记录学习嵌入式开发知识

        一般来说，所谓的驱动能力，指的是输出电流的能力。比如某GPIO口在高电平时的最大输出电流是10mA，这个10mA就代表了该IO口的驱动能力。

        如果负载过大（小电阻）情况下，负载电流超过最大输出电流，驱动能力不足，直接导致IO口输出电压下降，对于逻辑电平来说就是无法保持高电平，出现电平逻辑混乱。

中断、进程调度、进程切换、系统调用之间的关系：中断、进程调度、进程切换、系统调用之间的关系_系统调用会导致进程切换吗-优快云博客

p133 一节中，中断函数

static irqreturn_t gpio_key_isr(int irq, void *dev_id)
{
	struct gpio_key *gpio_key = dev_id;
	int val;
	val = gpiod_get_value(gpio_key->gpiod);
	

	printk("key %d %d\n", gpio_key->gpio, val);
	g_key = (gpio_key->gpio << 8) | val;
	wake_up_interruptible(&gpio_key_wait);
	
	return IRQ_HANDLED;
}

在这段代码中，dev_id 形参是一个指向特定设备的指针，它用于向中断服务程序传递与中断相关的设备特定数据。在这个特定的情况下，dev_id 参数被用来传递一个指向 struct gpio_key 结构体的指针，该结构体包含了与中断相关的 GPIO 按键的信息。

在注册中断时，通常可以使用 request_irq() 函数的最后一个参数来传递 dev_id，以便在中断发生时，中断服务程序可以通过这个参数获取到设备特定的数据。

err = request_irq(gpio_keys_100ask[i].irq, gpio_key_isr, IRQF_TRIGGER_RISING | IRQF_TRIGGER_FALLING, "100ask_gpio_key", &gpio_keys_100ask[i]);

 在这个例子中，&gpio_keys_100ask[i] 是一个指向 struct gpio_key 结构体的指针，它作为 dev_id 参数传递给了中断服务程序 gpio_key_isr。因此，在中断服务程序中，通过 dev_id 参数就可以获取到与中断相关的 GPIO 按键的信息，例如 GPIO 引脚号、GPIO 描述符等。

p135        内核中使用kill传递信号

在应用程序中的 fcntl 函数调用中，会触发内核调用驱动程序中的 gpio_key_drv_fasync 函数，从而实现异步通知的设置。

在Linux中，中断嵌套是指当一个中断处理程序正在执行时，另一个中断到来并请求处理时，内核会暂停当前的中断处理程序，转而去处理新到来的中断请求，这样就形成了中断嵌套。中断嵌套可以提高系统的响应能力，避免某些中断被阻塞，但也会引入一些问题，比如竞争条件和死锁等。为了避免这些问题，Linux内核对中断嵌套进行了一些限制和控制。顶部不能，底半部可以。

中断处理程序通常是不允许休眠的。中断上下文是在内核中运行的一段代码，它是异步发生的，并且在执行期间必须保持对系统的严格控制。在中断上下文中，不能进行诸如睡眠、调度等可能导致进程阻塞的操作。

这是因为休眠可能会导致不可预测的延迟，破坏实时性，并可能导致系统死锁或其他问题。因此，在中断处理程序中，应该只执行那些能够快速完成且不会阻塞的操作，以尽快地恢复对系统的控制。

如果使用线程来处理这些耗时的工作，那就可以解决系统卡顿的问题：因为线程可以休眠。

设备树 

设备树是一种数据结构和用于描述硬件资源信息的语言。

使用同一SOC的不同主板，仅需更换设备树文件，由于SOC的引脚和内核文件不变，因此实现内核和不同板级硬件配置文件的拆分。

设备树包括DTC、DTS、DTB文件，其中DTS还包括dtsi，这是因为一个SOC可以对应多个电路板等硬件资源，而这些资源中有些是公用的，所以就将这些资源集成到一个文件里即dtsi，其他的设备就包含该dtsi，类似于包含进头文件。

dtc：编译工具，将dtc编译为dtb文件，相当于gcc。存放在scripts/dtc目录下。scripts文件夹一般存放的是辅助性脚本文件，比如用于编译、工具链等辅助性脚本。

手动将dtc文件编译为dtb文件：

dtc -I dts -O dtb xxx.dtb xxx.dts

手动将dtb文件反编译为dtc文件：

dtc -I dtb -O dts xxx.dts xxx.dtb

dtb文件：dtc编译dts后得到的二进制设备树文件，可以由boot或者linux内核解析，一般在boot引导时会加载到板子的一小块内存里。

 dts文件是一种设备树描述文件，有以下四种特点：

1：每个设备树文件都有一个根节点，每个设备都是一个节点；

2：节点间可以嵌套，形成父子关系，用于描述设备间的关系；

3：每个设备的属性都可以用一对键值对（key-value）来描述；

4：每个属性结束时用;表示。

设备树（device tree）的结构非常简单，由两种元素组成：Node（节点）和Property（属性）

[label:] node-name[@unit-address] {
    [properties definitions]
    [child nodes]
}

label:节点标签，也可以当作一个别名。

node-name：节点的名称。

unit-address：单元地址

properties:属性名称

definitions：属性的值

/：表示根节点 

子节点默认继承父节点的属性，也可以重写。

eg:

compatible="acme,coyotes-revenge"

