Linux驱动整理1

本文详细介绍了Linux驱动的相关概念,包括字符设备和块设备的区别、系统启动过程、内存机制、中断服务、并发和同步,以及内核中的mmap函数实现。同时,讨论了主设备号和次设备号、DMA的作用、FIQ与IRQ的区别,并分析了Kernel Panic的常见原因和解决方法。此外,还涵盖了用户空间与内核空间的交互方式,如系统调用、驱动程序和proc文件系统。

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  • 字符设备与块设备
  • 打印驱动log
  • copy_to_user()和copy_from_user()
  • 主设备号和次设备号
  • DMA的作用
  • 中断服务
  • 系统启动过程
  • 并发和同步
  • 内存机制
  • 内核函数mmap的实现
  • 同步/异步,阻塞/非阻塞 ,并发和并行/串行 ,同步和互斥
  • 进程与线程
  • FIQ与IRQ的区别
  • Kernel Panic常见原因
  • linux中内核空间、用户空间

**字符设备与块设备

字符设备:字符设备是个能够像字节流(类似文件)一样被访问的设备,由字符设备驱动程序来实现这种特性。
字符设备驱动程序通常至少实现open,close,read和write系统调用——file_operation
块设备:和字符设备类似,块设备也是通过/dev目录下的文件系统节点来访问。块设备上能够容纳文件系统,如:u盘,SD卡,磁盘等。
VFS
是对各种具体文件系统的一种封装,用户程序访问文件提供统一的接口。例如: EXT2,FAT,NFS等
系统架构—Cache
当用户发起文件访问请求的时候,首先回到Cache中寻址文件是否被缓存了,如果在Cache,则直接从cache中读取。如果数据不在缓存中,就必须要到具体的文件系统中读取数据了。
Mapping Layer
首先确定文件系统的block size,然后计算所请求的数据包含多少个block. 调用具体文件系统的函数来访问文件的inode结构,确定所请求的数据在磁盘上的地址。
Generic Block Layer
Linux内核把块设备看做是由若干个扇区组成的数据空间,上层的读写请求在通用块层被构造成一个或多个bio结构。 I/O Scheduler Layer,I/O调度层负责采用某种算法(如:电梯调度算法)将I/O操作进行排序。
电梯调度算法的基本原则:如果电梯现在朝上运动,如果当前楼层的上方和下方都有请求,则先响应所有上方的请求,然后才向下响应下方的请求;如果电梯向下运动,则刚好相反。

打印驱动log

查看驱动模块中打印信息应该使用什么命令?如何查看内核中已有的字符设备的信息?如何查看正在使用的有哪些中断号?
1) 查看驱动模块中打印信息的命令࿱

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