这是一份针对 Linux 内核深层机制的硬核资料导读。很多开发者常年停留在应用层,对 `syscall` 之下的世界充满恐惧,导致遇到内核态崩溃、内存泄漏或驱动异常时,只能靠猜或盲目重启。这套资料的核心价值,在于通过源码级剖析,帮你补上“从用户态到内核态”的认知断层,让你理解操作系统是如何通过调度、内存分配和 I/O 管理来维持系统稳定性的。

这套内容并不适合纯小白。如果你连 `fork` 和 `exec` 的区别都说不清,或者没读过哪怕一点 C 语言编写的内核模块,直接硬啃源码会非常痛苦且极易放弃。它适合那些已经具备扎实的 Linux 系统编程基础,熟悉常用 shell 命令,且对底层原理有强烈好奇心的中级工程师。你的目标不应是“死记硬背”每一行代码,而是建立对关键数据结构和调用链路的直觉。

建议的学习路径不要试图按线性顺序从头看到尾,效率极低且容易迷失。首先,优先攻克“进程管理”部分,重点理解进程的状态转换、调度器(CFS)的选取逻辑以及上下文切换的具体开销,这是理解系统并发的基础。紧接着,深入“内存管理”系列,理清虚拟内存到物理内存的映射机制、页表结构以及缺页中断的处理流程,这块是性能调优的重灾区。在此基础上,再回头细读“设备驱动”与“文件系统”,理解 VFS 层如何抽象不同的存储介质,以及驱动模型如何解耦硬件与内核核心。最后的网络协议栈部分,可以作为进阶挑战,对比 TCP/IP 协议在栈中的具体实现。

学完这套体系,你应当具备独立排查内核级问题的能力。例如,当系统出现 `soft lockup` 时,你能快速定位是哪个内核线程被阻塞;当内存水位告急,你能判断是页缓存、slab 分配器还是应用程序泄漏导致;当新硬件无法识别,你知道如何编写最小可运行的驱动模块并挂入系统。这种能力不再是堆砌经验,而是基于对源码逻辑的推导。

在配合练习方面,千万不要只当“视频观众”。每一章学完,必须动手编写对应的内核模块或工具脚本进行验证。比如学完进程调度,就自己写一个程序模拟多核负载,用 `perf` 工具观察调度延迟;学完内存管理,就故意制造内存压力,使用 `vmstat` 和 `/proc/meminfo` 监控变化趋势。资料包中提供的源码片段是静态的,只有运行起来、调试过,那些晦涩的宏定义才会变成你脑海中的清晰图谱。记住,内核开发没有捷径,唯有反复阅读源码与动手调试的闭环,才能将知识转化为真正的工程直觉。

课程介绍

LINUx.png 2022-2-1 17:50 上传 早两年高价众筹的课程 视频和资料完整 现在从众筹区移到永久VIP区 01.Linux内核源码分析之【进程管理专题(一)】(10节) 02.Linux内核源码分析之【进程管理专题(二)】(5节) 03.Linux内核源码分析之【内存管理专题(一)】(10节) 04.Linux内核源码分析之【内存管理专题(二)】(8节) 05.Linux内核源码分析之【内存管理专题(三)】(9节) 06.Linux内核源码分析之【设备驱动管理专题(一)】(8节) 07.Linux内核源码分析之【设备驱动管理专题(二)】(6节) 08.Linux内核源码分析之【文件系统及内核组件专题(一)】(10节) 09.Linux内核源码分析之【文件系统及内核组件专题(二)】(5节) 10.Linux内核源码分析之【网络协议栈

