聊聊Linux用户态驱动设计   序言 设备驱动可以运行在内核态,也可以运行在用户态,用户态驱动的利弊网上有很多的讨论,而且有些还上升到政治性上,这里不再多做讨论.不管用户态驱动还是内核态驱动,他们都有各自的缺点.内核态驱动的问题是:系统调用开销大:学习曲线陡峭:接口稳定性差:调试困难:bug致命:编程语言选择受限:而用户态驱动面临的挑战是:如何中断处理:如何DMA:如何管理设备的依赖关系:无法使用内核服务等.对此,<User-Space Device Drivers in Linux: A F

http://blog.chinaunix.net/uid-14528823-id-4136760.html Linux中有多种栈,很容易弄晕,简单说明一下: 1.用户态栈:在进程用户态地址空间底部,跟平时我们简单和理解的一样,就是虚拟地址空间中的一段,不多说~ 2.内核栈:     跟用户态栈是独立的,在用户态和内核态切换时,需要进行切换.     默认8k,可以通过内核配置项修改     跟thread_info结构放在一起,公用一个union:thread_union, 点击(此处)折叠或

1首先来讲讲应用程序如何实现系统调用(用户态->内核态)? 我们以应用程序的write()函数为例: 1)首先用户态的write()函数会进入glibc库,里面会将write()转换为swi(Software Interrupt)指令,从而产生软件中断,swi指令如下所示: swi #val //val: bit[23:0]立即数,该val用来判断用户函数需要调用哪个内核函数 2)然后CPU会跳到异常向量入口vector_swi处,根据swi指令后面的val值,在某个数组表里找到对应的sys_w

内存问题是软件世界的住房问题 嵌入式Linux系统中,物理内存资源通常比较紧张,而不同的进程可能不停地分配和释放不同大小的内存,因此需要一套高效的内存管理机制. 内存管理可以分为三个层次,自底向上分别为: 1)Linux内核内存管理: 2)glibc层使用系统调用(brk/sbrk)维护的内存管理算法:即glibc库维护一个内存资源池,在应用层满足其他应用的需求.   glibc库使用第三方的ptmalloc库实现用户态堆管理器,当应用程序调用glibc库封装的malloc函数申请内存时,首先在

前言 这篇文章是通过对一个简单字符设备驱动的操作来解释,用户态的读写操作是怎么映射到具体设备的. 因为针对不同版本的linux内核,驱动的接口函数一直有变化,这贴出我测试的系统信息: root@ubuntu:~/share/dev/cdev-2# cat /etc/os-release |grep -i ver VERSION="16.04.5 LTS (Xenial Xerus)" VERSION_ID="16.04" VERSION_CODENAME=xenia

一. Unix/Linux的体系架构 如上图所示,从宏观上来看,Linux操作系统的体系架构分为用户态和内核态(或者用户空间和内核).内核从本质上看是一种软件——控制计算机的硬件资源,并提供上层应用程序运行的环境.用户态即上层应用程序的活动空间,应用程序的执行必须依托于内核提供的资源,包括CPU资源.存储资源.I/O资源等.为了使上层应用能够访问到这些资源,内核必须为上层应用提供访问的接口:即系统调用. 系统调用是操作系统的最小功能单位,这些系统调用根据不同的应用场景可以进行扩展和裁剪,现在各种

一. Unix/Linux的体系架构 如上图所示,从宏观上来看,Linux操作系统的体系架构分为用户态和内核态(或者用户空间和内核).内核从本质上看是一种软件——控制计算机的硬件资源,并提供上层应用程序运行的环境.用户态即上层应用程序的活动空间,应用程序的执行必须依托于内核提供的资源,包括CPU资源.存储资源.I/O资源等.为了使上层应用能够访问到这些资源,内核必须为上层应用提供访问的接口:即系统调用. 系统调用是操作系统的最小功能单位,这些系统调用根据不同的应用场景可以进行扩展和裁剪,现在各种

一. Unix/Linux的体系架构 如上图所示,从宏观上来看,Linux操作系统的体系架构分为用户态和内核态(或者用户空间和内核).内核从本质上看是一种软件——控制计算机的硬件资源,并提供上层应用程序运行的环境.用户态即上层应用程序的活动空间,应用程序的执行必须依托于内核提供的资源,包括CPU资源.存储资源.I/O资源等.为了使上层应用能够访问到这些资源,内核必须为上层应用提供访问的接口:即系统调用. 系统调用是操作系统的最小功能单位,这些系统调用根据不同的应用场景可以进行扩展和裁剪,现在各种

前文初步介绍了Linux用户态设备驱动,本文将介绍一个典型的案例.Again, 如对Linux用户态设备驱动程序开发感兴趣,请阅读本文,否则请飘过. Device Drivers in User Space: A Case for Network Device Driver | 用户态设备驱动:以网卡驱动为例 Hemant Agrawal and Ravi Malhotra, Member, IACSIT Abstract -- Traditionally device drivers spec

1.特权级         Intel x86架构的cpu一共有0-4四个特权级,0级最高,3级最低,ARM架构也有不同的特权级,硬件上在执行每条指令时都会对指令所具有的特权级做相应的检查.硬件已经提供了一套特权级使用的相关机制,软件自然要好好利用,这属于操作系统要做的事情,对于UNIX/LINUX来说,只使用了0级特权级别和3级特权级,即最高最低特权级.也就是说在UNIX/LINUX系统中,一条工作在0级特权级的指令具有了CPU能提供的最高权力,而一条工作在3级特权的指令具有CPU提供的最低或

