2023Linux C/C++全栈开发知识技术合集（基础入门到高级进阶）_零声教育c/c++/linux课程百度网盘

C++/Linux服务器开发」别名可以叫「C++后台开发」,目前BAT里面都是有大量的C++开发岗位，鹅厂在c++后台开发岗都是急需。虽然岗位对技术要求难度系数较高，但是有大厂情结的朋友们还是可以冲一冲的。

很多有c/c++语言基础的朋友，在面试后台岗的时候都会有一个疑问，面试大厂的时候，技术水平要到一个什么程度才能进？

这里就分为校招和社招。校招的话对于技术层面的要求会相对较低。会C with STL以及常见的数据结构与算法，并且笔试能当场做出leetcode中等难度以下的人就有70分了，如果笔试的时候对STL、auto、lambda等用法都很熟练，都有加分。对于实习生来说，表现不错就可以招进来，剩下网络编程和linux进去之后会再教你。

所以校招更看重的是你的基础和学习能力。实习进去之后再观察你的技术学习进度决定是否给你发offer。当然，如果你能提前掌握Linux环境编程，网络编程等技术更会加分，毕竟不管是哪个赛道，内卷都是有的。

本文介绍下Linux C/C++开发（后端/音视频/游戏/嵌入式/高性能网络/存储/基础架构/安全）从入门到高级进阶的学习路线，整个学习路线，直接对标腾讯c++后台开发岗位，知识点包括C/C++，Linux，Nginx，ZeroMQ，MySQL，Redis，fastdfs，MongoDB，ZK，流媒体，CDN，P2P，K8S，Docker，TCP/IP，协程，DPDK等等 。其次你把整个内容，全部消化，是完全可以胜任任何Linux C/C++开发岗位招聘，Linux C/C++开发招聘。

什么是Linux?

Linux是一个操作系统软件。与Windows不同的是，Linux是一套开放源代码程序的、并可以自由传播的类Unix操作系统，它是一个支持多用户、多任务、多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。

Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。

Linux零基础入门：如何快速入门，需要哪些知识点？

1：linux环境专栏

• linux系统安装

• linux开发环境ssh与Samba配置

• linux开发环境Gcc配置

• linux的命令操作8条目录操作与5条文件操作

2：shell 脚本编程案例

3：统计文件单词数量（文本操作）

• 状态机实现文件单词统计

4：实现通讯录（结构体）

• 通讯录实现的架构设计与需求分析

• 链表的实现与数据结构的定义

• 架构接口层的实现

• 业务逻辑的分析与实现

• 通讯录人员操作代码的调试

• 通讯录人员操作代码调试与运行

• 通讯录删除人员操作的调试与BUG解决

• 文件保存于加载的接口层实现

• 文件保存业务实现

• 通讯录调试与运行

5：并发下的技术方案（锁）

• 多线程并发锁的项目介绍

• 多线程并发锁的方案一互斥锁

• 多线程并发锁的方案一自旋锁

• 多线程并发锁的方案一原子操作

这里给大家推荐零声教育全网独家的【Linux C/C++开发】课程体系，通过原理技术+源码分析+案例分析+项目实战，全面解析Linux C/C++，8个上线项目，2W+行手写代码，全面解析：

