Linux内核内存管理与DMA驱动开发实战 · 课程目录

Linux内存管理全景

物理内存与虚拟内存 · MMU与页表 · 用户/内核空间划分

struct page · alloc_pages · 伙伴系统算法原理

slab/slub/slob · kmalloc/kzalloc · 内存池mempool

vmalloc与ioremap

vmalloc区域布局 · vmalloc实现 · ioremap映射物理地址

内存描述符mm_struct

进程地址空间 · VMA管理 · 缺页异常处理流程

DMA基础概念

DMA控制器工作原理 · 传输模式 · DMA与CPU协同

DMA引擎框架

dmaengine子系统 · dma_device/dma_chan · slave_config

dma_map/unmap_single · dma_alloc_coherent · 流式/一致性DMA

DMA描述符与事务

dma_async_tx_descriptor · tx_submit/issue_pending · 回调机制

DMA设备树绑定

dma-cells · dma-channel-mask · dma-coherent属性解析

DMA控制器驱动实现

中断处理 · 通道管理 · 硬件寄存器操作

DMA客户端驱动开发

dma_request_channel · dmaengine_prep_slave_sg · 实战案例

CMA连续内存分配器

CMA原理 · cma_alloc/cma_release · DMA与CMA结合

IOMMU/SMMU基础

IOMMU工作原理 · SMMU驱动框架 · DMA与IOMMU协同

dma_buf结构 · exporter/importer · buffer共享与同步

DMA-Fence同步机制

fence生命周期 · dma_fence_signal · 死锁避免

高性能DMA优化

Scatter-Gather列表 · DMA链式传输 · 双缓冲机制

DMA调试与性能分析

dma-debug · perf工具 · DMA延迟优化

内存回收机制

LRU链表 · kswapd内核线程 · 页面换出与swap

内存压缩与碎片整理

zswap/zram · compaction · THP透明大页

内存热插拔

memory hotplug · 内存节点管理 · 物理内存在线调整

内存cgroup控制

memory cgroup · 内存限制与统计 · oom killer机制

内存错误处理

MCE机制 · poison page · 内存故障隔离

NUMA架构内存管理

NUMA节点 · 内存策略 · page allocation on NUMA

UIO框架 · VFIO与DMA · userspace DMA应用

DMA与文件系统

O_DIRECT · 异步IO · DMA与page cache交互

DMA与网络子系统

NAPI与DMA · ring buffer · 零拷贝技术

DMA与GPU驱动

GEM与DMA-BUF · 显存管理 · DMA与GPU协同

DMA安全与隔离

IOMMU域管理 · DMA重映射 · 安全DMA设计

综合实战：音频驱动

基于DMA的音频驱动开发 · 性能调优与稳定性测试