01
通信基础
内核态与用户态的概念 · 系统调用原理 · 上下文切换开销
基础概念
02
系统调用
系统调用流程 · 参数传递 · 返回值处理 · 性能分析
核心性能
03
proc文件系统
procfs原理 · 创建proc文件 · 读写操作 · 实际应用案例
文件系统调试
04
sysfs文件系统
sysfs架构 · kobject与kset · 属性文件创建 · 设备模型关联
设备模型属性
05
ioctl接口
ioctl系统调用 · 命令码定义 · 实现驱动接口 · 用户态调用
驱动控制
06
netlink套接字
netlink协议族 · 通信模型 · 内核端实现 · 用户端实现 · 广播机制
网络IPC
07
共享内存
共享内存原理 · mmap系统调用 · 内核缓冲区映射 · dma-buf机制
内存高性能
08
信号机制
内核信号发送 · 用户态信号处理 · 实时信号 · 异步通知
异步通知
09
消息队列
POSIX消息队列 · 内核消息队列实现 · 用户态接口 · 性能对比
IPC队列
10
套接字选项
setsockopt/getsockopt · 内核态选项处理 · 自定义选项
网络配置
11
内存映射
mmap深入 · 页表操作 · 缺页中断 · 大页映射
内存MMU
12
文件操作接口
内核文件操作 · 用户态文件读写 · seq_file接口 · 性能优化
文件seq_file
13
debugfs
debugfs创建 · 调试接口设计 · 动态调试 · 性能监控
调试文件系统
14
tracepoint
tracepoint机制 · 静态插桩 · ftrace集成 · 自定义tracepoint
跟踪静态
15
kprobe与uprobe
动态探测原理 · kprobe实现 · uprobe实现 · 性能影响
动态探测
16
eBPF基础
eBPF架构 · verifier机制 · maps与prog · 加载与运行
eBPF可编程
17
eBPF高级应用
XDP程序 · tc程序 · trace程序 · 性能分析工具
XDP网络
18
字符设备驱动
设备号分配 · file_operations · read/write实现 · poll机制
驱动字符设备
19
虚拟文件系统
VFS层抽象 · inode与dentry · 超级块 · 文件系统接口
VFS抽象
20
信号量机制
内核信号量 · 用户态信号量 · futex实现 · 性能对比
同步futex
21
事件通知机制
等待队列 · poll/select/epoll · 内核事件通知链
事件多路复用
22
DMA缓冲区
DMA原理 · dma_alloc_coherent · dma_map_sg · 用户态访问
DMA硬件
23
中断与下半部
中断上下文 · tasklet · workqueue · 软中断 · 用户态通知
中断下半部
24
时钟与定时器
内核定时器 · 高精度定时器 · 用户态定时器 · 时间戳同步
时间定时器
25
性能监控接口
perf_event接口 · 硬件计数器 · 采样机制 · 用户态分析
性能perf
26
安全通信机制
权限检查 · capability机制 · SELinux上下文 · seccomp过滤
安全隔离
27
容器通信
namespace隔离 · cgroup控制 · veth对 · 容器间通信
容器网络
28
虚拟化通信
virtio协议 · vhost机制 · 共享内存虚拟化 · 性能优化
虚拟化virtio
29
多核通信
CPU间中断 · 核间通信 · 缓存一致性 · NUMA感知
多核NUMA
30
综合实战
设计一个完整的通信框架 · 性能基准测试 · 选型指南 · 最佳实践
实战框架