部分视频解析：

支撑亿级io的底层基石 - epoll实战揭秘

100行代码，开启tcp/ip协议栈实现之路，准备好linux环境

5种内存泄漏检测的方式，让你重新理解内存

16w行的nginx源码，如何才能读懂呢？全面分析nginx的机制

更多视频学习资料加群（812855908）领取

Linux C/C++开发

1、精进基石专栏

（一）数据结构与算法

• 随处可见的红黑树

• 红黑树的应用场景进程调度cfs，内存管理

• 红黑树的数学证明与推导

• 手撕红黑树的左旋与右旋

• 红黑树添加的实现与添加三种情况的证明

• 红黑树删除的实现与删除四种情况的证明

• 红黑树的线程安全的做法

• 分析红黑树工程实用的特点

• 磁盘存储链式的B树与B+树

• 磁盘结构分析与数据存储原理

• 多叉树的运用以及B树的定义证明

• B树插入的两种分裂

• B树删除的前后借位与节点合并

• 手撕B树的插入，删除，遍历，查找

• B+树的定义与实现

• B+树叶子节点的前后指针

• B+树的应用场景与实用特点

• B+树的线程安全做法

• 海量数据去重的abhloriter bitap

• hash的原理与hash函数的实现

• hash的应用场景

• 分布式hash的实现原理

• 海量数据去重布隆过滤器

• 布隆过滤的数学推导与证明

（二）设计模式

• 创建型设计模式

• 单例模式

• 策略模式

• 观察者模式

• 工厂方法模式与抽象工厂模式

• 原型模式

• 结构型设计模式

• 适配器模式

• 代理模式

• 责任链模式

• 状态模式

• 桥接模式

• 组合模式

（三）c++新特性

• stI容器，智能指针，正则表达式

• unordered_ _map

• stl容器

• hash的用法与原理

• shared_ ptr，unique_ ptr

• basic_ regex，sub_ match

• 函数对象模板function, bind

• 新特性的线程,协程，原子操作，lamda表达式

• atomic的用法与原理

• thread_ local 与condition_ var iable

• 异常处理exception_ _ptr

• 错误处理error _ category

• coroutine的用法与原理

（四）Linux工程管理

• Makefi le/ cmake/conf igure

• Makefile的规则与make的工作原理

• 单文件编译与多文件编译

• Makefile的参数传递

• 多目录文件夹递归编译与嵌套执行make

• Makefile的通配符，伪目标，文件搜索

• Makefile的操作函数与特殊语法

• configure生成makefile的原则

• cmake的写法

• 分布式版本控制git

• git的工作流程

• 创建操作与基本操作

• 分支管理，查看提交历史

• git服务器搭建

• Linux系统运行时参数命令

• 进程间通信设施状态ipcs

• Linux系统运行时长upt ime

• CPU平均负载和磁盘活动iostat

• 监控，收集和汇报系统活动sar

• 监控多处理器使用情况mpstat

• 监控进程的内存使用情况pmap

• 系统管理员调优和基准测量工具nmon

• 密切关注Linux系统glances

• 查看系统调用strace

• ftp服务器基本信息ftptop

• 电量消耗和电源管理powertop

• 监控mysq| 的线程和性能mytop

• 系统运行参数分析htop/top/atop

• Linux网络统计监控工具netstat

• 显示和修改网络接口控制器ethtool

• 网络数据包分析利刃tcpdump

• 远程登陆服务的标准协议teInet

• 获取实时网络统计信息iptraf

• 显示主机上网络接口带宽使用情况iftop

2、高性能网络设计专栏

（一）网络编程异步网络库zvnet

• 网络io与io多路复用select/poll/epoll

• socket与文件描述符的关联

• 多路复用select/poll

• 代码实现LT/ET的区别

• 事件驱动reactor的原理与实现

• reactor针对业务实现的优点

• poll封装send_ cb/recv_ _cb/ accept_ _cb

• reactor多核实现

• 跨平台(select/epoll/kqueue)的封装reactor

• redis，memcached， nginx网 络组件

• http服务器的实现

• reactor sendbuffer与recvbuffer封装http协议

• http协议格式

• 有限状 态机fsm解析http

• 其他协议websocket， tcp文件传输

（二）网络原理

• 服务器百万并发实现(实操)

• 同步处理与异步处理的数据差异

• 网络io线程池异步处理

• ulimit的fd的百万级别支持

• sysctI. conf的rmem与wmem的调优

• conntrack的原理分析

• Posix API与网络协议栈

• connect，listen， accept与三次握 手

• listen参数backlog

• syn泛洪的解决方案

• close与四次挥手

• 11个状态迁移

• 大量close_ wait与time wait的原因与解决方案

• tcp keepalive与 应用层心跳包

• 拥塞控制与滑动窗口

• UDP的可靠传输协议QUIC

• udp的优缺点

• udp高并发的设计方案

• qq早期为什么选择udp作为通信协议

• udp可靠传输原理

• quic协议的设计原理

• quic的开源方案quiche

• kcp的设计方案与算法原理

• 协程调度器实现与性能测试

• 调度器的定义分析

• 超时集合，就绪队列，io等待集合的实现

• 协程调度的执行流程

• 协程接口实现，异步流程实现

• hook钩子的实现

• 协程实现mysql请求

• 协程多核方案分析

• 协程性能测试

（三）自研框架:基于dpdk的用户态协议栈的实现(已开源)

• 用户态协议栈设计实现

• 用户态协议栈的存在场景与实现原理

• netmap开源框架

• eth协议，ip协议， udp协议实现

• arp协议实现

• icmp协议实现

• 应用层posix api的具体实现

• socket/bind/listen的实现

• accept实现

• recv/send的实现

• 滑动窗口/慢启动讲解

• 重传定时器，坚持定时器，time_ wait定时器，keepalive定时器

• 手把手设计实现epoll

• epoll数据结构封装与线程安全实现

• 协议栈fd就绪回调实现

• epoll接口实现

• LT/ET的实现

• 高性能异步io机制io_ _uring

• 与epo1l媲美的io_ uring

• io_ _uring系统调用io_ _uring_ setup， io_ _ur ing_ register， io_ _ur ing_ enter

• liburng的io_ uring的关系

• io_ uring与epoll性能对比

• io_ _uring的共享内存机制

• io_ uring的使用场景

• io_ ur ing的accept， connect， recv， send实现机制

• io_ uring网络读写

• io_ uring磁盘读写

• proactor的实现

3、基础组件设计专栏

（一）池式组件

• 手写线程池与性能分析(项目)

• 线程池的异步处理使用场景

• 线程池的组成任务队列执行队列

• 任务回调与条件等待

• 线程池的动态防缩

• 扩展: nginx线程池实现对比分析

• 内存池的实现与场景分析(项目)

• 内存池的应用场景与性能分析

• 内存小块分配与管理

• 内存大块分配与管理

• 手写内存池，结构体封装与API实现

• 避免内存泄漏的两种万能方法

• 定位内存泄漏的3种工具

• 扩展:nginx内存池实现

• mysq|连接池的实现(项目)

• 连接池性能的影响的2个因素，top连接和mysq|认证

• 连接请求归还策略

• 连接超时未归还策略

• 链接断开重连策略

• 连接数量最优策略

（二）高性能组件

• 原子操作CAS与锁实现(项目)

• 互斥锁的使用场景与原理

• 自旋锁的性能分析

• 原子操作的汇编实现

• 无锁消息队列实现(项目)

• 有锁无锁队列性能

• 内存屏障Barrier

• 数组无锁队列设计实现

• 链表无锁队列设计实现

• 网络缓冲区设计

• RingBuffer设计

• 定长消息包

• ChainBuffer 设计

• 双缓冲区设计

• 定时器方案红黑树，时间轮，最小堆(项目)

