并发和竞争发生在两类体系中: 对称多处理器(SMP)的多个CPU 内核可抢占的单CPU系统 访问共享资源的代码区域称为临界区(critical sections),临界区需要以某种互斥机制加以保护.在驱动程序中,当多个线程同时访问相同的资源(critical sections)时(驱动程序中的全局变量是一种典型的共享资源),可能会引发"竞态",因此我们必须对共享资源进行并发控制.Linux内核中解决并发控制的方法又中断屏蔽.原子操作.自旋锁.信号量.(后面为主要方式) 中断屏蔽: 使用

知乎链接:https://zhuanlan.zhihu.com/p/58087261 Linux内核代码中广泛使用了数据结构和算法,其中最常用的两个是链表和红黑树. 链表 Linux内核代码大量使用了链表这种数据结构.链表是在解决数组不能动态扩展这个缺陷而产生的一种数据结构.链表所包含的元素可以动态创建并插入和删除.链表的每个元素都是离散存放的,因此不需要占用连续的内存.链表通常由若干节点组成,每个节点的结构都是一样的,由有效数据区和指针区两部分组成.有效数据区用来存储有效数据信息,而指针区用来

Container_of在Linux内核中是一个常用的宏,用于从包含在某个结构中的指针获得结构本身的指针,通俗地讲就是通过结构体变量中某个成员的首地址进而获得整个结构体变量的首地址. Container_of的定义如下: #define OffsetOf(type, member) ((unsigned long) &(((type *)0)->member)) #define container_of(p, type, member)  ((type *) ((char *)(p) - O

Container_of在Linux内核中是一个常用的宏,用于从包含在某个结构中的指针获得结构本身的指针,通俗地讲就是通过结构体变量中某个成员的首地址进而获得整个结构体变量的首地址. Container_of的定义如下: #define container_of(ptr, type, member) ({      \ const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr);    \ (type *)( (char *)__mptr - offs

转自:http://blog.csdn.net/npy_lp/article/details/7010752 开发平台:Ubuntu11.04 编 译器:gcc version 4.5.2 (Ubuntu/Linaro4.5.2-8ubuntu4) Container_of在Linux内核中是一个常用的宏,用于从包含在某个结构中的指针获得结构本身的指针,通俗地讲就是通过结构体变量中某个成员的首地址进而获得整个结构体变量的首地址. Container_of的定义如下: #define contai

转自:http://blog.csdn.net/wzhwho/article/details/4996510 1.      原理说明 Linux内核中采用了一种同时适用于32位和64位系统的内存分页模型,对于32位系统来说,两级页表足够用了,而在x86_64系统中,用到了四级页表,如图2-1所示.四级页表分别为: l         页全局目录(Page Global Directory) l         页上级目录(Page Upper Directory) l         页中间目

在LINUX的时钟中断中涉及至二个全局变量一个是xtime,它是timeval数据结构变量,另一个则是jiffies,首先看timeval结构struct timeval{time_t tv_sec; /***second***/susecond_t tv_usec;/***microsecond***/}到底microsecond是毫秒还是微秒?? 1秒＝1000毫秒(3个零),1秒＝1000 000微秒(6个零),1秒＝1000 000 000纳秒(9个零),1秒＝1000 000 000

1.      原理说明 Linux内核中采用了一种同时适用于32位和64位系统的内存分页模型,对于32位系统来说,两级页表足够用了,而在x86_64系统中,用到了四级页表,如图2-1所示.四级页表分别为: l         页全局目录(Page Global Directory) l         页上级目录(Page Upper Directory) l         页中间目录(Page Middle Directory) l         页表(Page Table) 页全局目录

本文主要介绍外部中断驱动模块的编写,包括:1.linux模块的框架及混杂设备的注册.卸载.操作函数集.2.中断的申请及释放.3.等待队列的使用.4.工作队列的使用.5.定时器的使用.6.向linux内核中添加外部中断驱动模块.7.完整驱动程序代码.linux的内核版本为linux2.6.32.2. 一.linux模块的框架以及混杂设备相关知识 1.内核模块的框架如下图所示,其中module_init()(图中有误,不是modules_init)只有在使用insmod命令手动加载模块时才会被调用,

概要 前面一章"介绍双向链表并给出了C/C++/Java三种实现",本章继续对双向链表进行探讨,介绍的内容是Linux内核中双向链表的经典实现和用法.其中,也会涉及到Linux内核中非常常用的两个经典宏定义offsetof和container_of.内容包括:1. Linux中的两个经典宏定义2. Linux中双向链表的经典实现 转载请注明出处:http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3562146.html 更多内容: 数据结构与算法系列 目录 L

一.前言 对于一个嵌入式软件工程师,我们的软件模块经常和硬件打交道,pin control subsystem也不例外,被它驱动的硬件叫做pin controller(一般ARM soc的datasheet会把pin controller的内容放入GPIO controller的章节中),主要功能包括: (1)pin multiplexing.基于ARM core的嵌入式处理器一般会提供丰富的功能,例如camera interface.LCD interface.USB.I2C.SPI等等.虽然

原文网址:http://www.cnblogs.com/geneil/archive/2011/12/03/2274684.html 现代操作系统有三大特性:中断处理.多任务处理和多处理器.这些特性导致当多个进程.线程或者CPU同时访问一个资源时,可能发生错误,这些错误是操作系统运行所不允许的.在操作系统中,内核需要提供并发控制机制,对共享资源进行保护. 在操作系统中,并发是指一个时间段中有几个程序都处于已启动运行到运行完毕之间,且这几个程序都是在同一个处理机上运行,但任一个时刻点上只有一个程序