课程目录

LINUx.png   2022-2-1 17:50 上传 早两年高价众筹的课程 视频和资料完整 现在从众筹区移到永久VIP区 01.Linux内核源码分析之【进程管理专题(一)】(10节) 02.Linux内核源码分析之【进程管理专题(二)】(5节) 03.Linux内核源码分析之【内存管理专题(一)】(10节) 04.Linux内核源码分析之【内存管理专题(二)】(8节) 05.Linux内核源码分析之【内存管理专题(三)】(9节) 06.Linux内核源码分析之【设备驱动管理专题(一)】(8节) 07.Linux内核源码分析之【设备驱动管理专题(二)】(6节) 08.Linux内核源码分析之【文件系统及内核组件专题(一)】(10节) 09.Linux内核源码分析之【文件系统及内核组件专题(二)】(5节) 10.Linux内核源码分析之【网络协议栈专题(一)】(10节) 11.Linux内核源码分析之【网络协议栈专题(二)】(7节) 12.Linux内核源码分析之【文件系统及内核组件专题(三)】(10节) 13.Linux内核源码分析之【文件系统及内核组件专题(四)】(7节) 14.Linux内核源码分析之【五大专题内容补充(一)】(7节) 15.Linux内核源码分析之【五大专题内容补充(二)】(6节) 16.Linux内核源码分析之【实战操作:进程间通信(一)】(7节) 17.Linux内核源码分析之【实战操作:进程间通信(二)】(7节) 18.Linux内核源码分析之【实战操作:进程间通信(三)】(4节) 19.Linux内核源码分析之【实战操作:网卡驱动模块(一)】(4节) 20.Linux内核源码分析之【实战操作:网卡驱动模块(二)】(4节) 21.Linux内核源码分析之【补充:进程管理基础部分】(7节) 22.Linux内核源码分析之【补充:基础知识部分】(5节) 23.Linux内核源码分析之【补充:直播解答视频】(2节) 24.Linux内核源码分析之【高频技术面试题(一)】(10节) 25.Linux内核源码分析之【高频技术面试题(二)】(8节)01. Linux内核源码分析之【进程管理专题(一)】(10节) 1.第0A讲 Linux内核整体架构与学习路线 33分钟 2.实战操作:动手编译自己Linux内核 15分钟 3.第001讲 Linux内核源码《目录结构详解》 78分钟 4.第002讲 进程原理及系统调用 试学 71分钟 5.第003讲 调度器及CFS调度器 86分钟 6.第004讲 1实时调度类及SMP和NUMA 51分钟 7.实战操作:进程优先级与调度策略 72分钟 8.第005讲 RCU机制及内存优化屏障 66分钟 9.第006讲 内核内存布局和堆管理 74分钟 10.补充:多核调度分析 20分钟 02. Linux内核源码分析之【进程管理专题(二)】(5节) 1.实战操作:内核数据结构(链表和红黑树) 66分钟 2.补充1-进程管理4大常用API详解(一) 36分钟 3.补充2-进程调度API系统调用实现(二) 59分钟 4.补充3-进程调度API系统调用实现(三) 51分钟 5.补充4-进程调度API系统调用实现(四) 54分钟 03. Linux内核源码分析之【内存管理专题(一)】(10节) 1.第007讲 虚拟地址空间布局架构 137分钟 2.第008讲 内存映射原理详解 121分钟 3.第009讲 物理内存组织结构 113分钟 4.第010讲 引导内存分配器原理 115分钟 5.第011讲 伙伴分配器 145分钟 6.第012讲 Slab块分配器详解 74分钟 7.第013讲 不连续页分配器及页表 123分钟 8.第014讲 用户空间缺页异常 126分钟 9.第015讲 页表缓存(TLB)与巨型页 109分钟 10.第016讲 页回收机制(一) 96分钟 04. Linux内核源码分析之【内存管理专题(二)】(8节) 1.第017讲 页回收机制(二) 107分钟 2.第018讲 反碎片技术 106分钟 3.实战操作:Linux内核内存池原理与实现 试学 117分钟 4.补充:获取系统内存数据信息 59分钟 5.补充:分配内存模式机制 46分钟 6.实战操作:slab块分配器内存实现 53分钟 7.实战操作:进程地址空间在内核(VMA实现) 39分钟 8.实战操作:伙伴系统算法与实现(补充) 21分钟 05. Linux内核源码分析之【内存管理专题(三)】(9节) 1.补充:设计per-cpu变量应用 32分钟 2.补充:缺页异常分析 13分钟 3.补充:页回收原理机制 21分钟 4.补充:内存管理2个核心调优参数分析 46分钟 5.补充:meminfo_zoneinfo信息分析 32分钟 6.实战操作:slab缓存API系统调用实现(补充) 53分钟 7.实战操作:系统调用kmalloc_vmalloc(补充) 29分钟 8.