进程管理和终端驱动:基本概念

作者:linuxer 发布于:2016-10-28 18:56 分类:进程管理

对于任何一种OS,终端部分的内容总是令人非常的痛苦和沮丧,GNU/linux也是如此。究其原因主要有两个,一是终端驱动和终端相关的系统软件承载了太多的内容:各种虚拟终端、 伪终端、串口通信、modem、printer等。其次可能是终端和信号处理、进程关系等耦合在一起加大了理解终端驱动的难度。本文的目标是希望能够理清这些内容。

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标签: process tty session group

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Linux TTY framework(4)_TTY driver

作者:wowo 发布于:2016-10-25 22:40 分类:TTY子系统

本文将从驱动工程师的角度去看TTY framework:它怎么抽象、管理各个TTY设备?它提供了哪些编程接口以方便TTY driver的开发?怎么利用这些接口编写一个TTY driver?等等。

注1:话说介绍各个framework的时候,我一直比较喜欢用provider、consumer等概念,因为非常生动、易懂。不过在TTY framework的官方俗语中,压根没有provider、consumer等概念,为了不混淆试听,就算了吧。

注2:TTY framework在Linux kernel中算得上一个比较繁琐、庞杂的framework了,再加上现在很少有人会直接去写一个TTY driver,因此本文只是介绍一些概念性的东西,以加深对TTY及其driver的理解,为后续学习serial framework打基础。一些细节的东西,大家可参考callme_friend同学写的"TTY驱动分析[2]”,特别是其中的一些图示,很清晰!

注3:本文所使用的kernel版本为“X Project”初始的“Linux 4.6-rc5”版本。

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标签: Linux Kernel 内核 driver tty tty_struct tty_port

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Linux TTY framework(3)_从应用的角度看TTY设备

作者:wowo 发布于:2016-10-14 22:13 分类:TTY子系统

可以毫不夸张的说,我们在使用Linux系统的过程中,每时每刻都在和TTY打交道,显示输出、键盘输入、用户登录、shell终端、等等。

与此同时,作为软件工程师的我们,也会或多或少的困惑:这些习以为常的行为,怎么和kernel中的这些冷冰冰的代码联系起来的?

因此,在Linux TTY framework分析工作正式开始之前,让我们带着上面的疑问,以这些熟悉的应用场景为视角,进一步理解TTY有关的概念。这就是本文的目的。

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标签: Linux tty console vt 虚拟终端 pty 伪终端 控制终端

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内存初始化(上)

作者:linuxer 发布于:2016-10-13 12:05 分类:内存管理

一直以来,我都非常着迷于两种电影拍摄手法:一种是慢镜头,将每一个细节全方位的展现给观众。另外一种就是快镜头,多半是反应一个时代的变迁,从非常长的时间段中,截取几个典型的snapshot,合成在十几秒的镜头中,可以让观众很快的了解一个事物的发展脉络。对应到技术层面,慢镜头有点类似情景分析,把每一行代码都详细的进行解析,了解技术的细节。快镜头类似数据流分析,勾勒一个过程中,数据结构的演化。本文采用了快镜头的方法,对内存初始化部分进行描述,不纠缠于具体函数的代码实现,只是希望能给大家一个概略性的印象(有兴趣的同学可以自行研究代码)。BTW,在本文中我们都是基于ARM64来描述体系结构相关的内容。

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标签: 初始化 内存管理

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Linux TTY framework(2)_软件架构

作者:wowo 发布于:2016-9-27 22:42 分类:TTY子系统

由“Linux TTY framework(1)_基本概念”的介绍可知,在Linux kernel中,TTY就是各类终端(Terminal)的简称。为了简化终端的使用,以及终端驱动程序的编写,Linux kernel抽象出了TTY framework:对上,向应用程序提供使用终端的统一接口;对下,提供编写终端驱动程序(如serial driver)的统一框架。

本文是Linux TTY framework分析的第二篇文章,将从整体架构的角度,介绍Linux TTY framework,以便分解出功能相对独立的子模块,以便后续的分析。

