Linux 内核知识体系

1 Linux内核知识体系 

2.Linux内核学习路线 

2.1基础知识准备

操作系统基础：了解操作系统的概念和基本原理，包括进程管理、内存管理、文件系统、输入输出等。

• 书籍：《操作系统：设计与实现》（Andrew S. Tanenbaum）
• 视频：哈工大《操作系统》实验课（涵盖进程、内存、文件系统等）

C语言编程：Linux内核主要使用C语言编写，因此需要对C语言有深入的理解，特别是指针、数据结构、动态内存分配等高级特性。C 语言教程 | 菜鸟教程
计算机组成原理与体系结构：理解CPU架构（如x86, ARM）、汇编语言、中断处理、缓存机制等。【王道】计算机组成原理 知识点总结（合集）【超详细！】_王道计算机组成原理-CSDN博客

2.2Linux基础

Linux命令行操作：熟悉Linux命令行界面，学会使用常用命令（如ls, cd, cp, mv, rm, grep, sed, awk等）。
Shell脚本编程：掌握基本的Shell脚本编写技能，可以自动化一些简单的任务。
Linux系统管理：学习用户权限管理、软件包管理、网络配置等。

2.3 深入了解Linux内核

内核源码阅读：开始阅读并理解Linux内核源码，可以从简单的模块入手，例如字符设备驱动程序。
内核编译与调试：学习如何下载、配置、编译Linux内核。使用gdb、kgdb等工具进行内核调试。
内核模块开发：尝试编写简单的内核模块，理解模块加载和卸载的过程。

2.4核心子系统学习

选择几个关键的内核子系统进行深入研究，比如：

内存管理：了解分页机制、交换空间、虚拟内存的概念。
进程调度：研究调度算法、上下文切换、实时性支持等。
文件系统：探索ext4、btrfs等常见文件系统的实现。
设备驱动模型：学习字符设备、块设备、网络设备的工作原理及其实现方式。
网络协议栈：TCP/IP协议栈在Linux中的实现。

2.5 高级主题

并发控制：深入理解锁机制、信号量、读写锁、RCU等同步原语的应用场景。
性能优化：学习性能分析工具（如perf、systemtap），掌握性能瓶颈定位方法。
安全性增强：了解SELinux、AppArmor等安全框架的工作原理。
虚拟化技术：KVM/QEMU、Xen等虚拟化解决方案的基础知识及其在内核中的实现。

2.6 实践项目

开发一个完整的内核模块或改进现有模块的功能。
参与开源社区，贡献代码或文档。
尝试构建自定义的Linux发行版。