学习 I2C 和 SPI 驱动的时候,针对 I2C 和 SPI 设备寄存器的操作都是通过相关的 API 函数进行操作的。这样 Linux 内核中就会充斥着大量的重复、冗余代码,但是这些本质上都是对寄存器的操作,所以为了方便内核开发人员统一访问 I2C/SPI 设备的时候,为此引入了 Regmap 子系统。
CPRS 设置 值 分析 : 该寄存器需要考虑两个方面, ① 设置处理器的 SVC 工作模式, ② 关闭中断 ;
这两年多以来,我的本职工作重心一直是在 x86 Linux 系统这一块,从驱动到中间层,再到应用层的开发。
饭是一口一口的吃,计算机也是一步一步的发展,例如下面这张英特尔公司的 CPU 型号历史:
七种 异常类型 对应的 处理器工作模式 : ARM 架构 支持 七种类型的异常,
看门狗时钟控制寄存器 ( WATCHDOG TIMER CONTROL (WTCON) REGISTER ) 详细参数 :
AT&T格式的汇编代码中所有寄存器名字前面都有一个%符号,rsp代码sp寄存器,里面存的是栈顶指针。
与硬件相关的代码全部放在 arch(architecture 一词的缩写,即体系结构相关)目录下。
在GPIO的实验中,我们首先编写汇编程序操作寄存器点亮LED,奈何汇编语言可读性和可移植性太差,所以编写启动代码,设置栈顶指针SP,然后调用C语言中的main函数,转入C语言的世界,由C语言访问控制寄存器,点亮LED,程序的可读性和可移植性大大提高,那么,我们可曾想过,在汇编语言中是如何来调用C语言入口函数main呢?
Regmap 机制是在 Linux 3.1 加入进来的特性。主要目的是减少慢速 I/O 驱动上的重复逻辑,提供一种通用的接口来操作底层硬件上的寄存器。其实这就是内核做的一次重构。Regmap 除了能做到统一的 I/O 接口,还可以在驱动和硬件 IC 之间做一层缓存,从而能减少底层 I/O 的操作次数。
没有虚拟化基础的童鞋可先阅读Linux阅码场前几天刊发的《KVM最初的2小时——KVM从入门到放弃(修订版) 》入门。
一、简介 作为最基本的编程语言之一,汇编语言虽然应用的范围不算很广,但重要性却勿庸置疑,因为它能够完成许多其它语言所无法完成的功能。就拿 Linux 内核来讲,虽然绝大部分代码是用 C 语言编写的,但仍然不可避免地在某些关键地方使用了汇编代码,其中主要是在 Linux 的启动部分。由于这部分代码与硬件的关系非常密切,即使是 C 语言也会有些力不从心,而汇编语言则能够很好扬长避短,最大限度地发挥硬件的性能。
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寄存器是CPU内部的存储单元,用于存放从内存读取而来的数据(包括指令)和CPU运算的中间结果,之所以要使用寄存器来临时存放数据而不是直接操作内存,一是因为CPU的工作原理决定了有些操作运算只能在CPU内部进行,二是因为CPU读写寄存器的速度比读写内存的速度快得多。
前两篇文章,我们一起学习了 8086 处理器中关于 CPU、内存的基本使用方式,重点对段寄存器和内存的寻址方式进行了介绍。
系统调用 跟用户自定义函数一样也是一个函数,不同的是 系统调用 运行在内核态,而用户自定义函数运行在用户态。由于某些指令(如设置时钟、关闭/打开中断和I/O操作等)只能运行在内核态,所以操作系统必须提供一种能够进入内核态的方式,系统调用 就是这样的一种机制。
GPIO 简介 : 英文全称 General-Purpose Input / Output Ports, 中文翻译为 : 通用输入输出端口;
ARM 存储 体系 简介 : ARM 处理器分为三个等级, 处理器寄存器 -> TCM 存储器 -> 辅助存储器, 由上到下, 处理速度依次变慢, 但是存储空间依次增加 ;
MMC:MMC就是MultiMediaCard的缩写,即多媒体卡。它是一种非易失性存储器件,体积小巧(24mm*32mm*1.4mm),容量大,耗电量低,传输速度快,广泛应用于消费类电子产品中。
GPFDAT的第4位为0-低电平,1-高电平。(注:corresponding,相应的)
x86 系统中的保护模式,给系统的安全性提供了很大的保障,但是在我们之前的文章中,一直都淡化了特权级别这个概念。
本章我们从硬件底层开始,首先研究TLB机制以及如何设置。在此基础上分别研究裸机程序和操作系统下内存管理机制。
注:本分类下文章大多整理自《深入分析linux内核源代码》一书,另有参考其他一些资料如《linux内核完全剖析》、《linux c 编程一站式学习》等,只是为了更好地理清系统编程和网络编程中的一些概念
在RTOS中,本质也是去读写寄存器,但是需要有统一的驱动程序框架。 所以:RTOS驱动 = 驱动框架 + 硬件操作
前面的两篇Linux驱动文章,介绍了字符设备驱动的两种新旧开发方式,并使用一个虚拟的字符驱动来学习字符设备的开发的流程。
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预处理阶段:预处理器cpp根据编译文件以“#”开头的命令,读取系统头文件stdio.h(.h结尾的表示头文件,.c表示可执行文件)的内容,并把它插入到程序文本中,得到一个新的文件。
在分析上面的汇编程序之前,需要了解rbp、rsp为栈基址寄存器、栈顶寄存器,分别指向栈底和栈顶;edx、eax、esi、edi均为x86CPU上的通用寄存器,可以存放数据(虽然它们还有别的作用,但是本文章不涉及)
从ARM32到ARM64不止将处理器从32位升级到了64位,还有许多性能的技术也得到了极大的提升,光是个头长了可不行啊!能耐也得跟着长啊!哈哈哈
上篇文章(【i.MX6ULL】驱动开发3——GPIO寄存器配置原理),介绍了i.MX6ULL芯片的GPIO的工作原理与寄存器配置。
本文主要介绍 Armv8/v9 指令集架构中常用部分,详细的还是要看 Arm architecture reference manual.
