深入剖析：Linux 内核与系统编程的底层原理
本课程全面深入地讲解了 Linux 内核与系统编程的底层原理，内容分为五大部分，每部分内容相对独立，读者可以根据自己的兴趣选择学习：
- 基础篇
- CPU 篇
- 内存篇
- IO 篇
- 容器篇
基础篇 涵盖了从调试工具到内存管理等多个方面，具体内容包括：
- 掌握 GDB 调试的基本操作，深入理解其工作机制和 ptrace 系统调用的应用；
- 学习如何使用 QEMU 和 GDB 调试 Linux 内核；
- 了解汇编语言的基础知识，从汇编视角理解 C/C++、Go 等语言；
- 探讨同步机制和锁的实现原理，以及线程本地存储 TLS 的机制；
- 了解 Linux 系统中的时钟源、高性能计时方法，以及零拷贝技术；
- 学习
LD_PRELOAD的使用和其在性能分析中的应用； - 分析系统调用的实现原理，掌握 ftrace 和 trace-cmd 工具的使用；
- 手写 tcpdump。
CPU 篇 涵盖了进程和线程的管理，包括：
- 讲解 Linux 内核中的 task_struct 结构，以及进程的状态和转换条件；
- 介绍孤儿进程和僵尸进程，以及 Kubernetes 中的 pause 容器问题；
- 深入理解进程上下文切换和调度算法；
- 介绍火焰图的使用，以及 CPU 亲和性和超线程技术；
- 通过代码示例讲解协程的实现。
内存篇 主要讲解了虚拟内存和物理内存的概念，以及内存分配和回收的机制：
- 理解虚拟内存和物理内存的基本概念；
- 比较 brk 和 mmap 等内存分配系统调用的原理和应用；
- 了解进程内存分布的结构和缺页中断 PageFault；
- 分析 Linux OOM 机制和内存分配器。
IO 篇 主要介绍了虚拟文件系统（VFS）和文件描述符的分配机制：
- 理解 VFS 的概念和四大数据结构；
- 了解文件描述符的分配原则和文件描述符表；
- 剖析 epoll 源码。
容器篇 主要介绍了容器原理和网络相关的知识：
- 讲解支撑容器实现的原理，如 cgroup、namespace、rootfs 等；
- 介绍容器网络的基础知识；
- 剖析内核层的 conntrack 和 iptables；
- 讲解 DNS 和 ARP 的实现原理。
为了帮助读者全面了解课程内容，特附上课程的 思维导图：
适宜人群
本课程内容广泛，适合以下人群学习：
- 开发工程师：通过学习 Linux 内核原理，能写出更高效、更高质量的代码。
- 运维/DevOps 工程师：深入理解 Linux 系统，有助于快速定位和解决系统问题。
- 测试开发工程师：掌握系统编程，能更有效地开发测试工具。
- 技术爱好者：探索 Linux 内核的奥秘，对操作系统和计算机体系结构有更深刻的认识。