实战操作:perf性能分析工具(补充) 63分钟 9.补充-IOMMU基础分析 47分钟 06. Linux内核源码分析之【设备驱动管理专题(一)】(8节) 1.第020讲 I/O体系结构及访问设备 106分钟 2.第021讲 内核块设备详解 73分钟 3.第022讲 文件系统关联及字符设备操作 48分钟 4.第023讲 资源分配及总线系统 125分钟 5.第024讲 1模块(基础知识) 27分钟 6.第024讲 2插入及删除模块源码 51分钟 7.第024讲 3插入及删除模块项目实战 24分钟 8.实战操作:字符设备驱动通信实现(补充) 9分钟 07. Linux内核源码分析之【设备驱动管理专题(二)】(6节) 1.实战操作:PCI设备驱动实现分析 30分钟 2.实战操作:USB(设备驱动架构分析) 39分钟 3.补充1-USB驱动分析 111分钟 4.补充2-以太网驱动分析 57分钟 5.补充3-USB3.0设备控制器分析 73分钟 6.补充4-输入设备驱动程序 50分钟 08. Linux内核源码分析之【文件系统及内核组件专题(一)】(10节) 1.第025讲 1通用文件模型及VFS结构-基础 50分钟 2.第025讲 2通用文件模型及VFS-inode链接 45分钟 3.第025讲 3通用文件模型及VFS-VFS结构 36分钟 4.第026讲 1处理VFS对象及标准函数--VFS对象 64分钟 5.第026讲 2处理VFS对象及标准函数--标准函数 25分钟 6.第026讲 3处理VFS对象及标准函数--系统调用 37分钟 7.第027讲 1Ext文件系统族-Ext2文件系统 69分钟 8.第027讲 2Ext-Ext4文件系统_日志JBD2 64分钟 9.第028讲 proc文件系统 68分钟 10.第029讲 简单文件系统 38分钟 09. Linux内核源码分析之【文件系统及内核组件专题(二)】(5节) 1.第030讲 挂载文件系统 73分钟 2.补充:内核定时器 17分钟 3.补充:互斥锁分析 21分钟 4.补充:自旋锁机制 13分钟 5.实战操作:proc文件系统分析与系统调用 70分钟 10. Linux内核源码分析之【网络协议栈专题(一)】(10节) 1.第031讲 套接字及分层模型 126分钟 2.第032讲 套接字缓冲区及Net_device 102分钟 3.第033讲 Linux内核邻接子系统分析 110分钟 4.第034讲 内核Netlink套接字 132分钟 5.第035讲 网络层分析 130分钟 6.第036讲 传输层分析(TCPUDP) 148分钟 7.第037讲 传输层分析(SCTP&DCCP) 91分钟 8.第038讲 内核ICMP协议分析 111分钟 9.第039讲 NIC数据包接收与发送分析 94分钟 10.第040讲 IPsec(互联网安全协议) 58分钟 11. Linux内核源码分析之【网络协议栈专题(二)】(7节) 1.第041讲 Netfilter框架分析 71分钟 2.第042讲 epoll系统调用及内核实现 51分钟 3.第043讲 IPv4路由选择子系统 76分钟 4.第044讲 组播与策略路由选择 65分钟 5.第045讲 接收与发送IPv6数据包 45分钟 6.实战操作:内核Netlink套接字分析及实现 54分钟 7.实战操作:epoll原理及系统调用 76分钟 12. Linux内核源码分析之【文件系统及内核组件专题(三)】(10节) 1.第046讲 中断处理及IRQ 58分钟 2.第047讲 中断及软中断 56分钟 3.第048讲 Tasklet_等待队列_工作队列 54分钟 4.第049讲 中断控制器及域 50分钟 5.第050讲 中断处理流程 41分钟 6.第051讲 禁止_开启中断 21分钟 7.第052讲 处理器间中断 17分钟 8.第053讲 软中断分析 37分钟 9.第054讲 审计规则及数据结构 33分钟 10.实战操作:同步管理-RCU实现 47分钟 13. Linux内核源码分析之【文件系统及内核组件专题(四)】(7节) 1.补充1-中断管理常用API详解(一) 63分钟 2.补充2-中断管理常用API详解(二) 51分钟 3.补充3-中断管理常用API详解(三) 33分钟 4.补充4-中断管理常用API详解(四) 56分钟 5.补充5-中断管理常用API详解(五) 28分钟 6.补充6-文件系统常用API详解(六) 45分钟 7.补充7-文件系统常用API详解(七) 20分钟 14. Linux内核源码分析之【五大专题内容补充(一)】(7节) 1.第057讲 缓存着色(补充) 49分钟 2.第058讲 RDMA栈架构(补充) 27分钟 3.第059讲 InfiniBand编址功能数据包(补充) 22分钟 4.第060讲 PCI子系统(补充) 19分钟 5.