04 · Linux 内核与驱动开发
这是嵌入式 Linux 的核心模块：理解内核框架，并能为外设编写驱动。
子主题
| 文件 | 内容 | 必学程度 |
|---|---|---|
| 01-kernel-overview.md | 内核概览（源码结构、编译、版本、内核态 vs 用户态） | ★★★ |
| 02-kernel-modules.md | 内核模块（Makefile、加载、参数、导出符号） | ★★★ |
| 03-process-scheduler.md | 进程调度（CFS、实时调度、优先级、组调度） | ★★★ |
| 04-memory-management.md | 内存管理（页表、伙伴系统、slab、vmalloc、用户页缓存） | ★★★ |
| 05-vfs.md | 虚拟文件系统（VFS、inode、dentry、file、文件系统注册） | ★★★ |
| 06-interrupt.md | 中断与异常（top half、bottom half、tasklet、workqueue、threaded IRQ） | ★★★ |
| 07-kernel-sync.md | 内核同步（spinlock、mutex、rcu、seqlock、原子操作） | ★★★ |
| 08-device-tree.md | 设备树（Device Tree、binding、overlay） | ★★★ |
| 09-char-device.md | 字符设备驱动（file_operations、register_chrdev、cdev） | ★★★ |
| 10-block-device.md | 块设备驱动（bio、request、blk-mq） | ★★ |
| 11-network-driver.md | 网络设备驱动（netdev、skb、NAPI） | ★★ |
| 12-platform-driver.md | Platform 驱动模型（device、driver、probe、remove） | ★★★ |
| 13-dma.md | DMA 与缓存一致性（dma-mapping、cache flush） | ★★ |
| 14-i2c-driver.md | I2C 驱动（i2c_adapter、i2c_client、i2c_driver） | ★★★ |
| 15-spi-driver.md | SPI 驱动（spi_master、spi_device、spi_message） | ★★ |
| 16-pinctrl-gpio.md | pinctrl 与 GPIO 子系统 | ★★★ |
| 17-power-management.md | 电源管理（runtime PM、suspend/resume） | ★★ |
| 18-debugging.md | 内核调试（printk、dynamic debug、ftrace、perf、bpf） | ★★★ |
学习目标
完成本模块后，你应该能够：
- 理解内核五大子系统（调度、内存、VFS、网络、进程间通信）
- 编写一个完整的内核模块
- 编写一个字符设备驱动并从用户态测试
- 在设备树中描述硬件并编写对应的 platform 驱动
- 编写一个 I2C 设备驱动
- 处理中断、DMA、缓存一致性问题
- 使用 printk、ftrace、perf 等工具调试内核
推荐资源
- 书籍：《Linux Device Drivers, 3rd Edition》（LDD3，老但经典）、《Linux Kernel Development》（Robert Love）、《深入理解 Linux 内核》
- 内核文档：
Documentation/下大量文档 - 源码：直接读内核源码
- 实验：QEMU + vexpress / Raspberry Pi 树莓派
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05-system-build/README.md — 系统构建与 Bootloader