• 定时器的使用场景

• 定时器的红黑树存储

• 时间轮的实现

• 最小堆的实现

• 分布式定时器的实现

• 手写死锁检测组件(项目)

• 死锁的现象以及原理

• pthread_ _mutex_ lock/pthread_ _mutex_ _unlock dIsym的实现

• 有向图的构建

• 有向图dfs判断环的存在

• 三个原语操作 lock before, lock_ after, unlock_ after

• 死锁检测线程的实现

• 手写内存泄漏检测组件(项目)

• 内存泄漏现象

• 第三方内存泄漏与代码内存泄漏

• malloc与free的dIsym实现

• 内存检测策略

• 应用场景测试

• 手把手实现分布式锁(项目)

• 多线程资源竞争互斥锁

• 自旋锁

• 加锁的异常情况

• 非公平锁的实现

• 公平锁的实现

（三）开源组件

• 异步日志方案spdlog (项目)

• 日志库性能瓶颈分析

• 异步日志库设计与实现

• 批量写入与双缓存冲机制

• 奔溃后的日志找回

• 应用层协议设计ProtoBuf(项目)

• IM， 云平台，nginx， http， redis协议设计

• 如何保证消息完整性

• 手撕protobuf IM通信 协议

• protobuf序列化与反序列化

• protobuf编码原理

4、中间件开发专栏

（一）Redis

• Redis相关命令详解及其原理

• string，set， zset， Iist，hash

• 分布式锁的实现

• Lua脚本解决ACID原子性

• Redis事务的ACID性质分析

• Redis协议与异步方式

• Redis协议解析

• 特殊协议操作订阅发布

• 手撕异步redis协议

• 存储原理与数据模型

• string的三种编码方 式int, raw, embstr

• 双向链表的list实现

• 字典的实现，hash函数

• 解决键冲突与rehash

• 跳表的实现 与数据论证

• 整数集合实现

• 压缩列表原理证明

• 主从同步与对象模型

• 对象的类型与编码

• 广字符串对象

• 列表对象

• 哈希对象

• 集合对象

• 有序集合

• 类型检测与命令多态

• 内存回收

• 对象共享

• 对象空转时长

• redis的3种集群方式主从复制，sentinel, cluster

• 4种持久化方案

（二）MySQL

• SQL语句，索引，视图，存储过程，触发器

• MySQL体系结构，SQL执行流程.

• SQL CURD与高 级查询

• 视图，触发器，存储过程

• MySQL权限管理

• MySQL索引原理以及SQL优化

• 索引，约束以及之间的区别

• B+树，聚集索引和辅助索引

• 最左匹配原则以及覆盖索引

• 索引失效以及索引优化原则

• EXPLAIN执行计划以及优化选择过程分析

• MySQL事务原理分析

• 事务的ACID特性

• MySQL并发问题脏读，不可重复读，幻读

• 事务隔离级别

• 锁的类型，锁算法实现以及锁操作对象

• S锁X锁|S锁IX锁

• 记录锁，间隙锁，next-key lock

• 插入意向锁，自增锁

• MVCC原理剖析

• MySQL缓存策略

• 读写分离，连接池的场景以及其局限a

• 缓存策略问题分析

• 缓存策略强一致性解决方案

• 缓存策略最终一致性解决方案

• 2种mysql緩存同步方案从数据库与触发器+udf

• 缓存同步开源方案go-mysql-transfer

• 缓存同步开源方案canal原理分析

• 3种缓存故障，缓存击穿，缓存穿透，缓存雪崩

（三）Kafka

• Kafka使 用场景与设计原理

• 发布订阅模式

• 点对点消息传递

• Kafka Brokers原 理

• Topi cs和Partition

• Kafka存 储机制

• Partition存储分布

• Partition文件存储机制

• Segment文件存储结构

• offset查找message

• 高效文件存储设计

• 微服务之间通信基石gRPC

• gRPC的 内部组件关联

• CI ientS ide与ServerSide， Channel, Ser ivce， Stub的概念

• 异步gRPC的实现

• 回调方式的异步调用

• Server 与CI ient对RPC的实现

• 基于http2的gRPC通信协议

• 基于http协 议构造

• ABNF语法

• 请求协议Request-Headers

• gRPC上下文传递

（四）Nginx

• Nginx反 向代理与系统参数配置conf原理

• Nginx静态文件的配置

• Nginx动态接口代理配置

• Nginx对Mqtt协议转发

• Nginx对Rtmp推拉流

• Openresty对Redis缓存数据代理

• shmem的三种实现方式

• 原子操作

• nginx channel

• 信号

• 信号量

• Nginx过滤 器模块实现

• Nginx Filter模块运行原理

• 过滤链表的顺序

• 模块开发数据结构 ngx_ str_ _t，ngx_ list_ t，ngx_ buf_ t，ngx_ chain_ t

• error日志的用法

• ngx_ comond_ t的讲解

• ngx_ http_ _module_ _t的执行流程

• 文件锁，互斥锁

• slab共享内存

• 如何解决 "惊群”问题

• 如何实现负载均衡

• Nginx Handler模块实现

• Nginx Handler模块运行原理:

• ngx_ module_ t/ngx_ http_ module_ t的讲解

• ngx_ http_ top_ body_ filter/ngx_ http_ _top_ header_ filter的 原理

• ngx_ rbtree_ t的使用方法

• ngx_ rbtree自定义添加方法

• Nginx的核心数据结构ngx_ cycle_ t，ngx_ event. _moule_ t

• http请求的11个处理阶段

• http包体处理

• http响应发送

• Nginx Upstream机制的设计与实现

• 模块性能测试

5、开源框架专栏

（一）游戏服务器开发skynet (录播答疑)

