gnr_123的专栏

产品开发中，为了降低功能增加或变更的成本，在系统设计上就要有可扩展以及可替换的考虑，功能插件化是为软件系统增加扩展点的一种实用方法。最近在翻vsomeip代码的时候关注到了里面的插件功能实现，这篇文章简要说明一下。插件实现的简易框架就像下面这张图：下面是代码示例，大部分内容都写到注释了，这张图就不再一一解释。//定义插件的公共接口class Plugin {public: virtual std::string GetName() = 0; virtual i...

DMA（Direct Memory Access），直接内存访问，这里的直接是和需要CPU参与的内存访问相对的概念，在我们写程序的时候经常会遇到这样的场景： 将数据从一片内存搬运到另一片内存 持续不断从IO设备读取数据到内存 将大量数据不断写入IO设备 这样的活儿CPU当然能干，不过其他的事情就只能推后再处理，毕竟CPU最擅长的还是串行的逻辑，如果能有一个外设，我们告诉它数据存储的地址和长度，再告诉它从哪里搬运到哪里，它就能任劳任怨的去干，最好干完了能再通知CPU一声，那岂..

Linux内核打上了PREEMPT_RT补丁之后支持完全可抢占，中断处理将线程化，线程化之后允许抢占和休眠，因此原本中断处理中使用的spinlock，实际上也将替换为使用rt_mutex。互斥量加上了rt的前缀，主要是因为支持优先级继承，防止优先级翻转造成的高优先级任务等待时间的不确定性。优先级翻转可以通过下面这张图来理解。图中3个进程的优先级A>B>C。假设低优先级的进程C和高优先级进程A竞争共享资源，而C先持有了lock，A只能阻塞等待C释放lock。假如A阻塞期间有更高优先..

上一篇文章我们搞清楚了CPU如何检测QS状态，如何上报QS状态，GP状态机管理，也就知道GP何时结束，进而知道了旧数据内存是何时被回收的，这次我们来看RCU的订阅发布机制。所谓的订阅和发布在API上的体现是rcu_assign_pointer和rcu_dereference，从接口的名字上可以看出，订阅和发布实际上指的的是指针赋值和解引用，也就是新的数据对于reader的可见性。在C语言里指针赋值用等号就可以实现，为什么要大费周章的用两个函数包装起来呢？我们先来看一段代码。struct dat..

在正式开始之前，我们来回顾两个比较重要的概念，grace period和quiescent state.grace period的确定在rcu里很重要，它代表了读操作是否完成，也就是是否退出了临界区。在使用rcu时我们约定不允许阻塞（休眠）、切换到用户态和进入idle，并且把这几种不应该出现的状态起了个名字叫quiescent state（静止状态），当一个cpu进入quiescent state我们就认为这个cpu已经退出了临界区，当所有cpu都经历过quiescent state，我们就可以判..

在上一篇文章里，我们通过几段代码初步认识了RCU，也知道了RCU有下面几个特点： 在读操作的代码段，RCU和读写锁几乎一样，但不会被写操作阻塞 RCU主要用于保证指针数据的同步 在写操作时，RCU分为两步，将指针指向新内存，推迟回收旧内存 由于在某一时间段内会同时存在新数据和旧数据，所以只适用于不严格要求数据同步的场景 这次我们就就到内核代码里去看看RCU到底是怎么实现的，首先我们要找到linux内核里RCU都有哪些文件，大家可以在下面这张图里看到，需要提前...

Linux内核里的同步机制众多，RCU（read-copy update）可以说是实现上比较复杂的一种了，比较适合用在读操作很多而写操作极少的情况，可以用来替代读写锁。RCU的实现本质上是一种trade-off，为了让读操作的开销尽可能的小，写操作的完成可以被推迟。我们先通过几个内核中的例子来了解一下。首先来看RCU在读操作方面是如何替代读锁的，观察下面的代码我们发现在使用上几乎没有什么差别，只是把read_lock()/read_unlock()换成了rcu_read_lock()/rcu_r..

每个等电梯的程序员都想过电梯调度算法，每个的程序员也都想过，我每天写的bug程序到底是怎么运行起来的呢？今天我们就来聊一聊这个话题，不过程序也分很多种，例如按照运行环境就可以分linux、windows、嵌入式的RTOS、裸机，按照编程语言又可以分成会被编译成目标机机器码的（例如C/C++），会被编译成字节码的（例如java），由解释器解释执行的（例如python，即使你没用过也一定在微信里见过它的广告），简直数都数不过来，所以更具体的说，今天我们要聊的是linux下的C/C++程序是如何被执行的。

开发软件经常会用到时间，不同的场合用到的时间也不尽相同，有时候我们需要的是年月日时分秒这样很容易理解的格式，也有时候我们只是想知道系统开机了之后运行了多久，还有的时候我们不需要知道具体时间，只是想像设定一个闹钟一样，时间到了叫我干活就行。在操作系统的内核里也一样，没了时间做基础，什么时间片、周期调度、延迟处理都没办法实现，这些关于时间的服务（也可以叫功能），总结下来是下面这两类： 获取时间 定时服务 那这两个功能是怎么实现的呢？世上没有免费的午餐，想用到什么功能，就得有相应的软硬..

嵌入式开发几乎离不开C/C++，虽然在一些嵌入式linux的开发场景可以选python、java，不过也需要BSP和SDK的支持，像操作系统移植、驱动开发几乎就是C的天下，最近有传闻rust也能开发linux内核模块了，但距离大规模使用看上去还很远，C++因为提供了比C更现代的面向对象和模板等特性，并且有大量开源代码库，在嵌入式linux领域也有大量的使用。如果是单片机开发，不管是裸机还是RTOS，C基本就是不二选择了，这么多年下来，不管是互联网资源还是各大公司的技术积累，C和C++都是最多的，总而言之呢，

C++使用正则表达式正则表达式在文本的查找和替换方面十分强大，最近恰巧用到，记录如下。使用的语言是C++，需要包含regex头文件，下面的代码是对linux系统路径的判别，我们假定路径都是下面这样的：./abcd…/abcd/abcd/efg#include <stdio.h>#include <string>#include <regex>#include <exception>#include <iostream>.

有时出于软件灵活性的考虑，我们不会在编译阶段直接关联so文件，而是通过dlopen等几个函数调用动态加载，主要用到的函数接口有： dlopen dlsym dlclose 需要包含的头文件是dlfcn.h，在编译时需要加上-ldl。下面是一个简单的例子，首先我们写一个lib_printnumber函数，只是将传入的参数打印出来。#include <stdio.h>​void lib_printnumber(int arg){ printf("...

linux作为一个通用操作系统，更注重综合的性能表现，对于一些系统响应时间确定性/实时性要求严格的场合并不能满足。为了在追求系统实时性的同时又能够利用到linux生态丰富的软件资源、我们可以从硬件、系统内核、系统配置、应用等各个层面对其进行优化。这篇文章主要是关于如何为CentOS/Ubuntu更新为实时内核，网络上关于给内核打实时补丁和安装方面的文章可以搜索到很多，其过程大同小异，下面一张图...