scutth的专栏

kernel中和user space存在很大不同，从user space角度看，分配/释放内存易如反掌，即便失败了也容易处理，kernel里面不一样。比如有些kernel code不允许sleep，或者失败的时候难以处理等。考虑到kernel种种的复杂性，就需要轻量级效率高的内存管理方式。Pages...

kernel中需要对可能被多个thread同时访问的share data做保护，也就是互斥访问，这里说的多个thread，并不只是传统的kernel thread的概念，还包括process（task），interrupt handler，bottom half，以及kernel thread。也就是说凡是能够执行的单元，这里统称为thread。...

基于kernel 4.15讲解interrupt下半部的实现

Interrupts中断是hardware device用来通知CPU的一种机制。在系统上，连接着很多的外设，这些外设速度很慢，并且随时会产生数据需要CPU处理，CPU作为高速运行的部件，不能一直等着外设产生数据，为了提高效率，采用了中断这种机制。当外设需要CPU处理数据时，就向CPU发送电信号，CPU收到电信号以后，就知道哪个设备需要处理了，这个电信号就是中断。中断并不是直接发送给CPU，而是先发送到interrupt controller，也就是中断控制器（一般是8259A），所有的外设都把中断

关于kernel中常用的数据结构，这里也不再说了，可以参考本blog中LDD3中相关的章节。

无论什么系统，都会向user space提供一些interface，用来和kernel系统交互，从而可以实现某些特定功能，比如访问硬件，获取系统资源等等。通过定义好的interface访问系统，有助于系统的稳定性。Communicating with the Kernel系统调用是位于用户态程序和kernel/hardware的中间层，这个中间层有三个目标：1. 向user space提供统一的硬件抽象；2. 保证系统的安全性和稳定性；3. 可以实现向用户提供虚拟系统（虚拟内存，虚拟地址

前面一章讲的是process，这一章讲process schedule。进程调度的主要工作就两个：选哪个process开始执行，以及让它执行多长时间。Multitaskinglinux是多任务操作系统，如果有SMP，就有多个process同时在执行，如果是单核，就只有一个process执行。多任务操作系统分为两类：cooperative multitasking和preemptive multitasking。大多数多任务系统都是preemptive multitasking，也就是抢占式的多任

今天开始读Linux Kernel Development这本书。

kernel相较于user，debug起来更加困难，原因有很多，比如kernel中代码的执行是并发的，靠event来驱动；而且kernel一旦出现了bug，很容易把整个系统搞挂，导致后面的现场无法trace，本章就介绍了一些kernel中的debug技巧。Debugging Support in the Kernelkernel的发行版都是production code，也就是说里面包含的...

Memory Management in LinuxAddress TypesLinux kernel中有很多的地址类型，比如最简单的就是虚拟地址和物理地址。在用户程序中看到的地址都是虚拟地址，和硬件使用的物理地址不同。kernel中的地址类型如下：User virtual addressesuser space programmer看到的地址就是用户态虚拟地址，可能是32bit，...

在device driver开发的过程中，有时候会碰到memory相关的问题，比如memory leak，use after free，out of boundary，double free等等。因为device driver运行在kernel环境，kernel是一个global的runtime，driver分配或者释放的memory都是由kernel负责管理，而且所有的device driver...

kernel中的设备模型分为如下几种：Power management and system shutdownCommunications with user spaceHotpluggable devicesDevice classesObject lifecycles以一个鼠标为例，看一下它的设备模型：这个一个简化的模型，设备模型本身比较复杂，kernel内部已...

