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RSS订阅原创 Linux驱动—CMWQ（Concurrency Managed Workqueue）
在传统工作队列中，每个工作队列都由一个独立的内核线程（kthread）来处理队列中的任务。而CMWQ通过共享内核的kworker线程池来高效管理工作队列的任务，减少线程数量，同时提供更高的并发性。CMWQ(并发管理工作队列)是引入的新的工作队列，其目标是提高系统的并发性能和资源利用率，替代旧的传统工作队列机制。WQ_UNBOUND允许任务在任何可用的CPU上运行，不绑定到特定的CPU,具有更高的灵活性。kworker/是系统中共享的内核工作线程，它们属于CMWQ的线程池。
2024-12-16 15:23:12
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原创 Linux驱动—CMDQ(Command Queue,命令队列)和工作队列传参
CMDQ是一种硬件加速的命令队列机制，通常用于图像显示和多媒体处理，例如LCD显示驱动中的命令队列。它允许CPU将一系列命令批量提交到DMA硬件控制单元，使得这些命令能在硬件中异步执行，而不是让CPU逐条执行，从而减少CPU负载和延迟。延迟执行：与中断上下文的快速响应设计不同，工作队列的目标是在内核线程中处理任务，不阻塞中断处理。任务完成后，kfree()释放了my_work_data结构体的内存，避免内存泄漏。通过中断通知内核，表示一批命令已完成，传递的参数通常是命令的完成状态、执行结果等。
2024-12-15 17:19:21
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原创 linux驱动—中断
当中断发生时，CPU会暂停当前的任务，转去处理中断服务程序（ISR, interrupt service routine）,处理完成后再恢复原任务。linux驱动中的中断是嵌入式和设备驱动开发中非常重要的概念。注意：上半部的中断上下文不能执行可能导致阻塞的操作，如休眠（msleep()）和I/O操作）（如read()和write（））。工作队列是内核中用于将任务延迟到内核线程中处理的机制，适用于I/O操作、长时间任务和需要睡眠的任务。5.中断退出：处理完中断后，恢复原来的任务上下文，继续执行被中断的任务。
2024-12-15 14:48:00
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原创 linux驱动—信号驱动I/O
当设备有数据可读时，内核通过kill_fasync()遍历监听队列，向设备的所有者进程发送SIGIO信号。当设备有数据可读或设备状态发生变化时，用户进程会接收SIGIO信号，然后在sigio_handler()中执行特定的处理逻辑（比如读取数据）。信号驱动I/O是一种异步I/O通知机制，当设备就绪（如可读或可写）时，内核发送一个信号给进程，通知它可以执行相应的I/O操作。设置O_ASYNC后，内核在数据可读可写时，使用kill_fasync()发送SIGIO信号，告诉监听的用户进程有数据可读。
2024-12-13 14:12:42
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原创 linux驱动—I/O多路复用poll用法
相比于select，poll的文件描述符数量不受1024的限制，但与epoll相比，poll在大规模的fd监控场景中性能较低。poll是一种IO多路复用机制，允许一个线程同时监视多个文件描述符（fd）的读、写和异常事件，并在事件就绪时做出响应。3.检查返回的事件：通过检查revents,判断哪些文件描述符上发生了感兴趣的事件。fds[0].fd = 0: 监听标准输入（stdin）的文件描述符（0）。当任意文件描述符的事件就绪，poll()立即返回，处理这些事件。监听多个文件描述符的读、写和异常事件。
2024-12-12 22:46:50
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原创 linux驱动——等待队列实现阻塞访问
当一个进程/线程访问共享资源（如缓冲区、设备等）时，如果资源不可用，线程会挂起自己，并将自己放入等待队列，当资源可用时，操作系统会唤醒等待队列中的线程，这可以提高CPU利用率和系统性能。DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD（name）宏用于定义和初始化一个等待队列头，名字为my_wait_queue。buffer_not_empty:条件表达式，若为false,线程将休眠，若为true，线程不休眠。
2024-12-12 18:57:19
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原创 linux驱动——阻塞IO 和非阻塞IO
在非阻塞I/O中，当一个线程调用I/O函数时，如果数据尚未准备好，函数不会等待，而是立即返回-1，并将errno设置为EAGAIN或EWOULDBLOCK。在阻塞I/O中，当一个线程调用I/O函数时，如果数据尚未准备好，线程会被挂起，直到数据准备好后线程才被唤醒，接着完成I/O操作并返回结果。文件I/O：大多数文件I/O使用阻塞I/O，因为他更简单，I/O操作快，切换开销低。实现简单，CPU开销低，当I/O阻塞时，操作系统会调度其他线程运行，避免CPU空转浪费。
2024-12-12 16:44:00
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原创 linux驱动并发与竞争—信号量
