设备管理的主要任务之一是控制设备和内存或处理器之间的数据传送,外围设备和内存之间的输入输出控制方式有四种。
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前面有篇文章使用杂项设备完成了按键驱动的编写,实现了按键轮询检测,通过read函数向应用层传递按键值,这篇文章使用按键为例,介绍Linux内核里中断的注册方法,使用中断的方式检测按键是否按下,中断在单片机、设备驱动开发里使用的都非常多,可以更加实时的检测到按键触发的情况。
程序直接控制方式 cpu干预程度:非常的频繁,IO操作开始前,完成后均需要cpu介入,并且在等待IO完成的过程中cpu需要不断的介入进行轮询检查,实际上是忙轮询,极大的浪费了cpu的资源,本质原因还是IO设备与cpu速度差异造成的矛盾,其次的原因是没有中断机制,IO设备无法向cpu报告自己的状态 数据流向: 读 IO设备->cpu->内存 写 内存->cpu->IO设备 传输单位: 一个字 缺点:cpu与IO设备只能串行工作,忙等IO完成,极大的浪费cpu资源,cpu利用率很低。 优点:简单易于实现。
程序循环检测方式的基本思路是:在程序(一般是设备驱动程序)当中,通过不断地检测I/O设备的当前状态,来控制一个I/O操作的完成。具体来说,在进行I/O操作之前,要循环地去检测该设备是否已经就绪。如果是,就向控制器发出一条命令,启动这一次的I/O操作。然后,在这个操作的进行过程中,也要循环地去检测设备的当前状态,看它是否已经完成。总之,在I/O操作的整个过程中,控制I/O设备的所有工作都是由CPU来完成的。这种方式也称为是繁忙等待方式或轮询方式。它的缺点主要是:在进行一个I/O操作的时候,要一直占用着CPU,这样就会浪费CPU的时间。
大家好,我是道哥,今天我为大伙儿解说的技术知识点是:【Linux 中断的注册和处理】。
前面阐述了操作系统具有进程管理、内存管理、外存管理三大核心功能,但是计算机归根是为人类服务的,这就要求计算机必须提供某种机制使得人们可以向计算机发出命令或操纵计算机。也就是说计算机与人之间必须存在某种沟通的机制,这种沟通的机制就是计算机的输入输出机制。输入输出的存在才使得计算机的存在有了意义,就像一个人,如果没有输入输出,那么就不能与外部世界打交道。
输入输出技术(I/O技术)是指计算机系统与外部世界(包括用户和其他计算机系统)进行数据交换的方法和过程。这包括从外设接收数据(输入)和向外设发送数据(输出)。输入输出技术是计算机硬件和软件领域的一个重要部分,它使计算机能够与外部设备如键盘、鼠标、显示器、打印机、网络适配器以及存储设备等进行交互。
“I/O” 就是 “输入/输出”(Input/Output), I/O 设备就是可以将数据输入到计算机,或者可以接收计算机输出数据的外部设备,属于计算机中的硬件部件。
中断其实就是在CPU正在做某件事的时候,收到了通知告诉CPU你要放下手头现在做的事,去处理另一件事(当然这个是立即处理还是过一会处理以及如何处理取决于中断的类型)。
编写ISR最基本的原则就是:尽可能短。代码少是一方面,更重要的是ISR里不能调用可能阻塞或延迟的操作。
一、概述 1、I/O设备分类 2、I/O控制方式 (1)程序直接控制 (2)中断驱动方式 (3)DMA方式 (4)通道方式 二、缓冲区 1、单缓冲 2、双缓冲 3、循环缓冲 4、缓冲池 5、缓冲区与高速缓存的对比 三、设备分配 1、概述 (1)独占设备 独占式使用 (2)共享设备 分时式共享 (3)虚拟设备 spooling方式 2、数据结构 DCT、COCT、CHCT、SDT 3、策略 静态分配、动态分配 4、逻辑设备名到物理设备名的映射 四、SPOOLING系统(虚拟设备技术)组成、实例
2、设备独立性软件:实现用户程序与设备驱动器的统一接口、设备命令、设备保护以及设备分配与释放等,同时为设备管理和数据传送提供必要的存储空间。
操作系统的输入输出管理IO的控制方式主要是介绍了 四种IO与内存交换信息的方法,都需要掌握。
一、I/O管理概述 1.1 计算机I/O系统结构 1.2 I/O管理示意图 1.3 I/O的特点 I/O性能经常称为系统性能的瓶颈 操作系统庞大复杂的原因之一:资源多、杂,并发,均来自I/O 速度
