转自:https://www.cnblogs.com/xiaojiang1025/archive/2017/02/11/6389194.html DMA即Direct Memory Access,是一种允许外设直接存取内存数据而没有CPU参与的技术,当外设对于该块内存的读写完成之后,DMAC通过中断通知CPU,这种技术多用于对数据量和数据传输速度都有很高要求的外设控制,比如显示设备等. DMA和Cache一致性 我们知道,为了提高系统运行效率,现代的CPU都采用多级缓存结构,其中就包括使用多级C…

DMA即Direct Memory Access,是一种允许外设直接存取内存数据而没有CPU参与的技术,当外设对于该块内存的读写完成之后,DMAC通过中断通知CPU,这种技术多用于对数据量和数据传输速度都有很高要求的外设控制,比如显示设备等. DMA和Cache一致性 我们知道,为了提高系统运行效率,现代的CPU都采用多级缓存结构,其中就包括使用多级Cache技术来缓存内存中的数据来缓解CPU和内存速度差异问题.在这种前提下,显而易见,如果DMA内存的数据已经被Cache缓存了,而外设又修改了其…

大家好,从本篇起,一口君将手把手教大家如何来学习Linux驱动,预计会有20篇关于驱动初级部分知识点.本专题会一直更新,有任何疑问,可以留言或者加我微信. 一.什么是模块化编程? Linux的开发者,遍布世界各地,他们相互之间觉大数估计都不认识.如果真的是对这些开发者进行统一管理,那是很难做到的.所以大牛们,在设计Linux内核的时候,融入了模块化的思想.也就是说,现在大家已经有一个现成的Linux操作系统了,所有的开发者写的代码对于这个Linux操作系统而言都是一个模块,开发者可以模块的形式将…

网络基础 协议的概念 什么是协议 从应用的角度出发,协议可理解为"规则",是数据传输和数据的解释的规则. 假设,A.B双方欲传输文件.规定: 第一次,传输文件名,接收方接收到文件名,应答OK给传输方: 第二次,发送文件的尺寸,接收方接收到该数据再次应答一个OK: 第三次,传输文件内容.同样,接收方接收数据完成后应答OK表示文件内容接收成功. 由此,无论A.B之间传递何种文件,都是通过三次数据传输来完成.A.B之间形成了一个最简单的数据传输规则.双方都按此规则发送.接收数据.A.B之间达…

等待队列是内核中实现进程调度的一个十分重要的数据结构,其任务是维护一个链表,链表中每一个节点都是一个PCB(进程控制块),内核会将PCB挂在等待队列中的所有进程都调度为睡眠状态,直到某个唤醒的条件发生.应用层的阻塞IO与非阻塞IO的使用我已经在Linux I/O多路复用一文中讨论过了,本文主要讨论驱动中怎么实现对设备IO的阻塞与非阻塞读写.显然,实现这种与阻塞相关的机制要用到等待队列机制.本文的内核源码使用的是3.14.0版本 设备阻塞IO的实现 当我们读写设备文件的IO时,最终会回调驱动中相应…

为了实现对临界资源的有效管理,应用层的程序有原子变量,条件变量,信号量来控制并发,同样的问题也存在与驱动开发中,比如一个驱动同时被多个应用层程序调用,此时驱动中的全局变量会同时属于多个应用层进程的进程空间,这种情况下也要使用一些技术来实现对并发的控制.本文将讨论内核中下述并发控制技术的技术特点和应用场景. 中断屏蔽 原子操作 原子变量操作 原子位操作 自旋锁 传统自旋锁 读写自旋锁 顺序锁 RCU 信号量 传统信号量 读写信号量 完成量 互斥量 中断屏蔽 顾名思义,就是屏蔽所有的中断,由于内核中…

在硬件上,中断源可以通过中断控制器向CPU提交中断,进而引发中断处理程序的执行,不过这种硬件中断体系每一种CPU都不一样,而Linux作为操作系统,需要同时支持这些中断体系,如此一来,Linux中就提出了软中断的概念,也有人叫内核中断,其本质就是使用统一的方式对不同硬件中断体系中的中断号进行再映射,在操作系统中操作的中断号都是这些映射过的软中断号.就是下图中的irq_num Linux内核中定义了名为irq_desc的中断例程描述符表来描述中断服务例程,每一个irq_desc对象数组中的下标就是…

转自:http://www.cnblogs.com/xiaojiang1025/p/6377925.html 等待队列是内核中实现进程调度的一个十分重要的数据结构,其任务是维护一个链表,链表中每一个节点都是一个PCB(进程控制块),内核会将PCB挂在等待队列中的所有进程都调度为睡眠状态,直到某个唤醒的条件发生.应用层的阻塞IO与非阻塞IO的使用我已经在Linux I/O多路复用一文中讨论过了,本文主要讨论驱动中怎么实现对设备IO的阻塞与非阻塞读写.显然,实现这种与阻塞相关的机制要用到等待队列机制…

先上基础,下图是Linux的内存映射模型,其中体现了Linux内存映射的几个特点: 每一个进程都有自己的进程空间,进程空间的0-3G是用户空间,3G-4G是内核空间 每个进程的用户空间不在同一个物理内存页,但是所有的进程的内核空间对应同样的物理地址 vmalloc分配的地址可以高端内存,也可以是低端内存 内存动态申请 和应用层一样,内核程序也需要动态的分配内存,不同的是,内核进程可以控制分配的内存是在用户空间还是内核空间,前者可以用于给用户空间的堆区分配内存,eg,用户进程的用户空间的mallo…

异步通知的全称是"信号驱动的异步IO",通过"信号"的方式,放期望获取的资源可用时,驱动会主动通知指定的应用程序,和应用层的"信号"相对应,这里使用的是信号"SIGIO".操作步骤是 应用层程序将自己注册为接收来自设备文件的SIGIO信号的进程 驱动实现相应的接口,以期具有向所有注册接收这个设备驱动SIGIO信号的应用程序发SIGIO信号的能力. 驱动在适当的位置调用发送函数,应用程序即可接收到SIGIO信号. 整个机制的框架…