序言 设备驱动可以运行在内核态,也可以运行在用户态,用户态驱动的利弊网上有很多的讨论,而且有些还上升到政治性上,这里不再多做讨论.不管用户态驱动还是内核态驱动,他们都有各自的缺点.内核态驱动的问题是:系统调用开销大:学习曲线陡峭:接口稳定性差:调试困难:bug致命:编程语言选择受限:而用户态驱动面临的挑战是:如何中断处理:如何DMA:如何管理设备的依赖关系:无法使用内核服务等.对此,<User-Space Device Drivers in Linux: A First Look> 一文有较详

究竟什么是用户态,什么是内核态,这两个基本概念以前一直理解得不是很清楚,根本原因个人觉得是在于因为大部分时候我们在写程序时关注的重点和着眼的角度放在了实现的功能和代码的逻辑性上,先看一个例子: 1)例子 C代码 ```1. void testfork() { 2. if(0 = = fork()) { 3. printf("create new process success!\n"); 4. } 5. printf("testfork ok\n"); 6. } 这

http://blog.chinaunix.net/uid-1829236-id-3182279.html 究竟什么是用户态,什么是内核态,这两个基本概念以前一直理解得不是很清楚,根本原因个人觉得是在于因为大部分时候我们在写程序时关注的重点和着眼的角度放在了实现的功能和代码的逻辑性上,先看一个例子: 1)例子 C代码 1.     void testfork(){   2.     if(0 = = fork()){   3.     printf(“create new process suc

1.特权级特权级用来管理和控制程序执行.如Intel x86架构的CPU,有0~3四个特权级,0级最高,3级最低.硬件在执行每条指令时都会检查指令具有的特权级.硬件提供了特权级使用机制,对操作系统来说,负责确定指令的特权级.如Linux中,只使用了0和3级特权级,工作在0级特权级的指令具有CPU提供的最高权力,而三级特权级指令只具有CPU提供的最基本权力. 2.用户态和内核态的区别当程序运行在3级特权级时,称为运行在用户态,普通的用户进程一般运行在用户态.当程序运行在0级特权级时,称为运行在内核

[说明]转载自 http://my.oschina.net/liubin/blog/27795 究竟什么是用户态,什么是内核态,这两个基本概念以前一直理解得不是很清楚,根本原因个人觉得是在于因为大部分时候我们在写程序时关注的重点和着眼的角度放在了实现的功能和代码的逻辑性上,先看一个例子: 1)例子 C代码 1.     void testfork(){ 2.     if(0 = = fork()){ 3.     printf(“create new process success!\n”);

因为操作系统的很多操作会消耗系统的物理资源,例如创建一个新进程时,要做很多底层的细致工作,如分配物理内存,从父进程拷贝相关信息,拷贝设置页目录.页表等,这些操作显然不能随便让任何程序都可以做,于是就产生了特权级别的概念,与系统相关的一些特别关键性的操作必须由高级别的程序来完成,这样可以做到集中管理,减少有限资源的访问和使用冲突.Intel的X86架构的CPU提供了0到3四个特权级,而在我们Linux操作系统中则主要采用了0和3两个特权级,也就是我们通常所说的内核态和用户态. 运行于用户态的进程可

http://www.cnblogs.com/bakari/p/5520860.html 内核从本质上看是一种软件——控制计算机的硬件资源,并提供上层应用程序运行的环境. 系统调用是操作系统的最小功能单位,这些系统调用根据不同的应用场景可以进行扩展和裁剪,现在各种版本的Unix实现都提供了不同数量的系统调用,如Linux的不同版本提供了240-260个系统调用,FreeBSD大约提供了320个(reference:UNIX环境高级编程). Intel的X86架构的CPU提供了0到3四个特权级,数

原文:https://blog.csdn.net/buptapple/article/details/21454167 Linux探秘之用户态与内核态-----------https://www.cnblogs.com/bakari/p/5520860.html 1.特权级         Intel x86架构的cpu一共有0-4四个特权级,0级最高,3级最低,硬件上在执行每条指令时都会对指令所具有的特权级做相应的检查.硬件已经提供了一套特权级使用的相关机制,软件自然要好好利用,这属于操作系统

前言 良好的计时器可帮助程序开发人员确定程序的性能瓶颈,或对不同算法进行性能比较.但要精确测量程序的运行时间并不容易,因为进程切换.中断.共享的多用户.网络流量.高速缓存访问及转移预测等因素都会对程序计时产生影响. 本文将不考虑这些影响因素(相关资料可参考<深入理解计算机系统>一书),而仅仅关注Linux系统中用户态程序执行时间的计算方式.除本文所述计时方式外,还可借助外部工具统计耗时,如<Linux调试分析诊断利器——strace>一文中介绍的strace. 本文示例代码的运行环

如对Linux用户态驱动程序开发有兴趣,请阅读本文,否则请飘过. User-Space Device Drivers in Linux: A First Look | 初识Linux用户态设备驱动程序 User-Space Device Drivers in Linux: A First Look Mats Liljegren Senior Software Architect Device drivers in Linux are traditionally run in kernel spa