因为很多device都是PCI device，所以本章重点看一下。PCI（Peripheral Component Interconnect）。首先明确一点，PCI是总线类型，总线有两种接口类型组成，electrical interface和programming interface，软件层面都属于programming interface。The PCI InterfacePCI由一...

kernel中各种各样的数据结构，主要三类：1， int等标准的C类型2， 表明大小或者长度的类型，如u32等3， kernel自己的结构体，如pid_t等

device的IO region可以用来控制device，但是还不够。一个device，往往会有外界有交互，当外界发生了某个事件，需要device做出某种响应，driver也需要做处理。那就要有一种机制，让device能够通知到driver，这就是中断的作用。driver能做的，其实就是实现一个handler，当device中断产生时，handler能够正确处理这个中断就可以了。在讲中断之前，...

本章开始讲一些跟hardware有关的操作，比如I/O port，register等。device driver的角色要清楚，它只是中间层，向上有kernel，user application，向下就是actual hardware。作为driver，核心功能必然是驱动硬件。I/O Ports and I/O Memory每一个外设都要通过register来控制，大多数设备都有不止一个...

本章讨论从kernel分配memory的同样方法，并尽可能与架构无关。kmalloc相对来说，是最简单的分配memory的方式，因为用法和user mode的malloc非常相似。kernel的kmalloc分配的memory在物理地址上是连续的，并且里面包含了随机的数据，需要使用者自己清零。#include <linux/slab.h>void *kmalloc(size...

kernel提供了一些跟时间管理相关的函数，device driver中往往需要这些函数来实现driver的部分功能。1， 测量时间和比较时间2， 如何获取当前时间3， 延迟某些操作，直到某个时刻4， 异步函数的调度整个kernel的运行非常的依赖与时间，因为kernel里面很多的工作需要做同步，如果计时器不准确，那kernel运行起来就不可控了。kernel的时间需要靠硬件的...

本章讲的是driver的高级操作，比如：1， 实现了ioctl，device driver可以满足user mode一些特定的操作。2， 和user mode做好sync的几种方式。3， 如何让process进入sleep，以及如何wake up。4， 非阻塞IO操作，以及读写完成以后如何通知user mode。...

Concurrency and Its Management并发和竞争条件，这个计算机操作系统里经典话题，只看文字体会不出什么，如果真正做过devcie driver的人都会深有体会。并发是一个很复杂的场景，复杂到没有人能预测当前的code会是怎么样的环境下执行，看似简答的device driver code，也许正在执行的时候因为时间片用完，CPU被切走了；可能中断发生，CPU处理中断去了；...

本章开始讲解char device drivers.在linux中设备可通过文件进行访问，在/dev目录下，有很多device，通过ls -l可以看到这些device有major/minor number。majoy number用来表明该device和哪个driver关联，minor number被kernel用来确定当前被使用的是哪个device，因为同一个driver可以驱动多个devi...

记录一下准备看的书：1. Linux Device Driver 3rd Edition //在看2. Linux 内核设计与实现3. 深入理解Linux内核4. 深入Linux内核架构

模块化是Linux kernel driver的立身之本，几乎所有的device driver都是module driver，在kernel启动的时候动态加载，学会如何编写module driver是编写device driver的必修课。#include <linux/init.h> #include <linux/module.h> MODULE_LICENS...

有时候需要安装特定版本的package，如果自己找source code来build会比较麻烦，如果能用apt install来安装，岂不是很方便。操作之前，先update：$sudo apt update根据包名，获取当前操作系统支持的package 版本：$apt-cache policy xserver-xorg-core-hwe-16.04类似于下面的输出：x...

在驱动开发中，经常会碰到kernel panic的问题，如果快速和高效的定位出问题的位置至关重要。kernel panic出现的位置有两个，一种是在kernel里面，一种是在device driver里面，根据kernel panic的call stack可以看出来，定位源文件的方法也是一样的。首先要有对应的debug symbol，如果是在linux kernel里，就需要安装对应版本的sy...

有时候碰到了kernel panic，如果stack在linux kernel里，那就需要有linux kernel的debug symbol，如果你的kernel是release的，那就可以直接下载symbol就可以了。1. 从ubuntu keyserver获取keyubuntu 16.04及以后的系统:$sudo apt-key adv --keyserver keyserve...

