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Linux网络设备驱动开发实战30讲

共计 30 章节
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01
课程导入与学习路径
Linux网络设备驱动的作用 · 内核网络栈概览 · 开发环境搭建（QEMU/Ubuntu…
课程导入学习路径
02
Linux内核网络基础
网络协议栈分层 · sk_buff结构 · net_device结构
Linux内核网络基础
03
字符设备与网络设备对比
理解网络设备驱动与字符设备驱动的差异 · 网络设备驱动的核心接口（ndo_*） · 设备模型（device/driver…
字符设备网络设备对比
04
网络设备驱动框架解析
net_device_ops · net_device结构体关键字段 · 设备初始化与注册（alloc_net…
网络设备驱动框架…net
05
第一个网络设备驱动
编写一个虚拟网卡驱动（veth类似） · 实现open/stop/start_… · 并加载测试
第一个网络设备驱…veth
06
数据包发送路径
ndo_start_xmit实现 · sk_buff处理 · 发送队列管理（netdev_queu…
数据包发送路径ndo
07
数据包接收路径
接收中断/轮询机制 · NAPI（New API）引入 · netif_rx/netif_rec…
数据包接收路径接收
08
NAPI机制深入
NAPI结构体（napi_struc… · poll函数实现 · 调度与禁用
NAPI机制深入
09
中断处理与下半部
网络设备中断注册（request_i… · 顶半部/底半部（tasklet/so… · 中断共享与MSI-X
断处理下半部
10
sk_buff详解
sk_buff结构布局 · 数据指针操作（push/pull/p… · 克隆与复制
skbuff
11
DMA与一致性映射
网络设备中的DMA原理 · dma_alloc_coherent… · 环形缓冲区（ring buffer）…
DMA一致性映射
12
环形缓冲区（Ring Buffer）实现
TX/RX环形队列设计 · 描述符管理 · 硬件与软件同步
RingBuffer
13
以太网驱动实战（1）
基于Intel e1000/e100… · 硬件初始化 · 寄存器访问
以太网驱动实战1
14
以太网驱动实战（2）
e1000驱动收发包路径 · 中断与NAPI结合 · 统计信息（ethtool）实现
以太网驱动实战2
15
虚拟化网络设备
TUN/TAP驱动原理 · veth驱动实现 · macvtap/ipvtap
虚拟化网络设备TUN/TAP
16
网卡驱动中的电源管理
suspend/resume回调 · WOL（Wake-on-LAN） · 运行时电源管理（runtime PM…
网卡驱动电源管理
17
ethtool接口实现
ethtool_ops结构 · 获取/设置参数（速度 · 双工
ethtool接口实现
18
网络设备与用户空间通信
ioctl接口 · netlink（rtnetlink）… · sysfs属性
网络设备用户空间通信
19
多队列与RSS（Receive Side Scaling）
多队列网卡驱动设计 · RSS哈希 · 队列中断绑定（irqbalance）
RSSReceive
20
网络流量控制与QoS
netem · tc（traffic control… · netdev_queue调度
QoS网络流量控制
21
网络设备热插拔与PCIe
PCI/PCIe驱动模型 · probe/remove · BAR映射
PCIe网络设备热插拔
22
调试与性能分析
printk/ftrace · perf · bpftrace
调试性能分析
23
常见问题与解决（1）
驱动加载失败 · 设备不识别 · 中断风暴
常见问题解决
24
常见问题与解决（2）
DMA错误 · sk_buff泄漏 · 并发访问（自旋锁/原子操作）
常见问题解决
25
网络设备驱动中的锁与并发
自旋锁 · 互斥锁 · RCU
网络设备驱动并发
26
网络设备驱动与内核协议栈交互
netif_rx/netif_rec… · GRO/GSO/TSO · LRO
网络设备驱动内核协议栈交互
27
时间同步与网络设备
PTP（IEEE 1588） · 硬件时间戳 · phc（PTP Hardware C…
时间同步网络设备
28
无线网络设备驱动基础
WiFi驱动架构（mac80211/… · SoftMAC与FullMAC · 常用芯片驱动分析（ath9k/rtl…
无线网络设备驱动…WiFi
29
综合实战
从零编写一个虚拟网络设备驱动（支持多… · NAPI · ethtool
综合实战从零编写一个虚拟…
30
课程总结与进阶方向
回顾核心知识点 · 常见面试题 · 内核社区开发流程
课程总结进阶方向