原文网址:http://blog.csdn.net/tommy_wxie/article/details/8194276 1. 序曲 在用户态,读写文件可以通过read和write这两个系统调用来完成(C库函数实际上是对系统调用的封装). 但是,在内核态没有这样的系统调用,我们又该如何读写文件呢? 阅读linux内核源码,可以知道陷入内核执行的是实际执行的是sys_read和sys_write这两个函数,但是这两个函数没有使用EXPORT_SYMBOL导出,也就是说其他模块不能使用. 在fs/o

算法和数据结构纷繁复杂,但是对于Linux Kernel开发人员来说重点了解Linux内核中使用到的算法和数据结构很有必要. 在一个国外问答平台stackexchange.com的Theoretical Computer Science子板有一篇讨论实际使用中的算法和数据结构,Vijay D做出了详细的解答,其中有一部分是Basic Data Structures and Algorithms in the Linux Kernel对Linux内核中使用到的算法和数据结构做出的归纳整理.详情参考

我们在编译Linux内核时,往往在Linux内核的顶层目录会执行一些命令,这里我以RK3288举例,比如:make firefly-rk3288-linux_defconfig.make menuconfig.make firefly-rk3288.img.make zImage等等.先不管这具体的含义,首先提出几个疑问: (1)Linux内核如此庞大(几万个文件),目录又分为很多层,它是如何将各层目录下的文件关联起来的? (2)Linux支持如此多的架构(X86.ARM.AVR.mips等等)

转自:http://blog.chinaunix.net/uid-30254565-id-5637596.html linux内核中链表代码分析---list.h头文件分析(一) 16年2月27日17:13:14 在学习数据结构时,有一个重要的知识点就是链表.对于链表的一些基本操作,它的最好学习资料就是内核中的list.h头文件,内核中大量的使用链表,都是基于此文件的,下面来仔细分析它: (一) 结构体的定义 首先需要明确的一点是,在数据结构书中,大部分的链表定义是这样的(双向链表): type

在上一篇博文中笔者分析了关于信号量.读写信号量的使用及源码实现,接下来本篇博文将讨论有关完成量和互斥量的使用和一些经典问题. 八.完成量 下面讨论完成量的内容,首先需明确完成量表示为一个执行单元需要等待另一个执行单元完成某事后方可执行,它是一种轻量级机制.事实上,它即是为了完成进程间的同步而设计的,故而仅仅提供了代替同步信号量的一种解决方法,初值被初始化为0.它在include\linux\completion.h定义. 如图8.1所示,对于执行单元A而言,如果执行单元B不执行complete函

在上一篇博文中笔者讨论了关于原子操作和自旋锁的相关内容,本篇博文将继续锁机制的讨论,包括内存屏障.读写自旋锁以及顺序锁的相关内容.下面首先讨论内存屏障的相关内容. 三.内存屏障 不知读者是是否记得在笔者讨论自旋锁的禁止或使能的时候,提到过一个内存屏障函数.OK,接下来,笔者将讨论内存屏障的具体细节内容.我们首先来看下它的概念,Memory Barrier是指编译器和处理器对代码进行优化(对读写指令进行重新排序)后,导致对内存的写入操作不能及时的反应到读操作中(锁机制无法保证时序正确).可能读起来

很多人会问这样的问题,Linux内核中提供了各式各样的同步锁机制到底有何作用?追根到底其实是由于操作系统中存在多进程对共享资源的并发访问,从而引起了进程间的竞态.这其中包括了我们所熟知的SMP系统,多核间的相互竞争资源,单CPU之间的相互竞争,中断和进程间的相互抢占等诸多问题. 通常情况下,如图1所示,对于一段程序,我们的理想是总是美好的,希望它能够这样执行:进程1先对临界区完成操作,然后进程2再去操作临界区.但是往往现实总是残酷的,进程1在执行过程中,进程2很可能在此插入一脚,导致两个进程同时

大话Linux内核中锁机制之完成量.互斥量 在上一篇博文中笔者分析了关于信号量.读写信号量的使用及源码实现,接下来本篇博文将讨论有关完成量和互斥量的使用和一些经典问题. 八.完成量 下面讨论完成量的内容,首先需明确完成量表示为一个执行单元需要等待另一个执行单元完成某事后方可执行,它是一种轻量级机制.事实上,它即是为了完成进程间的同步而设计的,故而仅仅提供了代替同步信号量的一种解决方法,初值被初始化为0.它在include\linux\completion.h定义. 如图8.1所示,对于执行单元A

大话Linux内核中锁机制之内存屏障.读写自旋锁及顺序锁 在上一篇博文中笔者讨论了关于原子操作和自旋锁的相关内容,本篇博文将继续锁机制的讨论,包括内存屏障.读写自旋锁以及顺序锁的相关内容.下面首先讨论内存屏障的相关内容. 三.内存屏障 不知读者是是否记得在笔者讨论自旋锁的禁止或使能的时候,提到过一个内存屏障函数.OK,接下来,笔者将讨论内存屏障的具体细节内容.我们首先来看下它的概念,Memory Barrier是指编译器和处理器对代码进行优化(对读写指令进行重新排序)后,导致对内存的写入操作不能