在嵌入式开发中,尤其是在ARM的程序开发中,对异常的处理起着至关重要作用,那么cortexM4内核是如何管理异常的呢?我们将分几个小篇来讲解异常,今天先来了解下基本知识 异常状态 每一中异常总共有四种状态: 非激活态:异常没有被激活且没有被挂起。 挂起态: 异常等待处理器服务,一个外设的中断或者软件中断请求可以改变 相应中断的状态到挂起态,中断其实也是一种异常。 激活态: 处理器正在处理异常且还没有完成。 激活且挂起态:这种状态显然从字面意思理解就是激活态和挂起态的组合,即
大家好,我是道哥,今天我为大伙儿解说的技术知识点是:【中断程序如何发送信号给应用层】。
操作系统是管理计算机硬件的程序。操作系统的核心目标是运行用户程序,以用户视角来看,操作系统的主要目的是更方便的使用计算机,在系统视角来看,操作系统的目的是更高效的使用计算机。而在OS的执行过程中,为什么要分成内核态和运行态?怎么从运行态转到内核态?这些都是我们需要了解的问题。
XDP or eXpress Data Path provides a high performance, programmable network data path in the Linux kernel as part of the IO Visor Project. XDP provides bare metal packet processing at the lowest point in the software stack which makes it ideal for speed without compromising programmability. Furthermore, new functions can be implemented dynamically with the integrated fast path without kernel modification. Other key benefits of XDP includes the following:
进互联网公司操作系统和网络库是基础技能,面试过不去的看,这里基于嵌入式操作系统分几章来总结一下任务调度、内存分配和网络协议栈的基础原理和代码实现。
中断机制在处理器中扮演着一个至关重要的角色,它是处理器异步响应外围设备请求的核心方式。从技术的深层次来看,中断是处理器在正常运行过程中,因外部或内部事件(如外围设备的输入/输出请求、异常错误等)而暂时中断当前执行的程序,转而执行特定的中断服务程序(Interrupt Service Routine, ISR)的过程。
中断其实就是由硬件或软件所发送的一种称为IRQ(中断请求)的信号。中断允许让设备,如键盘,串口卡,并口等设备表明它们需要CPU。
在Netty的官方网站(https://netty.io/)中声称, 它是一个异步的, 事件驱动的网络框架.
从最顶层看,一台计算机由处理器(CPU,包含运算器、控制器)、存储器以及输入/输出部件组成。
在工程项目中,不管是小到模块级验证,还是大到系统级验证,都有一项不可缺少的feature,那就是中断。
设备管理是对计算机输入、输出系统的管理,这是操作系统最具有多样性和复杂性的部分,其主要任务是选择合适的设备进行数据传输,控制数据交换的过程,为用户提供透明的接口让用户不必关心设备的特性,为完成这些任务,需要提供的功能主要包括:缓冲区管理、设备分配、设备处理、虚拟设备管理、实现设备独立性等。
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本文将从上层介绍Linux上的TCP/IP栈是如何工作的,特别是socket系统调用和内核数据结构的交互、内核和实际网络的交互。写这篇文章的部分原因是解释监听队列溢出(listen queue overflow)是如何工作的,因为它与我工作中一直在研究的一个问题相关。
大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。 SDU考试特别提醒: 整无语了,遇到hmb老师出题就躺平了吧。八个论述两个计算(死锁检测、硬盘访问),论述题感觉像考研题,基本是结合xx谈谈xx这样。 分数直接爆炸,心累了,呜呜。