如果这个操作序列是串行化的操作(在一个thread中串行执行),那么一切OK,然而,世界总是不能如你所愿。在多CPU体系结构中,运行在两个CPU上的两个内核控制路径同时并行执行上面操作序列,有可能发生下面的场景:
最近有很多大侠在交流群里讨论PCI总线,PCI作为高速接口之一,在当下的FPGA产品设计研发中,地位举足轻重,应用广泛,今天给大侠带来PCI Express 系列连载,今天带来第二十五篇,MSI和MSI-X中断机制,包括PowerPC处理器如何处理MSI中断请求(MSI中断机制使用的寄存器、系统软件如何初始化PCIe设备的MSI Capability结构)相关内容。希望对各位大侠的学习有参考价值,话不多说,上货。
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不同版本的操作系统的 buffer_head 代表的大小可能不一样,但是都是内存和硬盘交换数据的基本单元。
在Rust的源代码中,rust/compiler/rustc_target/src/spec/mod.rs文件的作用是定义和实现有关目标平台的规范。
参考手册 : S3C2440.pdf , 章节 : 7 CLOCK & POWER MANAGEMENT , Page 235;
要深入理解goroutine的调度器,就需要对操作系统线程有个大致的了解,因为go的调度系统是建立在操作系统线程之上的,所以接下来我们对其做一个简单的介绍。
键盘可以说是我们最常使用的输入硬件设备了,但身为程序员的你,你知道「键盘敲入 A 字母时,操作系统期间发生了什么吗」?
运行 CPU是被动接受进程的,并且操作系统会管理进程并放在内存中让CPU处理。 那么CPU是怎用什么方式去查看所有的进程呢?是定义了一个PCB类型的队列指向第一个进程的PCB,然后进行对所有进程的管理。 这个时候所有的进程是通过数据结构的方式来链接起来的,CPU会一个一个处理进程,这个时候无论被处理还是没被处理都叫做运行状态!
进程切换,又称为任务切换、上下文切换、或者任务调度。本文就研究Linux内核的进程切换。我们首先理解几个概念。
Linux 系统定义了一切皆文件的原则,甚至于硬件:磁盘,软盘,等……,这样的好处是,在不同的平台和硬件上都能形成统一的调用方式。
本系列是对 陈莉君 老师 Linux 内核分析与应用[1] 的学习与记录。讲的非常之好,推荐观看
保护模式与实模式最本质的区别就是:保护模式使用了全局描述符表,用来保存每一个程序(bootloader,操作系统,应用程序)使用到的每个段信息:开始地址,长度,以及其他一些保护参数。
在 Linux 操作系统中,进程的运行空间被划分为内核空间和用户空间,这种划分是为了保护系统的稳定性和安全性。这两个空间对应着 CPU 的特权等级,分别为 Ring 0(内核态)和 Ring 3(用户态)。本文将深入介绍这两个空间的概念、特权等级的含义以及它们之间的切换机制。
Intel采用双独立总线(英语:Dual Independent Bus,DIB),使用外部的前端总线到主系统存储器,和内部的后端总线于一个或多个中央处理器、CPU缓存间。CPU 里面的内存接口,直接和系统总线通信,然后系统总线再接入一个 I/O 桥接器(I/O Bridge)。这个 I/O 桥接器,一边接入了我们的内存总线,使得我们的 CPU 和内存通信;另一边呢,又接入了一个 I/O 总线,用来连接 I/O 设备。
进程如何在CPU上运行的:CPU在内核上维护了一个运行队列,进行进程的管理。让进程入队列,本质就是将该进程的task_struct 结构体对象放入运行队列之中。
系统调用是应用程序(包含运行库)与操作系统内核的接口,它决定了应用程序如何与内核打交道。在现在的操作系统系统里,程序运行的时候,本身是没有权利访问系统的资源,由于系统有限的资源有可能被不同的应用程序同时访问,因此,如果不加以保护,各个应用程序的冲突在所难免。所以现代操作系统都尽可能的把冲突的资源保护起来,阻止程序直接访问。这些资源,包括文件、网络、IO、各种设备等。
接着上一篇的讲,我们上一篇研究了 GPIO 的硬件结构,其来源于 STM32 官方手册,研究了 GPIO 的八种工作模式和推挽输出及开漏输出原理,接下来我们研究 GPIO 的软件部分,分别从单片机平台和 Linux 平台来研究。
前言:我将尽量以自己做题时的思考过程来组织本文,所以本文可能不适合阅读,知识点也会比较散碎的出现。
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