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Linux内核调试与性能优化实战：驱动篇全面解析

共计 30 章节

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内核驱动开发环境搭建

交叉编译工具链配置 · 内核源码树构建 · QEMU模拟环境搭建与调试

内核驱动开发环境…交叉编译工具链配…

Linux内核模块基础

模块加载与卸载机制 · module_init/module… · 模块参数与许可证

Linux内核模块基础

字符设备驱动框架

file_operations结构体 · 主次设备号 · cdev注册与注销流程

字符设备驱动框架file

设备号管理

静态分配与动态分配设备号 · alloc_chrdev_regio…

设备号管理静态分配

内存管理与DMA

kmalloc/vmalloc区别 · DMA缓冲区分配 · dma_alloc_coherent…

DMA内存管理

并发控制与锁机制

自旋锁 · 互斥锁 · 读写锁

并发控制锁机制

等待队列与阻塞IO

wait_event_interru… · wake_up_interrupti… · 非阻塞IO实现

中断处理机制

request_irq · 中断上半部与下半部 · tasklet与workqueue

断处理机制request

内核定时器与高精度定时器

timer_list · hrtimer · 动态定时器与周期性任务

内核定时器高精度定时器

procfs与debugfs接口

创建/proc条目 · debugfs文件操作 · 内核参数导出

ioctl命令实现

_IO/_IOR/_IOW宏 · 命令码编码 · 用户态与内核态数据交换

ioctl命令实现

platform驱动框架

platform_driver与pl… · 设备树匹配 · probe流程

platform驱动框架

设备树基础

dts语法 · 节点属性 · reg/interrupts描述

设备树基础dts

I2C子系统驱动

i2c_adapter与i2c_cl… · i2c_driver注册 · SMBus操作

I2C子系统驱动

SPI子系统驱动

spi_device与spi_dri… · spi_message传输 · SPI模式配置

SPI子系统驱动

GPIO子系统与pinctrl

gpio_request/gpio_… · pinctrl状态切换

Regulator与Clock框架

regulator_get/set_… · clk_prepare_enable · 电源管理

Input子系统驱动

input_dev注册 · 事件上报 · 多点触摸协议

Input子系统驱动

帧缓冲(Framebuffer)驱动

fb_info结构体 · fb_ops实现 · 显存映射与刷新

Framebuffer帧缓冲

ALSA音频驱动基础

snd_card创建 · PCM设备注册 · DMA音频传输

ALSA音频驱动基础

网络设备驱动

net_device结构体 · NAPI轮询 · sk_buff处理流程

网络设备驱动net

内核调试基础

printk调试 · dmesg日志级别 · 动态调试dynamic_debug

内核调试基础printk

KGDB与KDB调试

内核调试器配置 · 断点设置 · 单步执行与堆栈回溯

ftrace与tracepoint

function tracer · function_graph · 自定义tracepoint

ftracetracepoint

perf性能分析

perf stat/record/r… · 硬件计数器 · 采样分析

perf性能分析

内存泄漏检测

kmemleak配置 · slab内存泄漏 · kasan检测

内存泄漏检测kmemleak

锁死锁检测

lockdep原理 · 死锁报告分析 · 锁依赖图

锁死锁检测lockdep

内核崩溃分析

kdump配置 · crash工具使用 · vmcore解析

内核崩溃分析kdump

驱动性能优化

减少中断频率 · 批量处理 · DMA与缓存一致性

驱动性能优化减少

基于QEMU的虚拟字符设备驱动开发 · 调试与性能调优全流程

实战项目QEMU