目前常见的嵌入式软件系统架构有三种可以分为:轮询系统架构、前后台系统架构和多任务系统架构。
在传统操作系统中,每个进程有一个地址空间和一个控制线程。事实上,这几乎就是对进程的定义。不过,经常存在同一个地址空间中并行运行多个控制线程的情况,这些线程就像分离的进程(或者理解为微型进程)。线程和进程的区别是进程有独立的地址空间,而线程没有。一个进程内的地址空间是其内部的所有控制线程所共享的,这也是为什么开发者要了解资源竞争、加锁、解锁、死锁等线程问题的原因之一。本文将对线程进行系统性介绍。主要包括:线程出现的意义(即线程的作用)、经典线程模型、POSIX线程(pthread)、线程的实现。 一些名词:
ISP全称Image Signal Processing,即图像信号处理。主要用来对前端图像传感器输出信号处理的单元,以匹配不同厂商的图象传感器。
系统调用是计算机程序在执行的过程中向操作系统内核申请服务的方法,这可能包含硬件相关的服务、新进程的创建和执行以及进程调度,对操作系统稍微有一些了解的人都知道 — 系统调用为用户程序提供了操作系统的接口[^1]。
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其实题目问你 CPU 用于 DMA 处理的时间占比,本质上就是在问你 DMA 预处理 +后处理 的
我们之前的文章提到了操作系统的三个抽象,它们分别是进程、地址空间和文件,除此之外,操作系统还要控制所有的 I/O 设备。操作系统必须向设备发送命令,捕捉中断并处理错误。它还应该在设备和操作系统的其余部分之间提供一个简单易用的接口。操作系统如何管理 I/O 是我们接下来的重点。
1. 块设备(block devices):块设备是一个能存储固定大小块信息的设备,它支持以固定大小的块,扇区或群集读取和(可选)写入数据。每个块都有自己的物理地址。通常块的大小在 512 - 65536 之间。所有传输的信息都会以连续的块为单位。块设备的基本特征是每个块都较为对立,能够独立的进行读写。常见的块设备有 硬盘、蓝光光盘、USB 盘
(1)使用实验证明:中断驱动的输入、输出可以中断一个正在运行的程序,执行中断服务程序,返回被中断的程序,从被中断位置下一个地址继续执行(好像什么也没发生似的)。
Allwinner 平台支持三种不同类型的Key:GPIO-Key,ADC-Key,AXP-Key。其中,GPIOKey又包括普通的gpio 按键和矩阵键盘。
关于太古老的故事,我就长话短说,主要是留下个 UNIX进程调度器从何开始 的印象,这样方便我们理解为什么Linux的进程调度器会是现在的这个效果。
总体而言,Linux操作系统是一个强大、灵活且可定制的操作系统,广泛应用于服务器、嵌入式系统、超级计算机等各种领域。
以Linux面向对象编程的思想,一个GPIO Controller必定会使用一个结构体来表示,这个结构体必定含有这些信息:
『中断技术』其实是计算机系统中很重要的一个概念,甚至有人说,我们的操作系统就是「中断驱动的」。
我在100ASK_IMX6ULL售后群里,发现很多初学者只有单片机基础,甚至没有单片机基础。在学习Linux时,对很多概念比较陌生,导致不知道学什么,也不知道学了之后有什么用。所以我趁着五一假期,编写此文。
阿里云郑晓:浅谈GPU虚拟化技术(第一章) GPU虚拟化发展史 阿里云郑晓:浅谈GPU虚拟化技术(第二章)GPU虚拟化方案之——GPU直通模式 今天一个小伙伴@我说:“你浅谈一下,没点技术背景的,估计都看不懂…”,醍醐灌顶啊,面向公众的文章不是学术论文,应以普及基本概念为主。所以我决定在接下来的文章力求写的让吃瓜群众能看懂,专业人士能读完也会有很大感触和启迪。至于技术细节,大致就忽略不提了。
上篇文章介绍了LCD屏幕的使用,这个屏幕还有触摸功能,本篇就来介绍LCD的触摸功能的使用。
众所周知,硬实时的概念,其核心并非追求速度的极致,而是确保系统能在预定的、可重复的时间范围内给予确定的响应。这意味着,实时系统的正确性不仅在于计算逻辑的正确,更在于结果的产生时间是否符合预期。以汽车为例,当发生碰撞时,安全气囊必须在极短的时间内弹开,否则可能无法起到应有的保护作用。
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