ext2(第二階段)

Ext2文件系統(tǒng)的布局

Ext2文件系統(tǒng)的目錄樹(shù)

Ext2文件系統(tǒng)的內(nèi)容管理

Ext2文件系統(tǒng)的讀寫(xiě)

 

第10課設(shè)備概念和架構(gòu)（第三階段）

設(shè)備概念和架構(gòu)

設(shè)備的端口和設(shè)備內(nèi)存

設(shè)備中斷和DMA

總線對(duì)設(shè)備的掃描

設(shè)備驅(qū)動(dòng)管理

 

理解PCI總線

Pci設(shè)備工作原理

Pci總線域

Pci資源管理

Pci配置空間設(shè)置和讀取

 

PCI設(shè)備的掃描和發(fā)現(xiàn)

掃描系統(tǒng)0號(hào)總線

掃描總線上的pci設(shè)備

掃描多功能設(shè)備

掃描single設(shè)備

設(shè)備信息和屬性

 

第11課字符設(shè)備和input

文件系統(tǒng)和設(shè)備的關(guān)系

代表設(shè)備的文件

字符設(shè)備和字符設(shè)備的缺省處理函數(shù)

 

Input設(shè)備注冊(cè)

主從設(shè)備號(hào)

設(shè)備區(qū)間的登記

注冊(cè)字符設(shè)備

打開(kāi)input設(shè)備

 

Input設(shè)備的架構(gòu)分析

注冊(cè)input設(shè)備的驅(qū)動(dòng)

設(shè)備和驅(qū)動(dòng)的匹配方式

注冊(cè)input設(shè)備

 

第12課platform總線

從驅(qū)動(dòng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的過(guò)程

Q40kbd鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)的初始化

注冊(cè)platform驅(qū)動(dòng)

將驅(qū)動(dòng)注冊(cè)到總線

驅(qū)動(dòng)加載

遍歷總線上的設(shè)備

 

從設(shè)備找到驅(qū)動(dòng)的過(guò)程

注冊(cè)設(shè)備和總線

注冊(cè)設(shè)備的資源信息

添加設(shè)備對(duì)象

 

第13課塊設(shè)備

塊設(shè)備的架構(gòu)

塊設(shè)備、通用磁盤(pán)對(duì)象和隊(duì)列

塊設(shè)備和通用磁盤(pán)對(duì)象的綁定

塊設(shè)備的隊(duì)列和應(yīng)用

 

塊設(shè)備的創(chuàng)建和使用過(guò)程分析

塊設(shè)備例子-nbd驅(qū)動(dòng)初始化

為通用磁盤(pán)對(duì)象創(chuàng)建隊(duì)列

通用磁盤(pán)對(duì)象加入系統(tǒng)

 

塊設(shè)備文件系統(tǒng)

塊設(shè)備文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

塊設(shè)備文件系統(tǒng)的初始化

 

塊設(shè)備打開(kāi)的過(guò)程

塊設(shè)備對(duì)象

塊設(shè)備的打開(kāi)過(guò)程

 

158資源整合網(wǎng)：提供各類學(xué)習(xí)資源，名師講座視頻，培訓(xùn)課程視頻，音頻，文檔等···各類教程下載觀看。

好消息：為了回饋廣大用戶能學(xué)習(xí)更多知識(shí)。

現(xiàn)只需98開(kāi)通終身VIP會(huì)員

就可以終身免費(fèi)下載所有資源！

機(jī)會(huì)難得 錯(cuò)過(guò)就沒(méi)有了

提示：在電腦上打開(kāi)本站 tpyzk.cn 下載更方便。