• Skynet设计原理

• 多核并发编程-多线程，多进程，csp模型，actor模型

• actor模型实现-lua服务和c服务

• 消息队列实现

• actor消息调度

• skynet网络层封装以及lua/c接口编程

• skynet reactor 网络模型封装

• socket/ socketchanne|封装

• 手撕高性能c服务

• lua编程以及lua/c接口编程

• skynet重要组件以及手撕游戏项目

• 基础接口 skynet. send, skynet. cal I, skynet. response

• 广播组件multicastd

• 数据共享组件 sharedatad datasheet

• 手撕万人同时在线游戏

（二）分布式API网关

• 高性能web网关Openresty

• Nginx与lua模块

• Openresty访问Redis，MySQL

• Restful API接口开发

• Openresty性能分析

• Kong 动态负载均衡与服务发现

• nginx，openresty, Kong之间的“苟且”

• 动态 负载均衡的原理

• 服务发现实现的原理

• Serverless

• 监控，故障检测与恢复

• 二代理层缓存与响应服务

• 系统日志

（三）SPDK助力MySQL数据落盘， 让性能腾飞(基础设施)

• SPDK文件系统设计与实现

• NVMe与PCle的原理

• NVMe Controller 与bdev之间的rpc

• blobstore与blob的关系

• 文件系统的posix api实现

• 4层结构设计vfs

• spdk的 异步改造posix同步api

• open/wr ite/read/close的实现

• 文件系统的性能测试与承接mysql业务

• LD_ PRELOAD更好mysql系统调用实现

• iodepth讲解

• 随机读，随机写，顺序读，顺序写

（四）高性能计算CUDA (录播答疑)

• gpu并行计算cuda的开发流程

• cpu+gpu的异构计算

• 计算机体系结构中的gpu

• cuda的环境搭建nvcc 与srun的使用

• cuda的向量加法与矩阵乘法

• MPI与CUDA

• 音视频编解码中的并行计算

• cuda的h264编解码

• cuda的mpeg编解码

• ffmpeg的cuda支持

（五）并行计算与异步网络引擎workflow

• workflow的应用场景

• workflow的编程范式与设计理念

• mysq/redis/kafka/dns的请求实现

• parallel处理与任务组装

• workf low的组件实现

• 线程池实现

• DAG图任务

• msgqueue的实现

• 纯c的jsonparser实现

（六）物联网通信协议mqtt的实现框架mosquitto

• mqtt的高效使用场景

• mqtt的 发布订阅模式

• 解决低带宽网络环境的数据传输

• 3种Qos等级

• 0Auth与JWT的安全认证

• mctt的broker

• mqtt的遗嘱机制

• 发布订阅的过滤器.

• mosqujitto的docker部暑

• matt的日志实时监控

6、云原生专栏

（一）Docker

• Docker风光下的内核功能(录播答疑)

• 进程namespace

• UTS namespace

• IPC namespace

• 网络namespace

• 文件系统namesapce

• cgroup的资源控制

• Docker容器管理与镜像操作(录播答疑)

• Docker镜像下载与镜像运行

• Docker存储管理

• Docker数据卷

• Docker与容器安全

• Docker网络管理(项目)

• 5种Docker网络驱动

• pipework跨主机通信

• 0vS划分vlan与隧道模式

• GRE实现跨主机Docker间通信

• Docker云与容器编排 (项目)

• Dockerfile的语法流程

• 编排神器Fig/Compose

• FIynn体系 架构

• Docker改变了什么?

（二）Kubernetes

• k8s环境搭建(录播答疑)

• k8s集群安全设置

• k8s集群网络设置

• k8s核心服务配置

• kubectI命令工具.

• yam|文件语法

• Pod与Service的用法 (录播答疑)

• Pod的管理配置

• Pod升级与回滚

• DNS服务之于k8s

• http 7层策略与TLS安全设置

• k8s集群管理的那些事儿(项目)

• Node的管理

• namespace隔离机制

• k8s集群日志管理

• k8s集群监控

• k8s二次开发与k8s API (项目)

• RESTful接口

• API聚合机制

• API组

• Go访问k8s API

7、性能分析专栏

（一）性能与测试工具

• 测试框架gtest以及内存泄漏检测(录播答疑)

• goog letest与goog lemock文件

• 函数检测以及类测试

• test fixture测试夹具

• 类型参数化

• 事件测试

• 内存泄漏

• 设置期望，期待参数，调用次数，满足期望

• 性能工具与性能分析(录播答疑)

• MySQL性能测试工具mysqlslap

• Redis性能测试工具redis-benchmark

• http性能测试工具wrk

• Tcp性能测试工具TCPBenchmarks

• 磁盘，内存，网络性能分析

• 火焰图的生成原理与构建方式

• 火焰图工具讲解

• 火焰图使用场景与原理

• nginx动态火焰图

• MySQL火焰图

• Redis火焰图

（二）观测技术bpf与ebpf

• 内核bpf的实现原理

• 跟踪，嗅探，采样，可观测的理解

• 动态hook: kpr obe/ upr obe

• 静态hook: tr acepoint和USDT

• 性能监控计时器PMC模 式

• cpu的观测taskset的使 用

• BPF工具bpftrace， BCC

• bpf对内核功 能的观测

• 内存观测kmalloc与vm_ area_ struct

• 文件系统观测vfs的状态:

