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进程切换分析（3）：同步处理

作者：linuxer 发布于：2017-12-11 17:59 分类：进程管理

本文主要描述了主调度器（schedule函数）中的同步处理。

逆向映射的演进

作者：linuxer 发布于：2017-11-17 15:47 分类：内存管理

数学大师陈省身有一句话是这样说的：了解历史的变化是了解这门学科的一个步骤。今天，我把这句话应用到一个具体的Linux模块：了解逆向映射的最好的方法是了解它的历史。本文介绍了Linux内核中的逆向映射机制如何从无到有，如何从笨重到轻盈的历史过程，通过这些历史的演进过程，希望能对逆向映射有更加深入的理解。

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标签: Mapping 逆向映射 reverse

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Linux kernel内存管理的基本概念

作者：wowo 发布于：2017-11-9 22:37 分类：内存管理

内存（memory）在Linux系统中是一种牵涉面极广的资源，上至应用程序、下至kernel和driver，无不为之魂牵梦绕。加上它天然的稀缺性，导致内存管理（Memory Management，简称MM）是linux kernel中非常重要又非常复杂的一个子系统。

重要性就不多说了，Kernel自有分寸。关于复杂性（鉴于Linux kernel优秀的抽象能力），应该不会被普通人（Linux系统的使用者、应用工程师、驱动工程师、轻量级的内核工程师）感知到才对。事实确实如此，Kernel屏蔽掉了大多数的实现细节，尽量以简单、易用的方式向其它模块提供memory服务。

不过呢，这个世界上没有完美的存在，kernel的内存管理也是如此，由于两方面的原因：一、众口难调，内存管理有关的需求实在太复杂了；二、CPU、Device和Memory之间纠结的三角恋（参考下面图片），导致它也（不得不）提供了很多啰里啰唆的、不易理解的功能（困扰了很多从入门级到资深级的linux软件工程师）。

图片1 CPU, Device and Memory

基于上面的原因，本站内存管理子系统发布了很多分析文章，以帮助大家理解内存管理有关的概念。不过到目前为止，还缺少一篇索引类的文章，从整体出发，理解Kernel内存管理所需要面对的软硬件局面、所要解决的问题，以及各个内存管理子模块的功能和意义。这就是本文的目的。

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标签: Linux Kernel 内核内存管理 mm 概念

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Linux kernel scatterlist API介绍

作者：wowo 发布于：2017-10-13 22:20 分类：内存管理

我们在那些需要和用户空间交互大量数据的子系统（例如MMC^[1]、Video、Audio等）中，经常看到scatterlist的影子。对我们这些“非英语母语”的人来说，初见这个词汇，脑袋瞬间就蒙圈了。scatter可翻译成“散开、分散”，list是“列表”的意思，因而scatterlist可翻译为“散列表”。“散列表”又是什么？太抽象了！

之所以抽象，是因为这个词省略了主语----物理内存（Physical memory），加上后，就好理解了多了，既：物理内存的散列表。再通俗一些，就是把一些分散的物理内存，以列表的形式组织起来。那么，也许你会问，有什么用处呢？

当然有用，具体可参考本文后续的介绍。

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标签: Linux Kernel 内核 scatterlist sg_table

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X-026-KERNEL-Linux gpio driver的移植之gpio range

作者：wowo 发布于：2017-9-27 22:27 分类：X Project

我们在[1][2]中提到过，鉴于gpio的特殊性，pinctrl subsystem特意留了一个后门（gpio range），gpio driver可以通过这个后门直接向pinctrl subsystem申请将某个pin用作gpio功能。本文将根据一个简单的示例，介绍这个后门的使用方法，以加深对相关机制的理解。

注1：本文的测试方法和[3]中的一致，即：通过gpiolib sysfs api控制LED0（GPIOA19）的亮灭，因而不再罗列详细步骤。

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标签: driver GPIO porting pinctrl range

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Device Tree（四）：文件结构解析

作者：smcdef 发布于：2017-9-24 11:08 分类：统一设备模型

通过linuxer发表的三篇设备树的文章，我想你应该对设备已经有一个非常充分的认识了。本篇文章即作为一篇Device Tree的总结性文章，同时也作为linuxer文章的补充。本篇文章曾发表在Linuxer公众号，链接为：

http://mp.weixin.qq.com/s/OX-aXd5MYlE_YoZ3p32qWA

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标签: 设备树

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X-025-KERNEL-Linux gpio driver的移植之基本功能

作者：wowo 发布于：2017-9-13 22:18 分类：X Project

本文将基于本站GPIO subsystem^[1]相关的文章，结合”X Project”的开发过程，实现一个简单的gpio driver，并利用gpiolib提供的sysfs api进行简单的测试，进而加深对gpio相关概念的理解。

注1：本文后续的描述，kernel基于本站“X Project”所使用的kernel版本，硬件基于 ”X Project”所使用的“Bubbugum-96”平台^[2]。

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标签: sysfs driver GPIO porting gpiolib

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蓝牙协议分析(11)_BLE安全机制之SM

作者：wowo 发布于：2017-9-7 19:49 分类：蓝牙

注1：此SM是Security Manager的缩写，非彼SM，大家不要理解歪了！

书接上文，我们在“蓝牙协议分析(10)_BLE安全机制之LE Encryption”中介绍了BLE安全机制中的终极武器----数据加密。不过使用这把武器有个前提，那就是双方要共同拥有一个加密key（LTK，Long Term Key）。这个key至关重要，怎么生成、怎么由通信的双方共享，关系到加密的成败。因此蓝牙协议定义了一系列的复杂机制，用于处理和加密key有关的操作，这就是SM（Security Manager）。

另外，在加密链路建立之后，通信的双方可以在该链路上共享其它的key（例如在“蓝牙协议分析(9)_BLE安全机制之LL Privacy”中提到的IRK），SM也顺便定义了相应的规范。

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标签: 蓝牙 Bluetooth BLE SMP 配对 pairing 鉴权 authentication security

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Linux reset framework

作者：wowo 发布于：2017-9-1 10:46 分类：电源管理子系统

大家都知道，复杂IC内部有很多具有独立功能的硬件模块，例如CPU cores、GPU cores、USB控制器、MMC控制器、等等，出于功耗、稳定性等方面的考虑，有些IC在内部为这些硬件模块设计了复位信号（reset signals），软件可通过寄存器（一般1个bit控制1个硬件）控制这些硬件模块的复位状态。

Linux kernel为了方便设备驱动的编写，抽象出一个简单的软件框架----reset framework，为reset的provider提供统一的reset资源管理手段，并为reset的consumer（各个硬件模块）提供便捷、统一的复位控制API。

reset framework的思路、实现和使用都非常简单、易懂（参考kernel有关的API--include/linux/reset-controller.h、include/linux/reset.h可知），不过麻雀虽小，五脏俱全，通过它可以加深对Linux kernel的设备模型、驱动框架、分层设计、provider/consumer等设计思想的理解，因此本文将对其进行一个简单的罗列和总结。

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标签: Linux Kernel 内核 framework reset

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