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2019庐山秀峰站》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》的作者张银奎主讲。
时间:2019年3月22日-3月24日(周五-周日)(三天两晚封闭训练,挑灯论剑)
地点:庐山秀峰景区内松雪楼(住)和中正行营(研习)
形式:实战演练、讲解和讨论点评
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:格蠹信息科技(上海)有限公司、高端调试网站
时间长度:3天两晚(挑灯夜战)
形式:讲解 + 真实案例演示 + 动手操作
第一部分:LINUX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,发行版,Ubuntu特色,解析内核源代码树,两大空间,系统调用,strace,vdso,GNU,glibc,内核参数,观察当前内核使用的编译选项,内核文档
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:信号概要,信号屏蔽,设置信号处理器,理解古老的异常处理方式,setjmp,longjmp,段错误,段错误实例介绍,core文件,ulimit,core_pattern,ubuntu的错误收集机制,aport,分析core文件,本地分析,跨机器分析,分析core文件的最佳实践
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: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
第五部分: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(1小时)
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
第六部分: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,内核态栈溢出;调度队列,观察队列长度,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
第七部分: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,交换分区,匿名交换和非匿名交换,进程的地址空间,vma,maps,vmstat,活跃内存和非活跃内存,内核池,从/proc/meminfo 观察内存使用情况,meminfo 信息深入分析
实战3:与内存管理器对话(半小时)
编写和修改内核驱动(LKM),加载驱动,使用多种方式分配内存,并通过不同方式观察内存开销变化,理解内存分配的原理,关键术语,学习各种观察工具的用法
第八部分: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,Address Sanitizer(ASan),ASan的工作原理,影子记录,检查过程,额外开销
实战4:使用valgrind调试典型的堆错误(半小时)
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
第九部分:内核模块和系统Panic(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),OOPS和Panic,详细解读Oops信息
实战5:分析系统Panic的原因(1小时)
通过LKM触发内核Oops和Panic(内核态栈溢出,段错误和NMI watch dog超时),理解Oops输出,分析内核Panic工程,解析其来龙去脉
第十部分: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
第十一部分:事件追踪(ftrace和perf)(1.5小时)
要点:测试性能的两种基本方法,Sampling,Instrumentation,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,观察线程被抢时间片,观察中断处理过程,perf,选择CPU的计数器,perf使用示例(统计pagefault来源)
第十二部分:使用vTune调优(1.5小时)
要点:VTune概要,VTune 2019,创建本地项目和远程项目,选择分析类型,采样,配置符号路径和重新分析,热点分析(用户空间采样和基于硬件事件的采样),微架构分析(内存带宽分析,内存访问分析),并行分析,VTune的常用分析视图,定制VTune的分析视图,定制VTune的分析方案,在VTune中观察线程的Preempt事件,CNN推理案例解析
实战6:使用vTune分析AI应用的执行热点
通过vTune的监视工具采集矩阵乘法程序的运行数据,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,通过多种优化方法(改进内存访问、使用SIMD指令,优化选项)不断提高程序的性能
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》二书,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。
附录1:往届研习班部分照片
附录2:中正行营及秀峰景区部分景观
附录3:报名与收费
标准收费:6200元每人
包括:
§ 庐山秀峰景区门票(对于军人等符合免票条件的学员,此部分费用不退不减)
§ 研习班期间的旅游意外险
§ 包含研习材料的U盘一个
§ 研习班期间的住宿、餐饮和茶点
不包括:
往返庐山的交通费用和以上费用之外的其它费用
优惠条款:
1)3月1日前报名并成功缴费可享受8折优惠
2)在校学生或者个人自费参加请联系课程顾问询问优惠价格(视报名时间而不同)
报名或垂询
课程顾问:Lisa,微信:13801874134 邮件:[email protected]
公司付款信息:
账户名称: 格蠹信息科技(上海)有限公司
开户行:招商银行股份有限公司上海浦江镇支行
账号:1219 3085 8010 501
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正心诚意,格物致知,以人文情怀审视软件,以软件技术改变人生。
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