• 磁盘io的观测bitesize, mdf lush

• bpf对网络流量的统计

• bpf对redis-server观测

• 网络观测tcp_ connect， tcp_ accept, tcp_ close

（三）内核源码机制

• 进程调度机制哪些事儿

• qemu调试内存

• 进程调度cfs与 其他的四个调度类

• task_ struct结构体

• RCU机制与内存优化屏障

• 内核内存管理运行机制

• 虚拟内存地址布局

• SMP/NUMA模型

• 页表与页表缓存原理

• 伙伴系统实现

• 块分配(SIab/SIub/Slob) 原理实现

• brk/kmalloc/vmalloc系统调用流程

• 文件系统组件

• 虚拟文件系统vfs

• Proc文件系统

• super_ _block与 inode结构体

• 文件描述符与挂载流程

8、分布式架构

（一）分布式数据库

• 不一样的kv存储RocksDB的使用场景

• 前缀搜索

• 低优先级写入

• 生存时间的支持

• Transact i ons

• 快照存储

• 日志结构的数据库引擎

• TiDB存储引擎的原理

• TiKV的Key-Value存储引擎

• 基于RBAC的权限管理

• 数据加密

• TiDB集群方案与Replication原理

• 集群三个组件 TiDB Server, PD Server, TiKV Server

• Raft协议讲解

• OLTP与0LAP

（二）分布式文件系统(录播答疑)

• 内核级支持的分布式存储Ceph

• ceph的集群部署

• monitor与OSD

• ceph 5个核心组件

• ceph集群监控

• ceph性能调调优与benchmark

• 分布式ceph存储集群部署

• 同步机制

• 线性扩容

• 如何实现高可用

• 负载均衡

（三）分布式协同

• 注册服务中心Etcd

• etcd配置服务、服务发现、集群监控、leader选举、 分布式锁

• etcd体系结构详解(gRPC， WAL，Snapshot、 BoItDB、 Raft)

• etcd存储原理深入剖析(B树、B+树)

• etcd读写机制以及事务的acid特性分析

• raft共识算法详解(leader选举+日志复制)

• 协同事件用户态文件系统fuse (项目)

• fuse的使用场景

• 文件系统读写事件

• fuse的实现原 理

• /dev/fuse的 作用

• 快播核心技术揭秘P2P框架的实现(录播答疑)

• 网关NAT表分析

• NAT类型，完全锥型NAT，对称NAT,端口限制锥形NAT，IP限制锥型NAT

• 代码逻辑实现NAT类型检测

• 网络穿透的原理

• 网络穿透的3种情况

9、上线项目实战

（一）dkvstore实现(上线项目)

• kv存储的架构设计

• 存储节点定义

• tcp server/cI ient

• hash数据存储

• list数据存储

• skiptable数据存储

• rbtree数据存储

• 网络同步与事务序列化

• 序列化与反序列化格式

• 建立事务与释放事务

• 线程安全的处理

• 内存池的使用与LRU的实现

• 大块与小块分配策略

• 内存回收机制

• 数据持久化

• KV存储的性能测试

• 网络测试tps

• 吞吐量测试

• go, lua, java多语言支持

• hash/list/sk iptable/rbtree测试

（二）图床共享云存储(上线项目)

• ceph架构分析和配置

• ceph架构分析

• 快速配置ceph

• 上传文件逻辑 分析

• 下载文件逻辑分析

• 文件传输和接口设计

• http接口设计

• 图床数据库设计

• 图床文件上传，下载，分享功能实现

• 业务流程实现

• 容器化docker部署

• crontab定时清理数据

• docker server服 务

• grpc连接池管理

（三）容器化docker部署

• crontab定时清理数据

• docker server服 务

• grpc连接池管理

• 产品上云公网发布/测试用例

• 使用云服务器的各种坑分析

• fiddler监控http请求，postman模 拟请求

• wrk测试接口吞吐量

• jmeter压力测试

• 微服务即时通讯(上线项目)

• IM即时通讯项目框架分析和部暑

• 即时通讯应用场景分析

• 即时通讯自研和使用第三方SDK优缺点

• 即时通讯数据库设计

• 接入层、 逻辑层、路由层、数据层架构

• 即时通讯项目部署

• 即时通讯web账号注册源码分析

• IM消息服务器/文件传输服务器

• protobuf通信协议设计

• reactor模型C++实现

• login_ server 负载均衡手写代码实现

• 用户登录请求验证密码+混淆码MD5匹对

• 如何全量、增量拉取好友列表、用户信息

• 知乎、b站小红点点未读消息如何实现

• IM消息服务器和路由服务器设计

• 请求登录逻辑

• 最近联系会话逻辑.

• 查询用户在线主题

• 未读消息机制

• 单聊消息推拉机制

• 群聊消息推拉机制

• 路由转发机制

• 数据库代理服务器设计

• main函数主流程

• reactor+线程池+连接池处理逻辑分析

• redis缓存实现消息计数(单聊和群聊)

• redis实现未读消息机制

• 如何实现群消息的推送

• 单聊消息推送、拉取优缺点

• 文件服务器和ooker部署

• 在线文件传输机制分析

• 离线文件传输机制分析

• etcd微服务注册与发现

• docker制作与部暑

（四）零声教学AI助手一代(上线项目)

• AI助手架构设计与需求分析

• chatgpt的构想 与需求分析

• 基于开源项目初步构建项目

• gin框架实现代理服务

• 接口功能设计

• grpc与protobuf的使用流程

• token计数器与tokenizer的服务封装

• 敏感词识别服务

• 向量数据库与连接池设计

• redis实现上下文管理

• 问题记录保存

• web端协议解析

• OneBot协议

• 服务部署上线

• docker stack服务部署

• wrk接口吞吐量测试

• 线上节点监控

（五）魔兽世界后端TrinityCore (上线项目)

