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硬件接口协议栈实现与驱动开发性能分析与调优实战

共计 30 章节
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01
课程导论与硬件接口基础
硬件接口协议栈全景图 · 驱动开发的核心挑战 · 性能调优的终极目标
课程导论硬件接口基础
02
GPIO子系统详解与实战
GPIO硬件原理 · Linux GPIO子系统框架 · 用户空间与内核空间GPIO操作
GPIO子系统详解
03
I2C协议栈实现
I2C总线协议详解 · Linux I2C核心层与适配器驱动 · 从设备驱动开发实战
I2C协议栈实现
04
SPI协议栈实现
SPI总线协议与四种模式 · Linux SPI子系统架构 · SPI设备驱动与DMA传输
SPI协议栈实现
05
UART串口驱动开发
UART硬件流控与协议 · Linux串口驱动框架（TTY层） · 波特率自适应与中断优化
UART串口驱动开发
06
USB设备驱动开发
USB协议栈分层（Host/Devi… · Linux USB子系统（Gadge… · 批量传输与中断传输实战
USB设备驱动开发
07
PCIe驱动开发
PCIe配置空间与BAR空间 · Linux PCI子系统 · MSI-X中断与DMA引擎驱动
PCIe驱动开发
08
MMC/SD卡驱动开发
MMC协议与SD卡规范 · Linux MMC子系统架构 · eMMC与SDIO驱动实现
MMC/SD卡驱动开发
09
以太网MAC/PHY驱动
RMII/RGMII接口时序 · Linux网络设备驱动框架（NAPI… · PHY驱动与链路检测
MAC/PHY以太网
10
CAN总线驱动开发
CAN 2.0与CAN FD协议 · Linux CAN子系统（Socke… · 实时性优化与错误处理
CAN总线驱动开发
11
音频接口（I2S/PCM）驱动
I2S与PCM数字音频接口 · ALSA驱动框架 · 音频DMA与环形缓冲区管理
I2S/PCM音频接口
12
视频接口（MIPI CSI/DSI）驱动
MIPI CSI-2与DSI协议 · V4L2驱动框架 · 摄像头传感器驱动与图像采集
MIPICSI/DSI
13
传感器融合与HID驱动
I2C/SPI传感器驱动通用框架 · IIO子系统 · HID报告描述符解析
HID传感器融合
14
DMA引擎驱动开发
DMA控制器硬件原理 · Linux DMA Engine A… · Scatter-Gather与循环D…
DMA引擎驱动开发
15
中断子系统深度剖析
中断控制器（GIC/APIC） · Linux IRQ子系统 · 中断线程化与亲和性设置
断子系统深度剖析GIC/APIC
16
时钟与定时器驱动
时钟源与时钟事件设备 · Linux clocksource与… · 高精度定时器（HRTIMER）
时钟定时器驱动
17
电源管理驱动开发
Runtime PM框架 · 系统休眠与唤醒 · 设备电源域与OPP管理
电源管理驱动开发Runtime
18
设备树与平台驱动
设备树语法与绑定 · platform driver与de… · 设备树覆盖与运行时配置
设备树平台驱动
19
驱动调试基础
printk与动态调试 · ftrace与tracepoint · kprobe与uprobe
驱动调试基础printk
20
性能分析工具实战
perf工具使用 · 火焰图生成与分析 · lockdep与死锁检测
性能分析工具实战perf
21
内存屏障与并发编程
DMA一致性 · 内存屏障指令 · RCU与原子操作在驱动中的应用
内存屏障并发编程
22
缓存一致性管理
CPU Cache架构 · Cache Line伪共享 · DMA与Cache一致性协议
缓存一致性管理CPU
23
中断延迟优化实战
中断负载均衡 · Threaded IRQ与Taskl… · 硬实时内核（PREEMPT_RT）配…
断延迟优化实战断负载均衡
24
DMA传输性能调优
DMA描述符链优化 · 带宽计算与瓶颈分析 · 多通道DMA调度策略
DMA传输性能调优
25
协议栈吞吐量优化
零拷贝技术 · TCP/IP卸载引擎（TOE） · XDP与AF_XDP套接字
协议栈吞吐量优化零拷贝技术
26
实时性保障技术
Linux实时内核补丁 · RT Throttling与SCHE… · 资源锁与优先级反转
实时性保障技术Linux
27
硬件调试器与逻辑分析仪实战
JTAG/SWD调试 · 逻辑分析仪抓取I2C/SPI时序 · 示波器测量信号完整性
硬件调试器逻辑分析仪实战
28
压力测试与稳定性验证
LTP与stressapptest · 长时间稳定性测试 · 异常恢复与看门狗机制
压力测试稳定性验证
29
安全与合规性
驱动签名与Secure Boot · 内核模块权限控制 · 安全漏洞（CVE）修复流程
安全合规性
30
综合项目实战
从零构建一个多功能I/O控制器驱动（… · 集成性能监控与调试接口
综合项目实战I/O