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xv6操作系统与Linux内核原理

共计 30 章节
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01
课程导入
操作系统核心职责 · xv6与Linux的定位 · 课程学习路径与实验环境搭建
课程导入操作系统核心职责
02
计算机系统基础
CPU · 内存 · 中断
计算机系统基础CPU
03
开发环境与工具链
RISC-V汇编基础 · QEMU模拟器 · GDB调试
开发环境工具链
04
进程与线程概念
进程控制块 · 上下文切换 · 线程模型
进程线程概念
05
系统调用实现
xv6的系统调用流程 · 参数传递 · 返回值处理
系统调用实现xv6
06
进程生命周期
fork · exec · exit
进程生命周期fork
07
调度器设计
时间片轮转 · 优先级调度 · xv6的简单调度器
调度器设计时间片轮转
08
内存管理基础
地址空间 · 虚拟内存 · 页表
内存管理基础地址空间
09
物理内存分配
伙伴系统 · slab分配器 · xv6的kalloc与Linux的b…
物理内存分配伙伴系统
10
虚拟内存高级
mmap · 缺页异常 · 写时复制
虚拟内存高级mmap
11
中断与异常处理
中断控制器 · 中断向量表 · 上下文保存恢复
异常处理断控制器
12
设备驱动模型
字符设备 · 块设备 · 中断驱动I/O
设备驱动模型字符设备
13
文件系统设计
文件 · 目录 · inode
文件系统设计文件
14
文件系统实现
磁盘布局 · 块分配 · 日志机制
文件系统实现磁盘布局
15
目录与路径解析
目录项 · 硬链接 · 软链接
目录路径解析
16
文件系统缓存
页缓存 · 缓冲区缓存 · 回写策略
文件系统缓存页缓存
17
进程间通信
管道 · 信号 · 共享内存
进程间通信管道
18
同步与互斥
自旋锁 · 睡眠锁 · 信号量
同步互斥
19
死锁与并发问题
死锁条件 · 预防与避免 · xv6中的锁顺序与Linux的锁验证…
死锁并发问题
20
多处理器与并发
SMP · 原子操作 · 内存屏障
多处理器并发
21
系统启动流程
BIOS/UEFI · 引导加载器 · 内核初始化
系统启动流程BIOS/UEFI
22
内核同步机制
RCU · 读写锁 · 顺序锁
内核同步机制RCU
23
网络协议栈基础
socket · TCP/IP · 网卡驱动
网络协议栈基础socket
24
内核模块与可扩展性
LKM · 内核接口 · 设备树
内核模块可扩展性
25
性能分析与优化
perf · ftrace · 内核调优
性能分析优化
26
调试与测试技巧
内核崩溃 · panic · 日志
调试测试技巧
27
安全与隔离
用户权限 · 地址空间隔离 · 容器技术
安全隔离
28
综合实战一
在xv6上实现一个新的系统调用并编写…
综合实战一xv6
29
综合实战二
修改xv6调度器为优先级调度 · 并对比性能
综合实战二xv6
30
综合提升
从xv6到Linux的迁移思维 · 阅读Linux内核源码的方法与常见问…
综合提升xv6