• 网络模块实现

• boost.asio跨平台网络库

• boost. asio核心命名空间以及异步io接口

• boost. asio在TrinityCore 中的封装

• 网络模块应用实践

• 地图模块实现

• 地图模块抽象: map、 area、grid、 cell

• 地图模块驱动方式

• A0I 核心算法实现

• AABB碰撞检测实现

• A*寻路算法实现

• 战斗模块实现

• 技能设计以及实 现

• Al设计

• 怪物管理

• 副本设计

• TrinityCore 玩法实现

• 用户玩法实现-任务系统

• 数据配置以及数据库设计

• 触发机制实现

• 多人玩法实现-工会设计

10、适宜的工程师人群（共分为8大群体）

• 1.从事业务开发多年，对底层原理理解不够深入的在职工程师

• 2.从事嵌入式方向开发，想转入互联网开发的在职工程师

• 3. 从事Qt/MFC等桌面开发的，薪资多年涨幅不大的在职工程师

• 4.从事非开发岗位(算法岗，运维岗，测试岗)，想转后台开发岗位的在职工程师

• 5.工作中技术没有挑战，工作中接触不到新技术的在职工程师

• 6.自己研究学习速度较慢，不能系统构建知识体系的开发人员

• 7.了解很多技术名词，但是深入细问又不理解的工程师

• 8.计算机相关专业想进入大厂的在校生(本科及以上学历，有c/c++基础)

11、配套书籍资料

• 1. MySQL: 《高性能MySQL 第3版》

• 2. Nginx: 《深入理解Nginx: 模块开发与架构分析(第2版)》(陶辉）

• 3. Redis: Redis设计与实现 (黄健宏)

• 4. Linux内核: 《深入理解Linux内核架构》 (郭旭 译)

• 5. 数据结构与算法:《算法导论》(第3版)

• 6.性能分析:《性能之巅洞悉系统、企业与云计算》

• 7. MongoDB: 《MongoDB权威指南》

• 8. Ceph: 《Ceph分布式存储学习指南》 (Ceph中国社区)

• 9. Docker: 《Docker容器 与容器云(第2版)》

• 10. TCP/IP: 《Tcp/Ip详解卷一卷二卷三》

• 11. Linux系统编程: 《Unix环境高级编程》

• 12. 计算机: 《深入理解计算机系统》

• 13. DPDK: 《深入浅出DPDK》

• 14. k8s: 《Kubernates权威指南》 龚正等编著

• 15. bpf: 《BPF之巅洞悉Linux系统和应用性能》

• 腾讯offer比例15%

• 知名企业offer比例73%

• 最高offer腾讯T3.1(现T9)年薪65w

• 最高年薪涨幅30W

• 最快跳槽学习时间1个半月

如果是想在c/c++开发方向得到有效的快速提升（不是所谓的速成），这份学习体系是大家绕不过的具有参考意义的提升路线。从学习路线中可以对c/c++开发方向的技术栈有一个清晰的认识。

Linux内核源码分析

Linux内核主要由进程调度(SCHED)，内存管理 (MM)，虚拟文件 系统 (VFS)，网络 接 口(NET)和进程间通信(IPC)构成。进程调度控制系统中多个进程对CPU的访问，使得多个进程在CPU中微观串行，宏观并行。内存管理主要控制多个 进程安全地共享主内存区域，当CPU提供MMU单元的时候，linux内存管理为每个进程提供虚拟内存到物理内存的转换。虚拟文件系统屏蔽底层各种硬件的 具体细节，为所有设备提供统一的接口。

这里给大家推荐零声教育全网独家的【Linux内核源码分析与项目实战】课程体系，通过原理技术+源码分析+案例分析+项目实战，全面解析计算机底层原理，20项目案例，2W+行手写代码，全面解析6个内核底层原理开发技术：

部分视频解析

剖析Linux内核《内存管理架构分析》

剖析linux内核MMU机制详解

剖析Linux内核《Netfilter框架结构》

linux内核《缺页中断详解》

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1、进程管理专题

（一）操作系统与汇编基础

• Linux操作系统进程分析

• 计算机基础技术

• 进程原理

• Linux特性与内核版本

• 进程特征与调度算法

• 死锁产生必要条件

• 进程状态及转换

• 进程调度策略与调度依据

• 存储器结构与分区存储管理

• 主存储器结构及技术指标

• 分配策略与分区回收

• 页表与交换技术

• 物理内存与虚拟内存

• 段式存储管理与页式存储管理

• 文件管理基础架构

• x86_ ARM处理器架构

• x86架构整体部件分析

• ARM处理器架构分析

• 64位通用寄存器结构

• 汇编基础与寻址方式

• SMP架构与NUMA架构

• ARM Cortex-A9处理器架构

• ARM常用指令系统详解

（二）进程管理基础

• Linux内核源码组织结构分析

• Linux内核(五大子系统关系)

• 内核源码目录结构详解

• 如何快速掌握阅读内核源码方法与技巧

• 进程原理与生命周期及系统调用

• 写时复制原理

• 进程内存布局

• 进程堆栈管理

• 系统调用实现

• 调度器及CFS调度器

• 实时调度类及SMP和NUMA

• task_ struct数据结构分析

• 进程内核do_ fork() /kernel_ clone()函数分析

• RCU机制及内存优化屏障

• 内核内存布局和堆管理

• 实战操作:内核数据结构(链表和红黑树)

