Внутреннее устройство ядра Linux

Глава 1. Ядро и подсистемы

• Функции ядра операционной системы
• Общие понятия об API к ядру операционный системы
• Функция ядра - управление ресурсами
• Системный вызов - завершение
• Ядро Linux и его подсистемы
• Подсистемы procfs, sysctl, netlink
• Вопросы и планы на будущие лекции

Глава 2. Файловые системы

• Файловые системы
• Описание файловой системы (file_system_type)
• Информация о файловой системе (super_block)
• Индексный дескриптор inode
• Структура элемента каталога dentry и коллекция inode

Глава 3. Директории и работа с файлами

• Фундаментальные операции для директории
• Как работает revalidate в procfs
• Уменьшение дерева
• Как работают приложения с файлами
• Разбор нескольких примеров открытия файлов
• Удаление файлов

Глава 4. Монтирование файловой системы

• Монтирование файловой системы
• Bind mount
• Размонтирование файловой системы
• Множественное монтирование супер-блока
• Создание жёстких ссылок и другие особенности

Глава 5. Сетевой стек и сокеты

• Общие понятия о сетевом стеке ядра Linux
• Сокеты (общие понятия)
• Сокеты и VFS
• Структуры socket и Sock
• Некоторые детали отправки и передачи данных

Глава 6. Сетевой трафик

• Обработка входящего трафика на уровне сетевой карты и её драйвера
• Использовании NAPI и особенности создания sk_buff
• Обработка входящих пакетов в обработчике NET_RX_SOFTIRQ
• Исходящий сетевой трафик
• Клонирование sk_buff
• Очереди пакетов

Глава 7. Работа с трафиком

• Структура sk_buf
• Работа с sk_buf на исходящем трафике
• Работа с sk_buf на входящем трафике
• Особенности оптимизации работы с sk_buf

Глава 8. Протокол IP

• За что отвечает протокол ip
• Входящий ip траффик
• Исходящий ip трафик
• Destination entry
• Routing: fib и Neigbors

Глава 9. Планировщик

• Планировщик: общие понятия
• Переключение контекста
• Как работает планировщик при выборе процесса
• Трудности написания планировщиков
• Исторический экскурс
• Priority inversion

Глава 10.  Кэши

• Кэши
• Read and Page Cache
• Write and Page Cache
• Запись грязных страниц кэша
• Флаги выделения памяти и открытия файла
• Экзамен