兼容性属性，由该属性值来匹配对应的驱动代码。其中，acme表示芯片厂商，coyotes-revenge表示驱动名称。

寻址属性：

#address-cells:表示reg属性中表示地址字段的单元个数，每个单元32bit，即用多少个32bit单元表示地址信息。

#size-cells:表示reg属性中表示长度字段的单元个数，每个单元32bit，即用多少个32bit单元表示长度信息。

reg：描述设备地址空间资源信息，一般都是某个外设的寄存器地址范围信息，格式为reg=<address1 length1[address2 length2] ...>，每个地址值都是一个或多个32位整数的列表，称为单元格。长度值可以为空。

 中断属性之interrupt-controller、interrupt-cells、interrupt-parent、interrupts

interrupt-controller：声明该节点是中断控制器。

interrupt-cells：interrupt-controller下的一个属性，中断标识符用几个单元表示。

interrupt-parent：选择哪个控制器。

interrupts：中断标识符，用于哪个中断以及触发方式，一般在消费设备里定义，比如interrupts=<1 0>，选择中断号1，低电平触发。

传递流程

uboot首先将dtb文件的首地址写入r寄存器、传输给kernel，kernel跳转到入口函数start_kernel执行c语言代码。

设备树文件会被解析生成多个device_node，这些device_node构成一棵树，根节点为of_root。节点内部可以嵌套其他节点。有些device_node可以被转化为platform_device

1、根节点下的子节点，且该子节点必须包含compatible属性；

2、但是如果节点的compatible属性含有某些特殊值（比如“simple-bus”,“simple-mfd”,“isa”,“arm,amba-bus”之一），子节点含有compatible属性，那么子节点也可以转换为platform_device。

内核提供了一些API来直接获取设备树中对应的属性。如：

• of_property_read_u32_index：获取设备树中某个属性的值
• of_property_read_string：获取设备树中某个属性的字符串的值
• of_get_address：获取设备树中的某个节点的地址信息

a. 处理DTB
of_fdt.h // dtb文件的相关操作函数, 我们一般用不到, 因为dtb文件在内核中已经被转换为device_node树(它更易于使用)

b. 处理device_node
of.h // 提供设备树的一般处理函数, 比如 of_property_read_u32(读取某个属性的u32值), of_get_child_count(获取某个device_node的子节点数)
of_address.h // 地址相关的函数, 比如 of_get_address(获得reg属性中的addr, size值)
of_match_device(从matches数组中取出与当前设备最匹配的一项)
of_dma.h // 设备树中DMA相关属性的函数
of_gpio.h // GPIO相关的函数
of_graph.h // GPU相关驱动中用到的函数, 从设备树中获得GPU信息
of_iommu.h // 很少用到
of_irq.h // 中断相关的函数
of_mdio.h // MDIO (Ethernet PHY) API
of_net.h // OF helpers for network devices.
of_pci.h // PCI相关函数
of_pdt.h // 很少用到
of_reserved_mem.h // reserved_mem的相关函数

c. 处理 platform_device
of_platform.h // 把device_node转换为platform_device时用到的函数,
// 比如of_device_alloc(根据device_node分配设置platform_device),
// of_find_device_by_node (根据device_node查找到platform_device),
// of_platform_bus_probe (处理device_node及它的子节点)
of_device.h // 设备相关的函数, 比如 of_match_device

 设备树调试：

ls /sys/firmware/devicetree
ls /proc/device-tree

查看所有硬件信息：

ls /sys/devices/platform

uboot启动前的重定位操作

u-boot,dm-pre-reloc是 U-Boot 设备树中的一个特殊属性，用于标记那些需要在 U-Boot 重定位阶段之前就完成初始化的设备。通过这个属性，U-Boot 可以确保关键硬件（如串口、内存控制器）在启动早期就可用，为后续的初始化和内核加载流程奠定基础。

手动检查该网址状态，返回404则不维护了

curl -I https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/dists/buster/Release

grep -r 查找某字段所在位置

grep -r "http://ftp.debian.org/debian" .

反斜杠后面必须跟换行符，不然可能会被视作命令的一部分！！！

lb config \
 --mirror-bootstrap "http://mirrors.163.com/debian" \
 --mirror-chroot "http://mirrors.163.com/debian" \
 --mirror-chroot-security "http://mirrors.163.com/debian-security bookworm-security" \  
 --mirror-binary "http://mirrors.163.com/debian" \
 --mirror-binary-security "http://mirrors.163.com/debian-security bookworm-security" \  
 --apt-indices false \

【一文秒懂】Linux设备树详解 | Donge Blog