（三）进程调度模块

• 进程调度策略

• SCHED_ DEADLINE

• SCHED_ FIFO

• SCHED_ RR

• SCHED_ NORMAL

• 四种进程优先级

• 调度优先级

• 静态优先级

• 正常优先级

• 实时优先级

• 五大调度类解析

• stop_ sched_ class

• idle_ shced_ class

• dI_ sched_ class

• rt_ sched_ class

• cfs_ sched_ class

• 多核调度分析

• 调度组与调度域

• 负载计算与均衡算法

• SMP调度类处理器负载均衡

• 实战操作:进程优先级与调度策略

• 实战操作: QEMU调试L inux内核

• 实战操作:动手编译自己Linux内核

• 实战操作:进程间通信实现

2、内存管理专题

（一）内存管理基础部分

• 虚拟地址空间布局架构

• 内存管理架构

• 用户虚拟地址空间布局

• 内核地址空间布局

• SMP/NUMA模型组织

• 物理内存组织结构与模型

• 系统调用sys_ mmap/sys_ munmap

• 物理内存组织三级结构

• 页表/页表缓存原理

• 处理器缓存机制及SMP缓存一致性

• 内存分配器(bootmem/ memb lock)

• bootmem分配器原理

• memblock分配器原理及分配流程

• 伙伴系统算法与实现

• 伙伴系统原理机制

• 分配页和释放页实现

• 块分配器(SIab/S1ub/Slob)原理实现

• 内存映射

• 数据结构分析

• 系统调用实现

• 创建/删除内存映射

• 实战操作:SIab块分配器实现

• 实战操作:进程地址空间在内核(VMA实现)

（二）内存管理进阶部分

• brk/kmalloc/vmalloc(系统调用分析)

• 不连续内存分配器原理

• 页表缓存(TLB)与巨型页

• TLB表项格式及管理

• ASID原理/VMID原理

• 处理器对巨型页的支持

• 标准巨型页原理及查看

• LRU算法与反向映射

• 缺页异常分析

• 写时复制缺页异常

• do_ page_ fault函数分析

• 文件映射缺页中断

• 匿名页面缺页异常

• 内存反碎片技术

• 内存碎片整理算法

• 虚拟可移动区域技术原理

• 内存检测与死锁检测

• 内核调优参数

• /proc/sys/kernel/

• /proc/sys/ vm/

• /proc/sys/fs/

• 内存屏障与内核互斥原理

• 编译器屏障

• 处理器屏障

• ARM64处理器内存屏障分析

• 内存与Kasan工具分析

• 五大常见内存访问错误

• Kasan内核检测工具应用

• 页回收原理机制

• 发起页回收

• 计算扫描页数

• 收缩活动页链表

• 回收不活动页

• 页交换与回收slab缓存

• 缓存着色

• 内存缓存数据结构

• 空闲对象链表及着色

• 内核调试方法printk/oops分析

• 实战操作:内存池原理及实现

• 实战操作:perf性能分析工具

• perf原理机制与安装配置

• perf采集数据命令29种工具应用

• perf采集数据至火焰图分析

3、网络协议栈专题

（一）网络基础架构

• sk_ _buff与net_ device详解.

• 套接字缓冲区管理数据

• 从套接字缓冲区获取TCP首部

• sk_ buff及net_ device结构分析

• TCP/UDP/ICMP协议栈分析

• 套接字分析

• 发送与接收UDP数据包分析

• 发送与接收TCP数据包分析

• 发送/接收1CMP/IPv4/IPv6消息.

• 传输层分析

• 流控制传输协议(SCTP)

• 数据报拥塞控制协议(DCCP)

• IPsec(互联网安全协议)

• IPsec基础知识

• XFRM框架/策略/状态

• 传输模式/隧道模式/IPsec高可靠性

• IPv4策略路由选择

• FIB信息_缓存_下一跳

• 生成及接收1CMPv4重定向消息

• 无线子系统分析

• MAC帧结构分析

• 扫描/身份验证/关联

• mac80211接收与传输实现

• 高吞吐量(802.11n)

• 网状网络(802.11s)

• IPv4重定向消息/FIB表

• Netfilter内核防火墙报文处理

• Netfilter框架简介

• 数据包选择Iptables

• 数据包过滤

• NAT(网络地址转换)

• 连接跟踪与数据包操纵

• 十Iptables基础/表和链及过滤规则

• Netfilter5种挂接点详解

• 注册Netfi Iter钩子回调函数源码分析

• NAT钩子回调函数分析

• 实战操作:内核NetI ink套接字及实战

• 数据结构设计与API系统调用

• 内核模块与用户应用程序设计

（二）网络协议栈架构

• Linux内核邻接子系统分析

• 创建与释放邻居AP1接口分析.

