Linux内核修炼

•  课程目标

  本课程为企业用户专门定制，涵盖了Linux内核的框架、阅读内核源码、内核子系统、Linux内核中的进程管理、内存管理、文件系统等全方面内容，同时还包括Linux内核的开发和测试、Linux设备驱动的开发方法、Android系统开发等。学习本课程的学员能够从事Linux内核相关的项目开发。

•  师资团队

• 华清创客企业内训讲师，均是来自各个领域的资深专家，均拥有6年以上大型项目经验。

•  培养对象

  学员学习本课程应具备下列基础知识：
  ◆ 能够使用Linux操作系统。
  ◆ 掌握C语言基础。
  ◆ 熟悉操作系统基础理论。

•  培训方式

第一种：华清创客讲师面授
课时：共4天，每天6学时，总计24学时
◆费用（含教材费）：公司员工（3200元），个人自费（2500元），学生自费（1900元，凭有效证件）
◆培训证书(可选）：培训合格学员可获工业和信息化部《国家信息技术应用技能Linux内核开发工程师认证证书》（认证费500元）
◆外地学员：代理安排食宿（需提前预定）

第二种：线上直播授课
直播课时：共8天，每天3学时，总计24学时；
辅导：授课期间，辅导老师每天有1小时的辅导直播
◆费用（含教材费）：公司员工（3200元），个人自费（2500元），学生自费（1900元，凭有效证件）
◆培训证书(可选）：培训合格学员可获工业和信息化部《国家信息技术应用技能Linux内核开发工程师认证证书》（认证费500元）

第三种：Linux内核企业定制培训
课时：根据定制的大纲确定课时
费用：根据课程难度，每课时1500~3000元
◆培训证书(可选）：培训合格学员可获工业和信息化部《国家信息技术应用技能Linux内核开发工程师认证证书》（认证费500元）

• •  质量保证

    1、培训过程中，如有部分内容理解不透或消化不好，可免费在下期培训班中重听；

    2、培训结束后免费提供一个月的技术支持，充分保证培训后出效果；

    3、培训合格学员可享受免费推荐就业机会。

  •  课程大纲

    
    

    第一章             

    学习目标：全面认识和了解Linux内核的框架，掌握学习Linux内核、分析阅读Linux内核源码的方法。      

    第一节     1.Linux内核的基本面   

                1.1 Linux内核成长史       

                1.2 多变的Linux内核版本号

                1.3 获取Linux内核的源代码

                1.4 Linux内核与那些发行版  

                1.5 Linux内核是如何工作的  

                    ·“Linux虚拟机”——系统调用  

                    ·台前——文件系统      

                    ·幕后——进程调度      

                    ·幕后——内存管理      

                    ·模块化的Kernel  

    第二节     2.Linux内核的按需配置与编译   

                2.1 按需配置Linux内核

                    ·配置方式的多种选择 

                    ·认识常见的配置选项 

                    ·重视.config文件  

                2.2 为Linux内核打补丁

                2.3 编译Linux内核

                    ·认识一些与编译有关的目录与文件 

                    ·构建编译环境      

                    ·备份是重要的      

                    ·编译步骤      

                    ·一些实用的小技巧      

                2.4 Linux内核的文档及编译  

                2.5 【实验】配置、编译Linux内核     

    第三节     3.浏览Linux内核源码  

                3.1 所需的技术基础       

                3.2 Linux内核的体系结构       

                3.3 Linux内核源码树       

                3.4 使用vim+cscope+ctags    

                3.5 Linux内核代码的特点       

                    ·gcc扩展的使用   

                    ·内嵌汇编      

                3.6 Linux内核中的链表  

                3.7 代码样例  

                3.8 【实验】配置vim浏览内核源码   

    第四节     4.如何分析Linux内核源码  

                4.1 Linux内核学习的心理问题       

                4.2 kernel地图：Kconfig与Makefile      

                    ·看懂Kconfig与Makefile      

                    ·利用Kconfig与Makefile定位目标代码     

                4.3 分析Linux内核源码如何入手

                    ·分析README       

                    ·分析Kconfig与Makefile      

                    ·态度决定一切：从初始化函数开始 

                4.4 【实验】定位并分析某个子系统或模块在内核中的实现  

     

