随笔分类 - Linux驱动编程
摘要：ioctl 除了读取和写入设备之外，大部分驱动程序还需要另外一种能力，即通过设备驱动程序执行各种类型的硬件控制，通常这种需求使用ioctl方法支持，该方法实现了同名的系统调用； 在用户空间，ioctl系统调用的原型如下： 1 int ioctl(int d, int request, ...); 原
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摘要：读取-复制-更新（read-copy-update，RCU）是一种高级的互斥机制，在正确的条件下，可以获得高的性能； RCU对它保护的数据结构做了一些限定，它针对经常发生读而很少发生写的情况做了优化，被保护的资源应该通过指针访问，而对这些资源的引用必须仅由原子代码拥有，在RCU保护的代码范围内不能进
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摘要：当要保护的资源很小，很简单，会频繁的被访问而且写入访问很少的且必须快速时（即读不允许让写饥饿），就可以使用顺序锁(seqlock)；从本质上讲，顺序锁会允许读取者对资源的自由访问，但需要读取者检查是否和写入者发生冲突，当这种冲突发生时，就需要重试对资源的访问； 顺序锁通常不能用于保护包含指针的数据结
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摘要：原子整数操作 当共享资源是一个简单的整数值时，可以使用内核提供的一种原子的整数类型，称为atomic_t，定义在<linux/types.h>中，操作定义在<linux/atomic.h>中； 原子位操作 内核提供了一组针对原子位进行操作的函数，它们与体系结构相关，定义在文件<asm/bitops.
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摘要：概念 自旋锁可以再不能休眠的代码中使用，比如中断处理例程；在正确使用的情况下，自旋锁通常可以提供比信号量更高的性能； 一个自旋锁是一个互斥设备，它只能由两个值，锁定和解锁；通常实现为某个整数值中的单个位；希望获得特定锁的代码测试相关位，如果锁可用，则锁定位被设置，而嗲吗继续进入临界区；相反，如果锁被
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摘要：内核编程中常见的一种模式是，在当前线程之外初始化某个活动，然后等待该活动的结束；这个活动可能是，创建一个新的内核线程或者新的用户空间进程、对一个已有进程的某个请求，或者某种类型的硬件动作等； 内核提供了完成量(completion)来完成上述需求；完成量是一个轻量级的机制，它允许一个线程告诉另一个线
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摘要：概念 一个信号量本质是一个整数值，它和一堆函数联合使用，这一对函数通常称为P和V；希望进入临界区的进程将在相关信号量上调用P；如果信号量的值大于零，则该值会减少1，进程可以继续执行；相反，如果信号量的值为0或者更小，则进程必须等待知道其他人释放该信号量；对信号量的解锁通过调用V完成；该函数增加信号量
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摘要：竞态产生 Linux系统找那个存在大量的并发联系，因此会导致可能的竞态； 1. 正在运行的用户空间进程可以以多种组合方式访问我们的代码； 2. SMP系统甚至可以再不同的处理器上同时执行我们的代码； 3. 内核代码是可抢占的，因此，我们的驱动程序代码可能在任何时候丢失对处理器的独占，而拥有处理器的进
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摘要：read和write原型 read和write方法完成的任务是相似的，亦即，拷贝数据到应用程序空间，或者反过来从应用程序空间拷贝数据；因此，它们的原型很相似，如下： 1 ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);
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摘要：open方法 open方法提供给驱动程序以初始化的能力，在大部分驱动程序汇总，open应该完成以下工作： 1. 检查特定设备的错误，如设备为准备就绪或者硬件问题； 2. 如果设备是首次打开，则对其进行初始化； 3. 如有必要，更新f_op指针； 4. 分配并填写置于filp->private_dat
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摘要：内核内部使用struct cdev结构来标识字符设备，在内核调用设备的操作之前，必须分配并注册一个或者多个上述结构，为此，我们的代码需要包含<linux/cdev.h>，其中定义了这个结构以及相关的辅助函数； 分配和初始化 分配和初始化上述结构的方式分为两种： 1. 如果打算在运行的时候获取一个独立
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摘要：文件对象 文件对象是进程已经打开文件描述符的内存中的表示，单个文件可能有多个表示打开文件描述符的file结构； 1 struct file { 2 union { 3 struct llist_node fu_llist; /* 文件对象链表 */ 4 struct rcu_head fu_rcuh
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摘要：主设备号和次设备号 对字符设备的访问是通过文件系统内的设备名称进行的，这些名称被称为特殊文件、设备文件、或者简单称之为文件系统树的节点，它们通常位于/dev目录。字符设备驱动程序的设备文件可以通过ls -l命令输出的第一列中的c字符来识别，块设备也出现在/dev下，但它们由字符b来标识； 通过执行l
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摘要：模块支持参数的方法 内核允许驱动程序指定参数，这些参数可在运行insmod或者modprobe命令装载模块时赋值，modprobe还可以从它的配置文件(/etc/modporb.conf)中读取参数值； insmod加载模块时指定参数的方式如下： 1 insmod hellop howmany=10
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摘要：insmod使用公共内核符号表来解析模块中未定义的符号。功能内核符号表中包含了所有全局内核项(函数和变量)的地址，这是实现模块化驱动程序所必须的。当模块装载到内核后，它所导出的任何符号都会变成内核符号表的一部分。通常情况下，模块只需要实现自己的功能，无需导出任何符号，但是如果其他模块想要使用该模块的
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摘要：前置说明 本文例子中涉及两个模块hello.ko和world.ko，其中hello导出符号供world使用； insmod 该命令将模块的代码和数据装入内核，然后使用内核的符号表继续模块中任何未解析的符号。insmod不会修改模块的磁盘文件，而仅仅修改内存中的副本。insmod可以接受一些命令行选项
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摘要：典型的模块Makefile如下所示； 1 ifneq ($(KERNELRELEASE),) 2 obj-m := hello.o 3 else 4 KERNELDIR ?=/lib/modules/$(shell uname -r)/build 5 PWD :=$(shell pwd) 6 def
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摘要：netlink的特点 netlink提供了一种在用户态和内核态之间进行数据传递的方式； (1) 是一种异步的通信机制，传递的数据会放在socket的缓存队列中； (2) 内核可以主动发送数据给用户空间； (3) 能够在内核模块中使用； (4) 支持组播； (5) 使用套接字编程； 测试例程 用户态例
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