void down(struct semaphore sem) 获取信号量，如果信号量为0，则阻塞。int down_trylock(struct semaphore sem) 尝试获取信号量，如果无法获取，立即返回。down(&sem)使信号量的count减1，如果count变为0，其他线程被阻塞。up(&sem)使信号量的count加1，如果有等待的线程，则唤醒它们。互斥锁的使用场景是保护临界区，如某个共享变量的访问，防止多个线程在同一时刻操作该变量。
2024-12-12 11:46:27
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原创 linux驱动中的自旋锁死锁
中断处理程序会一直等待获取这把锁（自旋等待），但锁无法释放，因为被中断的线程已经被打断了，结果就是，中断和线程相互等待，出现死锁。简单来说，线程A持有资源1，等待资源2，而线程B持有资源2，等待资源1，这种交叉等待会导致死锁。如果一个线程已经持有了自旋锁，他不能再次请求同一把锁，否则会自旋等待自己释放锁，被卡住。线程A持有资源1，并尝试获取资源2，此时资源2已被线程B持有，所以线程A被阻塞。线程B持有资源2，并尝试获取资源1，但资源1已被线程A持有，所以线程B也被阻塞。
2024-12-11 18:02:31
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原创 linux驱动并发与竞争—自旋锁
在自旋锁的实现中，atomic_exchange（）通常用来尝试获取锁，如果旧值为0，表示锁是空闲的，当前线程就能成功获取锁，如果旧值是1，表示锁已被其他线程持有，当前线程需要继续等待尝试获取锁。多核环境中，当一个核正在执行短时间的关键代码，其他核的线程如果尝试获取锁，使用自旋等待比触发上下文切换更高效。4.释放锁：当持有锁的线程完成任务后，将标志位原子地重置为0，以便其他线程可以获取锁。忙等待：获取不到锁的线程不会休眠，而是不断地检查锁的状态，消耗CPU资源。Linux内核中的自旋锁示例。
2024-12-11 15:13:23
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原创 linux驱动-并发与竞争之原子操作
int test_and_clear_bit(int nr,void *addr) 清除第nr位并返回旧值 int old = test_and_clear_bit(3, &flags);int test_and_set_bit(int nr, void *addr) 设置第nr位并返回旧值 int old = test_and_set_bit(3,&flags);bool refcount_dec_and_test(refcount_t *r) //自减1，若变为0返回true。
2024-12-11 12:31:09
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原创 SPI总线学习
SPI是一个高速、全双工、同步的串行通信总线协议，常用于为控制器于外部设备（如传感器，存储器，显示屏）之间的数据交换。IIC硬件连接简单，用线更少，SPI每个从设备需要额外的CS线，连接复杂度高。SPI通信速度更快，适合高速传输，IIC速度较低，适合低速设备。使用发送的从设备地址区分多个从设备，无需额外的片选线。1.SCLK：时钟信号，由主设备生成，控制数据传输的节奏。4.完成通信后，主设备释放CS引脚（拉高），结束传输。2.MOSI：主设备输出，从设备输入的数据线。4.CS/SS:片选，从设备使能信号。
2024-11-20 22:21:02
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原创 GPIO编程学习--控制led灯亮灭
配置GPIO引脚，例如输入输出、及特殊功能（I2C,SPI）。基于三星4412处理器学习对GPIO寄存器的操作和配置。用于设置引脚输出的电平（高/低）或读取引脚的输出状态。每个GPIO的引脚功能需要通过CON寄存器设置。每4位代表一个引脚功能，0001表示输出模式。GPK1CON控制GPK1组的功能。设置引脚是否使用上拉/下拉电阻。1.GPIO基本概念。设置引脚的驱动能力。
2024-11-20 11:04:58
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原创 输入输出重定向
输入输出重定向是在linux系统中，将程序的标准输入、标准输出或标准错误输出从默认位置（通常是键盘和显示器）重定向到其他位置。command > output.txt(>:将标准输出重定向得到文件output.txt,覆盖文件内容)。command > output.txt(>>：将标准输出追加到文件output.txt，保留原有内容)。在ubuntu上linux系统printf标准输出定向到了显卡，打印内容显示在屏幕上。3.标准错误输出（stderr）:显示器，错误信息或调试信息通过标准错误输出显示。
2024-11-18 23:44:26
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原创 UART——串口通信
主要配置项：数据位（5、6、7、8位）、停止位（1或2位）、校验位（奇校验、偶校验或无校验）、数据传输模式（正常模式、红外线模式）。实现从终端打印数据给接收寄存器，接收到的数据进行一些处理再传送给发送寄存器，发送寄存器通过UART发送到终端。功能：用于存放需要通过UART发送的数据，写入此寄存器的数据会通过UART发送。功能：用于存放接收的数据，读取此寄存器可以获得通过UART接收到的数据。功能：显示中断的来源，例如发送完成中断，接收完成中断等。功能：设置波特率的小数部分，提高波特率的精确度。
2024-11-18 21:50:53
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原创 智能路灯实验--I2C总线 MPU6050
