فلش‌کارت‌های آموزشی جامع تحلیل عملکرد و ردیابی توابع در هسته لینوکس با ابزار Ftrace

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره جامع تحلیل عملکرد و ردیابی توابع در هسته لینوکس با ابزار Ftrace

موضوع کلی: علوم رایانه و مهندسی سیستم‌های عامل

موضوع میانی: تحلیل و عیب‌یابی هسته سیستم‌عامل (Kernel Tracing)

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مفاهیم پایه در تحلیل عملکرد هسته لینوکس
• 2. معماری سیستم‌عامل و جایگاه ردیابی در هسته
• 3. آشنایی با زیرسیستم Ftrace در هسته لینوکس
• 4. نحوه پیکربندی و فعال‌سازی Ftrace در کامپایل هسته
• 5. ساختار فایل‌سیستم debugfs و تعامل با Ftrace
• 6. بررسی انواع tracerها در هسته لینوکس
• 7. تحلیل توابع با استفاده از function tracer
• 8. محدودسازی ردیابی توابع با استفاده از فیلترها
• 9. درک مفهوم ring buffer و مدیریت داده‌های ردیابی
• 10. تحلیل زمان‌بندی پردازش‌ها با استفاده از sched_switch
• 11. ردیابی وقایع سیستم با استفاده از event tracing
• 12. کار با ابزار trace-cmd برای مدیریت داده‌های ردیابی
• 13. تحلیل گراف فراخوانی توابع با function_graph
• 14. استفاده از ابزار kernelshark برای تحلیل بصری داده‌ها
• 15. مفاهیم پیشرفته در ردیابی توابع ورودی و خروجی
• 16. بررسی رابط ftrace_regs در معماری هسته
• 17. کاربرد ftrace_regs در رهگیری آرگومان‌های توابع
• 18. مدیریت ثبات‌های پردازنده هنگام ورود و خروج توابع
• 19. تفاوت میان ردیابی استاتیک و پویا در هسته
• 20. کار با kprobes برای تزریق نقاط ردیابی در زمان اجرا
• 21. کار با uprobes برای ردیابی توابع در فضای کاربری
• 22. بهینه‌سازی سربار ردیابی در سیستم‌های عملیاتی
• 23. تحلیل گلوگاه‌های عملکردی در درایورهای سخت‌افزاری
• 24. بررسی وقایع مرتبط با مدیریت حافظه در هسته
• 25. ردیابی فراخوانی‌های سیستمی (syscalls) با Ftrace
• 26. تحلیل تأخیرهای سیستم (latency) با tracerهای اختصاصی
• 27. روش‌های استخراج داده‌های ردیابی از هسته به فضای کاربری
• 28. خودکارسازی تحلیل عملکرد با اسکریپت‌های مبتنی بر Ftrace
• 29. عیب‌یابی توقف‌های ناگهانی سیستم (kernel panic) با ردیابی
• 30. بررسی تداخل‌های وقفه (interrupts) و تأثیر آن بر عملکرد
• 31. مستندسازی و گزارش‌گیری از نتایج تحلیل عملکرد
• 32. امنیت در ردیابی هسته و رعایت اصول دسترسی‌ها
• 33. به‌کارگیری Ftrace در سیستم‌های نهفته (Embedded)
• 34. مقایسه ابزارهای ردیابی Perf و Ftrace
• 35. یکپارچه‌سازی ابزارهای عیب‌یابی در توسعه ماژول‌های هسته
• 36. مطالعه موردی: شناسایی نشت حافظه در هسته با ابزارهای ردیابی
• 37. مطالعه موردی: تحلیل تأخیر در صف‌های شبکه با Ftrace
• 38. تکنیک‌های پیشرفته در تحلیل هم‌روندی و قفل‌ها (spinlocks)
• 39. پروژه نهایی: تحلیل یک سناریوی واقعی افت عملکرد در هسته