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Linux内核模块开发与任务调度策略实战

共计 30 章节

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内核模块初探

什么是内核模块？为什么需要模块化？模…

内核模块初探什么是内核模块？…

开发环境搭建

交叉编译工具链 · 内核源码树配置 · QEMU模拟环境搭建

开发环境搭建交叉编译工具链

第一个内核模块

Hello World模块的编写 · Makefile构建 · insmod/rmmod/lsmod…

第一个内核模块Hello

模块参数与导出符号

module_param宏的使用 · EXPORT_SYMBOL导出内核符… · 模块依赖关系

模块参数导出符号

内核内存管理

kmalloc/vmalloc区别 · GFP标志位详解 · 内存泄漏检测与slab分配器

内核内存管理kmalloc/vmal…

内核链表操作

list_head结构体 · list_add/list_del/… · 实战：进程管理链表

内核链表操作list

内核定时器与延迟

timer_list结构体 · mod_timer/del_time… · 高精度定时器hrtimer

内核定时器延迟

内核工作队列

work_struct与workqu… · 共享工作队列与自定义工作队列 · workqueue与tasklet对…

内核工作队列work

内核tasklet机制

tasklet_struct · tasklet_schedule · 软中断与tasklet的关系

内核互斥机制（上）

自旋锁spinlock · 读写锁rwlock · 顺序锁seqlock

内核互斥机制spinlock

内核互斥机制（下）

信号量semaphore · 互斥锁mutex · 完成量completion

内核互斥机制semaphore

内核等待队列

wait_queue_head_t · wait_event_interru… · wake_up

内核等待队列wait

内核文件操作

filp_open/vfs_read… · 内核态读写文件 · 实战：内核日志持久化

内核文件操作filp

内核procfs接口

proc_create/proc_r… · 读写proc文件 · 实战：动态调整内核参数

内核sysfs接口

kobject与kset · sysfs文件创建 · 属性文件读写

内核ioctl接口

unlocked_ioctl · 命令码编码规则 · 用户态与内核态数据交换

字符设备驱动开发

register_chrdev_re… · cdev_init/cdev_add · file_operations结构体…

字符设备驱动开发register

中断处理机制

request_irq/free_i… · 顶半部与底半部 · 中断共享与中断线程化

断处理机制request

内核线程与进程上下文

kthread_create/wak… · 内核线程与用户进程的区别 · daemonize

内核线程进程上下文

调度策略基础

CFS调度器原理 · nice值与权重 · 调度类stop_sched_clas…

调度策略基础CFS

实时调度策略

SCHED_FIFO与SCHED_R… · 优先级范围与调度时机 · 优先级反转与优先级继承

实时调度策略SCHED

SCHED_DEADLINE调度策略

EDF算法原理 · runtime/deadline/p… · 与实时策略的对比

调度域与负载均衡

sched_domain与sched… · CPU亲和性设置 · 负载均衡算法

调度域负载均衡

cgroup与调度控制

cpu子系统 · cpuset子系统 · cpuacct子系统

cgroup调度控制

调度跟踪与调试

trace_sched_switch · ftrace调度事件 · perf sched分析

调度跟踪调试

内核抢占模型

PREEMPT_NONE/PREEM… · 抢占对调度延迟的影响

内核抢占模型PREEMPT

调度器扩展

通过sched_ext框架扩展调度器 · BPF在调度中的应用 · 自定义调度策略

调度器扩展sched

实时音频驱动中的调度优化：中断线程化 · 优先级设置 · 内存锁与调度策略选择

实时音频驱动调度优化

多核网络包处理调度：RSS与RPS · 软中断负载均衡 · CPU亲和性与调度策略

嵌入式系统低功耗调度 · 动态调频调压cpufreq · 调度与功耗的权衡

嵌入式系统低功耗…cpufreq