LINUX平台高级调试和优化(2018上海站)
关于LINUX的资料浩如烟海,学习LINUX的途径也有很多,如何才能在比较短的时间里获得一个比较大的提升呢?《软件调试高级研习班》将与各位LINUX爱好者共同探索这个问题的最佳答案。本着生动有趣、理论与实践密切结合的原则,本研习班独辟蹊径,使用调试之剑披荆斩棘,带你闯荡纷繁复杂的LINUX世界。以格物精神,钻研代码,深挖LINUX系统的核心机制,这一讲求得一理,下一讲再求得一理,步步推进。整个研习班,旨在实现三大目标:(一)深入理解LINUX操作系统的基础设施和核心机制;(二)学习开发LINUX程序(内核模块和应用程序)的工具和方法;(三)学习LINUX平台上的调试工具和调试典型问题的方法。本研习班由《软件调试》和《格蠹汇编》的作者张银奎携手INTEL系LINUX高手程煜明博士共同担任教练。今年4月,本研习班曾在庐山秀峰成功举办,这一次移师上海,在上一届的基础上增加了实战内容,并适当增加深度。
时间:2018年9月6日- 9月8日(周四-周六)
地点:上海
形式:实战演练、讲解和讨论点评
时间长度:3天
培训对象:在Linux平台上从事开发或测试的软件工程师、项目带头人和技术经理
主办单位:高端调试网站、上海曜印网络科技有限公司
第一部分:LINUX系统大局观 (1小时)
要点:Linux内核的早期版本,推动Linux发展的两股力量,GPL,Tainted,反面典型Nvidia,解析内核源代码树, Linux架构,ld(Loader),libc,重要的内核模块,Linux的主要发行版本,Linux的主要开发者,内核参数,内核文档和工具链(GCC)
第二部分:全面认识GDB之用户态调试(1.5小时)
要点:为自由而生,RichardStallman传奇,GDB诞生记,GDB版本,GDB的架构和工作原理,ptrace,命令类型,命令语法,常用命令,调试符号,DWARF,符号文件,下载Ubuntu的符号包和源代码,ELF结构,readelf,寻找符号的方法,栈回溯(bt),软件断点、硬件断点,复杂的断点命令,控制线程
第三部分:应用程序崩溃和转储(1小时)
要点:信号,信号处理器,信号屏蔽,使用setjmp和longjmp处理异常,Ubuntu的错误报告机制, 使用Python脚本定制和收集更多信息
实战1:使用GDB调试后台服务因段错误崩溃(90分钟)
Linux下重要后台服务(Daemon)随机崩溃,深挖到底,竟然与C语言的规范有关,让你深刻认识C与C++的一个大不同之处,感受著名的头文件陷阱;熟悉如下工具和主要技能:GDB,GCC,map,dmesg,调试Linux应用程序,反汇编,插入代码JIT调试;温习如下知识点:虚拟内存,分页机制,页表,缺页异常,段错误,空指针,AT&T汇编和Intel汇编,调用规约
第四部分:CORE转储和分析(1小时)
要点:Core机制,配置产生core文件,使用gdb分析core文件,加载符号,手工回溯栈,案例讨论,分析Core转储的最佳实践
第五部分:全面认识GDB之内核态调试(1.5小时)
要点:Linus对内核调试的态度,艰难推进,KDB与KGDB,核心引擎,代码分析,KDB实际演练,KDB的重要命令,准备KGDB调试环境(内核调试环境建立和实际演示),调试符号,使用Ubuntu的符号包,初始断点,kgdbwait,KGDB中调用KDB命令,触发break-in的多种方法,/proc/kcore
第六部分:文件系统(1.5小时)
要点:“一切皆文件”,文件系统架构,组成,文件操作,设备文件系统,使用内核调试器帮助理解文件系统,EXT FS,Reiser FS,四个核心对象,准文件系统,proc fs(原理,关键代码,重要的应用,meminfo,maps等),sysfs,debug fs
实战2:使用LINUX双机内核调试探究句柄混论之谜
应用程序与驱动程序通信时,驱动程序总是收到错误的数据,打印出来观察,竟然是日志信息送给了驱动…使用KGDB分析应用层程序与驱动程序间通信的过程,分析数据混乱原因,理解虚拟文件系统、Linux驱动程序、sysfs、标准文件等理论化
第七部分:进程管理 (1.5小时)
要点:进程和线程,LWP,任务结构体,一体二用,进程属性,线程结构体,内核态栈,寻找内核态栈的方法,调度队列,线程优先级,线程调度器,计算每个任务时间片的方法,选择当前运行任务的算法,strace,ps命令的高级用法,pstree,top,使用strace做简单调优
第八部分:内存管理(上)(1.5小时)
要点:物理内存,从core到DRAM,NUMA,page,pfn,页表管理,TLB,MMU,页错误,观察页错误,虚拟内存,进程的地址空间,vma,maps,vmstat,活跃内存和非活跃内存,内核态池,从/proc/meminfo 谈内存的使,meminfo 信息深入分析
实战3:与内存管理器对话
通过用户态和内核驱动样例程序以不同方式做分配操作,演示meminfo输出信息的改变,理解内存去哪儿啦以及触发OOM killer的过程
第九部分:内存管理(下)(1.5小时)
要点:用户态堆,ptmalloc,arena,heap,主arena的布局,辅anrena的创建,堆块结构,分配策略,bin,bin的组织,分配过程,释放过程,堆有关的错误,故障调试,valgrind,valgind的工作原理
实战4:使用valgrind调试典型的堆错误
堆很脆弱,经不起的考验有很多:溢出、多次释放、野指针……,在Linux解决这些问题的最有力武器就是valgrind,以老雷亲自编写的GeMalloc程序为样本,模拟各类堆错误,并使用valgrind一一捕获