• ARP协议(IPv4)发送与接收请求分析

• 高级路由选择

• 组播路由选择

• 策略路由选择

• 多路径路由选择

• 接收/发送(IPv4和1Pv6)数据包

• InfiniBand栈的架构

• RDMA(远程直接内存访问)结构

• Inf iniBand组件与编址

• InfiniBand功能与数据包

• NIC数据包接收与发送分析

• NIC实现原理与NIC分类

• NIC数据包发送与接收流程分析

• eBPF原理与实现

• eBPF工作原理详解

• eBPF开发环境搭建

• eBPF如何在内核运行与交互

• 实战操作:epoll内核原理与实现

• 实战操作:内核防火墙iptables实现

• 实战操作:eBPF实践分析

• 进程跟踪

• 内核跟踪

• 性能优化

4、设备驱动专题

（一）设备驱动基础架构

• i/0体系结构

• 系统总线(PC1、 ISA、SCSI、 USB等)

• 与外设交互及控制设备

• 访问设备详解

• 内核块设备详解

• 块设备1/0操作集合及源码分析

• 通用磁盘及分区源码分析

• Linux设备模型

• 深度剖析LDM

• LDM数据结构分析

• 设备驱动程序原理与实现

• kobject结构分析

• kobj_ type/内核对象集合

• 设备模型和sysfs

• sysfs文件及属性

• 轮询sysfs属性文件

• 资源分配

• 资源管理

• i/0内存分析

• i/0端口 分析

• 字符设备操作

• 主设备与次设备

• 打开设备文件

• 分配与注册字符设备

• 写文件操作实现

• open/release方法

• read/write

• iiseek/poll方法

• 填充file_ operations结 构体

• 实战操作:USB设备驱动实现

• USB体系架构设计

• 驱动程序数据结构结构

• make及USB设备驱动测试

• 实战操作:PC1设备驱动实现

• 实战操作:TTY设备驱动实现

（二）NIC网络接口卡

• 数据结构

• 套接字缓冲区

• 网络设备接口

• 缓冲区管理与并发控制

• 网络吞吐量

• 协议性能

• 驱动程序性能

• 实战操作:NIC网卡驱动架构实现

• NIC网卡驱动的recv与sk_ buff

• NIC网卡open与stop的实现

• NIC编译与用户态协议栈

5、文件系统专题

（一）虚拟文件系统

• 文件系统类型与文件模型研究

• 磁盘文件系统(DF)

• 网络文件系统(NF)

• inode

• 链接

• API编程接口

• VFS数据结构

• 超级块(super_ block)

• 挂载描述符 (mount结构体)

• 索引结点(inode结构体)

• 目录项缓存(dentry结构体)

（二）文件系统调用

• 打开/关闭文件

• 创建/删除文件

• 读/写文件实现

• 文件回写技术原理/接口实现

（三）挂载文件系统

• 系统调用mount处理流程

• 绑定挂载/挂载命名空间

• 挂载/注册rootfs文件系统

• 无持久文件系统

• proc文件系统

• proc数据结构

• 初始化及装载proc

• 管理proc数据项

• 数据读写实现

• 系统控制机制

• sysfs文件系统

• sysfs数据结构

• 装载文件系统

• 文件和目录操作

• 向sysfs添加数据内容

• 实战操作:procfs文件系统实现

• 实战操作: sysfs文件系统实现

（四）磁盘文件系统

• Ext2文件系统

• Ext2物理结构

• Ext2数据结构分析

• Ext2文件系统操作

• Ext4_ 日志JBD2

• Ext4文件系统特性

• Ext4文件系统数据结构

• Ext4_日志JBD2

（五）数据同步

• 内核定时器

• 原子操作与屏障

• 自旋锁机制

• 自旋锁的实现与变体

• spin_ lock()/raw_ spin_ lock() 函数分析

• 互斥锁

• mutex数据结构分析

• 互斥锁的快速与慢速通道

• 乐观自旋锁等待机制

• mutex_ unlock() 函数分析

• 读写锁与RCU

• 实战操作:同步管理RCU实现

6、内核组件专题

（一）内核活动组件

• 中断处理流程及IRQ

• irq_ _desc数据结构分析

• 开启_禁止中断

• 软硬中断分析

• 中断控制器及域详解

• tasklet_等待队列工作队列

• 审计规则及数据结构分析

（二）开源社区

• 如何参与开源社区

• 如何提交Linux内核补丁

• 管理员Bugzilla参数配置及如何管理用户

• 在Gitee创建一个开源项目

7、要转向内核开发，嵌入式开发人员需要掌握以下知识

• 1. C语言编程：C语言是内核开发的主要编程语言，需要熟练掌握其语法和编程技巧。

• 2. 操作系统原理：需要了解操作系统的基本原理，包括进程管理、内存管理、文件系统等。

• 3. Linux内核：需要深入了解Linux内核的架构、模块、驱动程序等。

• 4. 设备驱动开发：需要掌握设备驱动的开发流程和技术，包括字符设备、块设备、网络设备等。

• 5. 调试技能：需要掌握调试技能，包括使用调试工具、分析内核崩溃等。

• 6. 硬件知识：需要了解硬件的基本原理和操作，包括处理器、内存、外设等。

• 7. 开源社区：需要了解开源社区的文化和开发流程，以便更好地参与内核开发。

8、内核难点与学习方法

• 1、知识点多，关系错综复杂。

• 2、每一个知识点的难度都很难。

• 3、代码量很大，内核有几百万行。

• 4、操作系统相关的知识。

• 5、程序结构上的很多规范要求

9、内核适宜的工程师人群

• Linux 内核优化、内存管理 ，内核开发岗位、定制化自己OS

• 深入系统内核研究、网络安全逆向分析

• 提升自己能力，为了更好做应用层开发提供核心依据

• 跳槽面试大厂（腾讯、华为、中兴、中微、中芯等等）

• 从事业务开发多年，对底层原理理解不够深入的在职工程师

• 从事嵌入式方向开发，想转入内核开发的在职工程师

• 从事Qt/MFC等桌面开发的，薪资多年涨幅不大的在职工程师

• 从事非开发岗位（算法岗，运维岗，测试岗），想转内核开发岗位的在职工程师

至于学习效果怎么样？