如何获取source code可以参考这一篇文章。首先需要确认系统里有quilt这个工具，如果没有：$sudo apt install quilt进入source code根目录，在修改source code之前需要创建patch。$quilt new my_patch.patch然后把需要修改的文件告诉quilt：$quilt add my_file_need_modif...

ubuntu是开源系统，系统里的所有package也都是开源的，如何方便的获取package的source code？1. 修改/etc/apt/sources.list，打开deb-src （默认是注释掉的）2. sudo apt update //更新src source的源3. 获取package 名字在获取source code之前，你需要知道package的名字，可以...

通过修改GRUB里控制linux kernel的行为，修改/etc/default/grub的GRUB_CMDLINE_LINUX，添加所需内容，比如：console=tty0 console=ttyS1,115200n8 //可以打开kernel的串口打印intel_iommu=on //可以打开kernel的IOMMU，需要有IOMMU设备支持如果安装有多个系统，可以修改...

做Linux下驱动开发有段时间了，但是有时候对Linux kernel涉及到的部分依然不甚明了，所以打算再把kernel相关的一些书籍过一遍，同时分享下自己的理解。既然是做driver，就从ldd3开始吧。今天是第一篇，从导论开始吧，虽然看上去导论很浅显，但是往往能起到提纲挈领的左右，有助于对device driver有个全盘的了解。Linux kernel虽然复杂和庞大，但是最核心的部分仍然...

其中setresuid()具有最清晰的语法：setresuid()被执行的条件有：①当前进程的euid是root②三个参数，每一个等于原来某个id中的一个如果满足以上条件的任意一个，setresuid()都可以正常调用，并执行，将进程的ID设置成对应的ID。例子：如果ruid=100,euid=0,suid=300则setresuid(200,300,100

原因：Ubuntu 10.04 Lucid Lynx默认安装将会把中文区域设置为zh_CN.utf8，而GVim能识别的中文区域设置为zh_CN.UTF-8。因此GVim会在启动时报错，且无法正常加载中文菜单。解决方案：代码:cd /usr/share/vim/vim73/langyum ln -s menu_zh_cn.utf-8.vim menu_zh_cn

" All system-wide defaults are set in $VIMRUNTIME/debian.vim (usually just" /usr/share/vim/vimcurrent/debian.vim) and sourced by the call to :runtime" you can find below. If you wish to change any

我自己的配置：if has("gui_running")set guifont=Courier\ New\ 12endif终端安装字体：sudo apt-get install ttf-inconsolata注意在New和12之前都有一个空格，即字体名字中的空格一律使用"\ "代替（一个斜杠加一个空格）。查了好多网站，在国外到一个网站找到到一个方法，目前只有这一个有效。

set go= "无菜单、工具栏"首先说说一个IDE应该有的几个功能：1）源代码结构及函数列表2）变量定义支持跳转等3）代码自动补全当然VIM还给了我们几个小惊喜：4）快速批量注释与反注释5）由注释直接生成文档6）文件头作者信息自动添加7）.cpp和.h文件之间的快速切换那么接下来，我们久来看看我们将会用到的插件列表。首先介绍一下一些必备知识，我们需要下

问题：在Linux下安装Gvim以后，用终端打开Gvim出现“Gtk-WARNING **:无法在模块路径中找到主题引擎：“pixmap”？”解决办法：sudo apt-get install gtk2-engines-pixbuf其实导致这个原因是gtk引擎出现了故障，多数情况下是其他软件包与之冲突后被卸载。因此，解决的办法很简单，安装gtk引擎gtk2-en

libnids 1.22以后使用了，glib2库中的gthread-2.0来实现多线程提高效率，因此在编译除了-lnids -lpcap -lnet 以外还要加上 -lgthread-2.0当然因该先安装glib2.x的rpm包和相关的devel和head包