第061讲 内核无线子系统模块(补充) 40分钟 6.第062讲 SMP调度详解(补充) 26分钟 7.第063讲 处理器缓存机制(补充) 43分钟 15. Linux内核源码分析之【五大专题内容补充(二)】(6节) 1.第064讲 文件页缓存(补充) 32分钟 2.第065讲 netfilter内部报文处理(补充) 52分钟 3.第066讲 中断管理之保存中断上下文(补充) 32分钟 4.第067讲 内核调优参数(补充) 36分钟 5.第068讲 内存与Kasan工具源码详解 29分钟 6.第069讲 内核调试方法printk(补充) 61分钟 16. Linux内核源码分析之【实战操作:进程间通信(一)】(7节) 1.内核编译1-Linux内核研习与项目实战 7分钟 2.内核编译1-Linux内核编译与升级 13分钟 3.内核编译1-Linux内核学习方法论 5分钟 4.进程间通信2-进程间通信的六种方式 3分钟 5.进程间通信2-Android为何需要实现binder 3分钟 6.进程间通信2-内核模块开发操作 5分钟 7.进程间通信2-进程通信组件/架构实现 15分钟 17. Linux内核源码分析之【实战操作:进程间通信(二)】(7节) 1.进程间通信2-系统调用的过程剖析 12分钟 2.进程间通信2-主次设备号与private_data作用 5分钟 3.进程间通信2-insmod与模块初始化的流程 20分钟 4.进程间通信2-模块open流程与file_ops实现 7分钟 5.进程间通信2-rmmod与模块退出的流程 4分钟 6.进程间通信2-模块write的流程与实现 12分钟 7.进程间通信2-模块read的流程与实现 4分钟 18. Linux内核源码分析之【实战操作:进程间通信(三)】(4节) 1.进程间通信2-poll的实现原理与wait_queue 15分钟 2.进程间通信2-模块编译与Makefile编写 7分钟 3.进程间通信2-内核模块安装与mknod 5分钟 4.进程间通信2-应用程序编程与内核模块调试 20分钟 19. Linux内核源码分析之【实战操作:网卡驱动模块(一)】(4节) 1.网卡驱动3-Docker的虚拟网卡与网卡的作用 3分钟 2.网卡驱动3-网卡作用与网卡驱动的运行环境 9分钟 3.网卡驱动3-如何设计适配世面网卡NIC子系统 9分钟 4.网卡驱动3-NIC网卡驱动的架构实现 11分钟 20. Linux内核源码分析之【实战操作:网卡驱动模块(二)】(4节) 1.网卡驱动3-NIC网卡驱动的recv与sk_buff 6分钟 2.网卡驱动3-NIC网卡初始化与原理分析 13分钟 3.网卡驱动3-NIC网卡open与stop的实现 10分钟 4.网卡驱动3-NIC的编译与用户态协议栈 8分钟 21. Linux内核源码分析之【补充:进程管理基础部分】(7节) 1.第071讲 Linux操作系统【进程管理】 2.第072讲 存储器结构与分区存储管理 3.第073讲 段式管理与页式管理 4.第074讲 文件管理详解 5.第075讲 x86_64处理器架构 6.第076讲 汇编基础与寻址方式 7.补充:ARM架构常见寄存器及指令集 22. Linux内核源码分析之【补充:基础知识部分】(5节) 1.补充1:开源社区介绍 2.补充2:KVM原理与架构分析 3.补充3:KVM网络与内存虚拟化 4.补充4:V4l2框架基础介绍(一) 5.补充5:V4l2框架基础介绍(二) 23. Linux内核源码分析之【补充:直播解答视频】(2节) 1.补充1:CFS调度算法_vruntime计算_缺页中断 2.补充2:CPU缓存_kmalloc_vmalloc_open 24. Linux内核源码分析之【高频技术面试题(一)】(10节) 1.补充1技术面试题:内核模式与用户模式 2.补充2技术面试题:伙伴系统申请内核内存 3.补充3技术面试题:kmalloc和vmalloc区别 4.补充4技术面试题:创建进程系统调用API 5.补充5技术面试题:schedule()进程切换方式 6.补充6技术面试题:用户进程间通信方式 7.补充7技术面试题:产生死锁的原因 8.补充8技术面试题:select和epoll区别 9.补充9技术面试题:硬中断号和内核IRQ映射 10.补充10技术面试题:CFS调试器 25. Linux内核源码分析之【高频技术面试题(二)】(8节) 1.补充11技术面试题:虚拟地址转物理地址 2.补充12技术面试题:内核为何用红黑树和链表 3.补充13技术面试题:芯片选型考虑综合因素 4.补充14技术面试题:swapmemcachebuffer区别 5.补充15技术面试题:缓存策略 6.补充16技术面试题:malloc分配方式详解 7.补充17技术面试题:文件回写原理 8.补充18技术面试题:写时复制缺页异常流程