第十部分:内核模块和驱动程序(1.5小时)
要点:可加载内核模块(LKM),init和exit,三类设备,字符设备,块设备,网络设备, softirq和tasklets,pnp,udevinfo,系统调用,与应用通信,ioctl, 文件读写,典型设备驱动解析eMMC,SD,USB(控制器,HUB,设备,数据传输)
第十一部分:系统Panic(1小时)
要点:OOPS和Panic,panic_on_oops,详细解读Oops信息,内核转储,从oops消息定位代码错误,案例分享
实战5:分析系统Panic的原因
随机的内核Panic是实际工程中常常遇到的问题,在这个动手实战中,大家将一起分析多个有代表性的panic案例,解析其来龙去脉,探讨分析内核panic的方法
第十二部分:日志和消息输出(1小时)
要点:系统日志架构,printk,vprintk_emit,消息级别,消息头结构,结构化信息输出,facility,logger,syslog,console,syslogd,/dev/kmsg,隐含锁,动态控制消息输出,结构化的消息,结构化消息在PnP中的应用
第十三部分:调优基础(1小时)
要点:性能目标示例,衡量性能的技术指标,测试性能的两种基本方法,Sampling,Instrumentation,典型的分析方法
第十四部分:事件追踪(ftrace和perf)(1.5小时)
要点:trace机制背景,ftrace简史,ftrace的工作原理,追踪点,文件系统接口,user marker,启用追踪,读取trace数据,Kernshark,使用示例,perf,选择CPU的计数器,perf使用示例
第十五部分:使用vTune调优(1.5小时)
要点:vTune背景,版本历史,工作原理,主要功能,Hotspot分析,符号文件和符号文件设置,与Eclipse的集成,指定分析目标,选择分析类型,自定义分析类型,选择CPU的硬件计数器,视图,函数和调用栈,汇编视图,源代码视图,观察Preemption事件
实战6:使用vTune分析AI应用的执行热点
通过vTune的监视工具采集AI应用的运行数据,然后使用vTune图形分析工具进行分析,学习不同分析视图的用法,理解vTune中的关键性能指标
讲师介绍
张银奎(Raymond Zhang),绰号“格蠹老雷”,1996年毕业于上海交通大学信息与控制工程系,在软件产业工作20余年,一多半时间任职于INTEL公司的上海研发中心,先后在PASD、DEG、CPG、PCCG、VPG等部门工作。业余时间喜欢写作和参与各类技术会议,发文数百万字,探讨各类软件问题,其中《在调试器里看阿里的软件兵团》等文章广为流传。2015年起获微软全球最有价值技术专家(MVP)奖励。著有《软件调试》和《格蠹汇编》,曾经主笔《程序员》杂志调试之剑专栏。在多家跨国公司历任开发工程师、软件架构师、开发经理、项目经理等职务,对IA-32 架构、操作系统内核、驱动程序、虚拟化技术、云计算、软件调优、尤其是软件调试有较深入研究。从2005年开始公开讲授“Windows内核及高级调试”课程,曾在微软的Webcast和各种技术会议上做过《Windows Vista内核演进》、《调试之剑》(全球软件战役研究峰会)、《感受和思考调试器的威力》(CSDN SD2.0大会)、《Windows启动过程》、《如何诊断和调试蓝屏错误》、《Windows体系结构——从操作系统的角度》(以上三个讲座都是微软“深入研究Windows内部原理系列”的一部分)等。翻译(合译)作品有《现代x86汇编语言编程》、《21世纪机器人》、《观止——微软创建NT和未来的夺命狂奔》、《数据挖掘原理》、《机器学习》、《人工智能:复杂问题求解的结构和策略》等。
程煜明,1998年毕业于上海交通大学惯性导航专业,获得博士学位,毕业后从事很多年嵌入式系统软件开发,早期的五年在上海贝尔专注电信设备上实时操作系统PSOS/vxWorks的底层软件开发,业余时间用调试器分析过pSOS/vxWorks 内核的实现,后来又用了十年时间在RadiSys和英特尔亚太研发中心从事Linux底层软件的开发,曾先后在英特尔的IMG、VPG等部门工作,对bootloader、Fibre channel driver、英特尔显卡驱动(I915 display driver)、40GB Ethernet user mode driver、Linux build系统以及板级的信号完整性有深入的研究,目前对算法设计与分析比较感兴趣。
附录1:往届研习班部分照片
附录2:报名与收费
标准收费:5600元每人
包括:
§ 包含研习材料的U盘一个
§ 研习班讲义的电子版本和纸质版本
§ 研习班期间的午餐和茶点
优惠条款:
1)同一单位6人同时报名,可免其中一人费用
2)8月31日前报名可以享受8折优惠
报名或垂询
1)联系课程顾问:
a) Lisa Zhang ,微信:13801874134,电子邮件:lisa.zhang@leshanting.cn
b) Cindy Long,电话:13621638537,电子邮件:809825433@qq.com
2)扫描文末的二维码,关注“格友”公众号后,直接发送报名信息或者提问。
公司付款
收款单位:上海曜印网络科技有限公司
银行账号:1001122409003035262
开户行:中国工商银行上海分行静安新城支行
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