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标签: Linux Kernel 架构 Architecture tty

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TLB flush操作

作者:linuxer 发布于:2016-9-23 19:57 分类:内存管理

Linux VM subsystem在很多场合都需要对TLB进行flush操作,本文希望能够把这个知识点相关的方方面面描述清楚。第二章描述了一些TLB的基本概念,第三章描述了ARM64中TLB的具体硬件实现,第四章描述了linux中和TLB flush相关的软件接口。内核版本依然是4.4.6版本。

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标签: TLB flush

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Linux TTY framework(1)_基本概念

作者:wowo 发布于:2016-9-18 22:55 分类:TTY子系统

由于串口的缘故,TTY是Linux系统中最普遍的一类设备,稍微了解Linux系统的同学,对它都不陌生。尽管如此,相信很少有人能回到这样的问题:TTY到底是什么东西?我们常常挂在嘴边的终端(terminal)、控制台(console)等概念,到底是什么意思?

本文是Linux TTY framework分析文章的第一篇,将带着上述疑问,介绍TTY有关的基本概念,为后续的TTY软件框架的分析,以及Linux serial subsystem的分析,打好基础。

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标签: Linux Kernel 内核 tty terminal 终端 console 控制台

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Fix-Mapped Addresses

作者:linuxer 发布于:2016-9-9 12:44 分类:内存管理

某天,wowo同学突然来了一句:如果要在start_kernel中点LED,ioremap在什么时间点才能调用呢?我想他应该是想通过点 LED灯来调试start_kernel之后的初始化的代码(例如DTB解析部分的代码)。那天,我们两个花了二十分钟的时间,讨论相关的问题,我觉得很 有意思,因此决定写fix mapped address这样的一份文档。

在汇编代码中,由于没有打开MMU,想怎么访问外设都很简单,直 接使用物理地址即可,然而,进入start kernel之后(打开了MMU),想要访问硬件都是那么的不方便,至少需要通过ioremap获取了虚拟地址之后才可以访问。但是,实际上,在内核的启 动的初始阶段,内存管理子系统还没有ready,ioremap还不能调用(在mm_init之后可以正常使用)。

实际上,这个需求是和 early ioremap模块相关,此外,还有一些其他的需求,内核合并了这些需求并提出了fix mapped address的概念。本文就是描述关于fix mapped address的方方面面,BTW,本文的代码来自4.4.6内核,体系结构相关的代码依然选择的是ARM64。

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标签: fixmap

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Linux内存模型

作者:linuxer 发布于:2016-8-31 12:01 分类:内存管理

在linux内核中支持3中内存模型,分别是flat memory model,Discontiguous memory model和sparse memory model。所谓memory model,其实就是从cpu的角度看,其物理内存的分布情况,在linux kernel中,使用什么的方式来管理这些物理内存。另外,需要说明的是:本文主要focus在share memory的系统,也就是说所有的CPUs共享一片物理地址空间的。

本文的内容安排如下:为了能够清楚的解析内存模型,我们对一些基本的术语进行了描述,这在第二章。第三章则对三种内存模型的工作原理进行阐述,最后一章是代码解析,代码来自4.4.6内核,对于体系结构相关的代码,我们采用ARM64进行分析。

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标签: Model Memory

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eMMC框架及其初始化

作者:itrocker 发布于:2016-8-25 16:33 分类:文件系统

eMMC的全称是Embedded MultiMedia Card,MMC协会所制定的内嵌式存储器标准规格,主要应用于智能手机和移动嵌入式产品。eMMC是一种嵌入式非易失性存储系统,由标准MMC接口、主控制器和NAND Flash三部分组成,采用JEDEC标准BGA封装。

eMMC的这种将Nand Flash芯片和控制芯片封装在一起的设计概念,就是为了简化产品内存储器的使用,客户只需要采购eMMC芯片放进产品中,不需要处理其它复杂的Nand Flash兼容性和管理问题,减少研发成本和研发周期。

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标签: 初始化 emmc 框架

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