    第二章             

    学习目标：掌握分析钻研某个子系统在内核中实现机制的方法，了解内核中的进程管理、内存管理、文件系统。    

    第五节     5.开始之前——Before we begin  

                5.1 系统初始化       

                5.2 Linux内核中的时间  

                5.3 系统调用  

                5.4 中断与中断处理       

                5.5 Linux内核中的同步  

    第六节     6.开始之前——子系统的初始化

                6.1 Linux内核选项解析  

                    ·Linux内核选项     

                    ·注册Linux内核选项    

                    ·两次解析      

                6.2 那些入口函数  

                    ·initcall.init节         

                    ·do_initcalls()函数 

                6.3 以PCI子系统为例   

                6.4 【实验】分析某个子系统的初始化过程       

    第七节     7.进程管理与调度

                7.1 Linux中的进程  

                7.2 进程的来源：fork和clone      

                7.3 所有美好的事物都会结束：进程退出  

                7.4 内核线程  

                7.5 进程调度  

                    ·O(1)调度       

                    ·CFS调度        

                7.6 不确定的Multi-thread     

    第八节     8.内存管理     

                8.1 物理地址、逻辑地址与虚拟地址  

                8.2 分页  

                8.3 内存在内核中的分配       

                8.4 进程的内存组织       

                8.5 内存映射mmap        

                8.6 页面缓存  

    第九节     9.虚拟文件系统VFS      

                9.1 VFS的体系结构 

                9.2 理解VFS的那些数据结构        

                9.3 VFS的缓存机制 

                9.4 文件系统的注册与安装  

                9.5 文件系统的日志管理       

     

    第三章             

    学习目标：了解如何参与Linux内核的开发和测试，以及一些常用的调试手段和工具。 

    第十节     10.Intent Receiver 

                10.1 工具链及其生成     

                10.2 Linux内核中的Makefile 

                10.3 严格遵守Linux内核的编码风格  

                10.4 添加代码到Linux内核  

                10.5 为什么Linux内核没有稳定的API？    

                10.6 如何提交补丁

                10.7 学会使用Git   

                10.8 【实验】安装Git并用它来来获取最新的Linux内核源码         

    第十一节         11.一些最上镜的Linux内核调试手段与工具     

                11.1 Linux内核对调试的支持

                11.2 二分法与printk       

                11.3 获取Linux内核信息       

                11.4 调试福音之oops    

                11.5 神奇的SysRq  

                11.6 调试利器之GDB    

                11.7 调试利器之Systemtap  

                11.8 Linux内核崩溃转储

                11.9 利用模拟器     

                11.10 【实验】分析一个oops      

                11.11 【实验】配置GDB调试环境并调试Linux内核        

    第十二节         12.子系统的初始化       

                12.1 Linux内核测试的4个阶段     

                12.2 性能分析与调优工具     

                    ·CPU性能分析与调优  

                    ·Memory性能分析与调优   

                    ·IO性能分析与调优     

                    ·Network性能分析与调优   

                12.3 oprofile      

                12.4 启动速度调优

                12.5 【实验】Linux内核性能测试并提交Linux内核测试报告 

     

    第四章             

    学习目标：掌握驱动的开发方法，掌握Android运行所需要的Linux内核开发和技巧。   

    第十三节         13.驱动开发的方法论  

                13.1 模块化的Linux内核       

                13.2 第一个模块“Hello World!”

                13.3 重中之重：设备模型     

                    ·总线、设备和驱动      

                    ·在USB子系统上的投影      

                13.4 驱动开发三件宝：spec、datasheet与Linux内核源码      

                13.5 sysfs 

                13.6 【实验】结合设备模型分析一个Linux内核中现有的驱动       

                13.7 【实验】编写一个简单的模块     

    第十四节         14.Android环境的相关介绍 

                14.1 Android的历史和介绍    

                14.2 Android和Linux的扯不清理还乱的关系       

                14.3 取得Android的源代码和编译生成可执行环境  

                14.4 Android源代码构成和运行原理    

                14.5 加入新的处理器支持到Android框架  

    第十五节         15.移植Android所需要的Linux内核  

                15.1 Android运行所需要对Linux内核作的修改  

                15.2 Android对现有驱动所必须做的修改    

                    ·键盘、鼠标驱动和键值映射      

                    ·显示驱动      

                    ·audio驱动    

                15.3 编译和拓展Android的启动分区boot.img   

                15.4 Android的启动过程分析和调试技术    

                15.5 【实验】生成一个可供Android启动的Linux内核    

                15.6 【实验】制作和生成一个可运行的boot.img     

    第十六节         16.实现Android的硬件抽象层    

                16.1 Android的硬件抽象层的原理和构成    

                16.2 实现ril，完成Android的移动网络功能支持       

                16.3 libhardware_legacy接口 

                16.4 libhardware接口      

                16.5 蓝牙支持

                16.6 【实验】将一个wifi驱动加入Android硬件抽象层    

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