设置GPIO引脚为UART接收和发送引脚，设置UART2的数据帧格式，设置UART2的发送接收模式，设置UART2的发送数据的速度：波特率。设置PWM0为自动重装载，自动重载模式可以在计数器减到0时自动加载TCNTB的值，避免手动加载，提高频率，适合持续输出的信号。3.TCON为定时器控制寄存器，主要用于启动，停止和设置PWM的运行模式，包括手动更新，自动重载，启动和停止等功能。2.TCFG1为二级分频：进一步细化PWM信号频率的控制，配置不同的分频系数，适应不同的应用需求。
2024-11-18 16:51:33
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原创 socket套接字编程
由第二部分的流程图可以总结常用的基本套接字编程函数依次为：3.1 socket（）函数不论是客户端还是服务器端都必须首先调用socket函数，生成一个TCP套接字。
2024-11-18 11:23:02
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原创 C语言学习第七天
以0结尾的一串字符-\0,0标志字符串的结束，但它不是字符串的一部分。C语言的字符串是以字符数组的形态存在的，不能用运算符对字符串做运算。字符串以数组的形式存在，以数组或指针的形式访问。string.h里有很多处理字符串的函数。计算字符串长度的时候不包含这个0。通过数组的方式可以遍历字符串。那么指针和数组有什么 不同？如果要构造一个字符串->数组。如果要处理一个字符串->指针。更多的是以指针的形式访问。
2024-06-13 23:11:23
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原创 C语言学习第六天
如果是个指针变量，则p[i]等价于*（p+i）,可以认为到内存P的位置然后移动i个单元，检索储存在那里的值。在一个函数内部如果定义的局部变量的名字和局部变量名一样时，局部变量会屏蔽掉全局变量。在一个函数内部定义的变量或者函数的形参 都统称为局部变量。需要对十进制整数除以2取余，余数从从后往前排列，倒过来就转化成二进制整数了。一位数组名是个指针常量，他存放的是一维数组第一个元素的地址。*（p+3)表示p的第3个元素的值。不要混淆*（p+3）和*p+3。*p+3表示p第一个元素+3。总结：指针是C语言的灵魂。
2024-06-12 07:34:56
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原创 一个指针占几个字节，原理是什么呢
我们一般需要32个0或1的组合就可以找到内存中所有的地址，而32个0或1的组合就是32位，也就是4个字节的大小（一个字节8位）。所以在32位计算机中，指针占4个字节，64位计算机中，指针占8个字节。假如，某计算机的地址总线是32位，那么它一次可以处理的信息是32条，每一条地址总线有0或1两种可能，那么32根地址总线一共有232种可能，也就是其描述的地址空间为0-（232-1）。我们平常说的计算机是64位，32位，指的是计算机CPU中通用寄存器一次性处理、传输、暂时储存的信息的最大长度。
2024-06-11 22:32:52
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原创 C语言学习第四天
今天学习了while循环，for和while循环比较，do while 和while、for比较，switch用法、（float）（5） 最终值是5.000000。（int）（4.5+2.2） 最终值是6。功能：把表达式的值强制转化为前面所执行的数据类型。格式：（数据类型）（表达式）
2024-06-10 13:44:47
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原创 学习C语言第三天
尝试自己去编程解决它，大部分人自己都无法解决，如果解决不了就看答案，关键是把答案看懂，需要花很大的精力，也是我们学习的重点。看懂之后尝试自己去修改程序，并且知道修改之后程序的不同输出结果的含义，并调试错误，判断一个数是否为素数（1 3 5 7 11 13 17 19 ...）判断一个数是否为 回文数（1221,123321）printf （）--将变量的内容输入到显示器上。最后不看答案，自己独立把答案敲出来。如何使用scanf编写出高质量代码。else if (表达式2)else if （表达式3）
2024-06-06 23:06:35
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原创 学习C语言第二天
/错误写法，因为双引号的“A”为字符串 代表‘A’ '\0'的组合。//正确写法，将单个字符'A'赋值给ch，注意单个字符必须用单引号。// x的值是1.2345。printf ( " 该一元二次方程有两个解， X1 = %f ,X2 = %f \n " X1, X2 }//printf("%c\n",ch);cpu不能直接处理硬盘上的数据，操作系统将硬盘上的数据传输到内存条上，CPU在处理内存条上的数据，//printf("%c\n",ch1);
2024-06-05 12:35:02
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原创 学习C语言第一天
因此，建议新人在学习编程的时候就养成编程的好习惯，写程序前定义好程序的目标，然后再设计程序，跟着流程走。总体来说，源代码文件是程序员编写的高级语言代码文件，目标代码文件是编译器和汇编器生成的中间文件，可执行文件是链接器处理的最终文件。总的来说，编译器的任务是将高级语言源代码转换为目标代码或可执行代码，并完成相关的错误检查、代码优化、目标代码生成等任务。源代码文件通常以特定的文件扩展名(如.c、.cpp、.java等)保存，并且包含程序的逻辑和算法、变量和函数定义等信息。可以执行程序是可以运行的程序。
2024-05-27 20:50:05
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