weixin_45434953的博客

Linux内核支持众多处理器架构，它对各种架构都做了相当的适配，Linux内核中的中断管理可以分为以下四层。

原子操作是保证指令以原子的方式执行，在执行原子指令的时候不会被打断。比如经典例子，A线程和B线程都尝试对i=1的变量进行+1操作，A进程获取到i=1变量后，被B中断，B获取到i=1后进行+1操作得到i=2然后进行写回，接着A线程从睡眠中恢复，又对i=1进行+1操作，最终得到i=2写回。这很明显和想要的结果不一致针对上述例子，可以使用加锁的方式，例如使用自旋锁来保证i++操作的原子性，但是加锁操作会导致比较大的开销，用在这里有些浪费。Linux内核提供了atomic_t。

ARM64架构处理器采用48位物理寻址机制，最多可以寻找256TB的物理地址空间。对于目前的应用来说已经足够了，不需要扩展到64位的物理寻址。虚拟地址同样最多支持48位寻址，所以在处理器架构的设计上，把虚拟地址空间划分为两个空间，每个空间最多支持256TB。Linux内核在大多数架构中把虚拟地址空间划分为用户空间和内核空间。

站在处理器的角度看进程的行为，你会发现有的进程一直占用处理器，有的进程只需要处理器的一部分计算资源即可。所以进程按照这个标准可以分成两类：一类是CPU消耗型（CPU-Bound），另外一类是IO消耗型（I/O-Bound）CPU消耗型的进程会把大部分时间用在执行代码上，也就是一直占用CPU。一个常见的例子就是执行while循环。实际上，常用的例子就是执行大量数学计算的程序，比如MATLAB等。

关于进程相关内容直接看我的操作系统专栏，在这里不再赘述。我们直接快进到Linux中的进程管理部分。

实际上新增系统调用十分容易，但是并不提倡这样子做，这会影响应用程序的可移植性：毕竟在其他的Linux上不存在自定义的系统调用关于Unix的接口设计有一句格言**“提供机制而非策略”**，换句话说，设计系统调用应该是为了完成某种确定目的，而这些系统调用会怎么样去使用则完全不需要内核去关心。此外，系统调用应该被设计得尽可能简单高效。

SPI是由摩托罗拉公司开发的一种通用数据总线，其中由四根通信线，支持总线挂载多设备（一主多从），是一种的协议。主要是实现主控芯片和外挂芯片之间的交流。这样可以使得STM32可以访问并控制各种外部芯片。本文主要是实现STM32连接W25Q64外挂Flash芯片。I2C的优点是，无论外挂多少设备，只需要两根通信线就可以实现连接，但是由于其默认弱上拉的设计，其由低电平变换到高电平的时候会比较慢，这会使得其通讯频率较低，最高位400kHz。SPI传输更快，其通讯频率更高，最高可达80MHz。

QoS 1 需要在 PUBLISH 报文中设置 Packet ID，而作为响应的 PUBACK 报文，则会使用与 PUBLISH 报文相同的 Packet ID，以便发送方收到后删除正确的 PUBLISH 报文缓存。在这之后，发送方可以再次使用当前的 Packet ID 发送新的消息，而接收方再次收到使用这个 Packet ID 的 PUBLISH 报文时，也会将它视为一个全新的消息。QoS 2 解决了 QoS 0、1 消息可能丢失或者重复的问题，但相应地，它也带来了最复杂的交互流程和最高的开销。

设备树是是Linux中一种用于描述硬件配置的数据结构，它在系统启动时提供给内核，以便内核能够识别和配置硬件资源。设备树在嵌入式Linux系统中尤其重要，因为这些系统通常不具备标准的硬件配置，需要根据实际的硬件配置来动态配置内核。在Linux中，设备树源文件的扩展名为.dts，其二进制编码文件为.dtb，将.dts编译成.dtb需要使用DTC工具，位于Linux内核的文件夹下。

Cortex-A7 也有中断向量表，内核有 8 个异常中断，中断向量表也是在代码的最前面。看起来A7的中断向量表比STM32F103少很多，这是因为STM32F103使用的Cortex-M系列芯片，中断向量表列举出了一款芯片所有的中断向量，包括芯片外设的所有中断。对于 Cotex-A 内核来说并没有这么做 Cortex-A 内核 CPU 的所有外部中断都属于这个 IRQ 中断，当任意一个外部中断发生的时候都会触发 IRQ 中断。

在uint32_t中0值应该是00 00 00 00四个全零的字节， 如果ADC读出的值为2006，那么他的16进制为0x7D6，根据上述规则，0-7位写入第一个字节中，8-11位写入第二个字节的低4位，高四位随机填充为0x6，则实际uint32_t的值是0x00 00 67 D6，在内存中uint32_t的存储形式是。可以看到0xD6被写入在了第一个字节中，0x7则被写入第二个字节的低4位中，而第二个字节的高四位则被填充了0x6。首先，ESP32-S3的ADC最大位宽为12位，也就是范围为0~4095。

ARMv8-A是ARM公司发布的第一代支持64位处理器的指令集架构，他在扩充64位寄存器的同时提供对上一代架构指令集的兼容，因而可以同时运行32位和64位应用程序的执行环境。

CAN总线是一种控制器局域网总线，每一个挂载在CAN局域网的设备，都可以利用CAN去发送信息，也可以接收局域网的各种信息，每个设备都是平等的，共享CAN的资源。广泛应用于汽车、嵌入式和工业控制等领域。CAN总线一共有五种帧。

I2C(Inter IC Bus)是有飞利浦公司开发的一种通用数据总线，主要通过两个通信线SCL和SDA进行通信，其中SCL(Serial Clock)是时钟线，用于收发双方同步数据，SDA(Serial Data)是数据线，用于传输数据。是一种同步半双工的数据总线，其有数据应答功能，支持在总线上挂载多个设备。不少的设备，比如说常用的0.42寸的OLED显示器，MPU6050加速度传感器，AT24C02存储器模块，DS3231实时时钟模块等，都是用I2C协议。