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Linux DMA Engine framework(2)_功能介绍及解接口分析

作者：wowo 发布于：2017-5-2 22:47 分类：Linux内核分析

从我们的直观感受来说，DMA并不是一个复杂的东西，要做的事情也很单纯直白。因此Linux kernel对它的抽象和实现，也应该简洁、易懂才是。不过现实却不甚乐观（个人感觉），Linux kernel dmaengine framework的实现，真有点晦涩的感觉。为什么会这样呢？

如果一个软件模块比较复杂、晦涩，要么是设计者的功力不够，要么是需求使然。当然，我们不敢对Linux kernel的那些大神们有丝毫怀疑和不敬，只能从需求上下功夫了：难道Linux kernel中的driver对DMA的使用上，有一些超出了我们日常的认知范围？

要回答这些问题并不难，将dmaengine framework为consumers提供的功能和API梳理一遍就可以了，这就是本文的目的。当然，也可以借助这个过程，加深对DMA的理解，以便在编写那些需要DMA传输的driver的时候，可以更游刃有余。

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标签: Linux Kernel 内核 API dma engine

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系统休眠（System Suspend）和设备中断处理

作者：linuxer 发布于：2017-4-21 12:02 分类：电源管理子系统

本文主要描述系统休眠过程是如何和中断子系统交互的，全文的结构保持和内核文档中的power/suspend-and-interrupts.txt一致，当然，本质上也可以说这份文档是对suspend-and-interrupts.txt的翻译。

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标签: suspend irq

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Linux DMA Engine framework(1)_概述

作者：wowo 发布于：2017-3-30 22:01 分类：Linux内核分析

前面文章介绍“Linux MMC framework”的时候，涉及到了MMC数据传输，进而不可避免地遭遇了DMA(Direct Memory Access)。因而，择日不如撞日，就开几篇文章介绍Linux的DMA Engine framework吧。

本文是DMA Engine framework分析文章的第一篇，主要介绍DMA controller的概念、术语（从硬件的角度，大部分翻译自kernel的document^[1]）。之后，会分别从Provider（DMA controller驱动）和Consumer（其它驱动怎么使用DMA传输数据）两个角度，介绍Linux DMA engine有关的技术细节。

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标签: Linux Kernel 内核 framework dma engine

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中断上下文中调度会怎样？

作者：linuxer 发布于：2017-3-20 19:08 分类：进程管理

每一个Linux驱动工程师都知道这样一个准则：在中断上下文中不能睡眠。但是为什么interrupt context中不能调用导致睡眠的kernel API呢？如果驱动这么做会导致什么样的后果呢？这就是本文探讨的主题。为了理解这个主题，我们设计了一些非常简单的驱动程序和用户空间的程序，实际做实验观察实验效果，最后给出了结果和分析。

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标签: 中断 调度

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Linux调度器：进程优先级

作者：linuxer 发布于：2017-3-14 18:46 分类：进程管理

本文主要描述的是进程优先级这个概念。从用户空间来看，进程优先级就是nice value和scheduling priority，对应到内核，有静态优先级、realtime优先级、归一化优先级和动态优先级等概念，我们希望能在第二章将这些相关的概念描述清楚。为了加深理解，在第三章我们给出了几个典型数据流过程的分析。

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标签: 进程优先级

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Linux调度器：用户空间接口

作者：linuxer 发布于：2017-3-10 18:50 分类：进程管理

Linux调度器神秘而充满诱惑，每个Linux工程师都想深入其内部一探究竟。不过中国有一句古话叫做“相由心生”，一个模块精巧的内部逻辑（也就是所谓的“心”）其外延就是简洁而优雅的接口（我称之为“相”）。通过外部接口的定义，其实我们也可以收获百分之六七十的该模块的内部信息。因此，本文主要描述Linux调度器开放给用户空间的接口。

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标签: 调度器 进程管理

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Linux MMC framework(2)_host controller driver

作者：wowo 发布于：2017-3-8 21:33 分类：通信类协议

本文是Linux MMC framework的第二篇，将从驱动工程师的角度，介绍MMC host controller driver有关的知识，学习并掌握如何在MMC framework的框架下，编写MMC控制器的驱动程序。同时，通过本篇文章，我们会进一步的理解MMC、SD、SDIO等有关的基础知识。

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标签: Linux Kernel 内核 driver mmc host

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Linux系统如何标识进程？

作者：linuxer 发布于：2017-2-23 19:10 分类：进程管理

其实两年前，本站已经有了一篇关于进程标识的文档，不过非常的简陋，而且代码是来自2.6内核。随着linux container、pid namespace等概念的引入，进程标识方面已经有了天翻地覆的变化，因此我们需要对这部分的内容进行重新整理。

本文主要分成四个部分来描述进程标识这个主题：在初步介绍了一些入门的各种IDs基础知识后，在第三章我们描述了pid、pid number、pid namespace等基础的概念。第四章重点描述了内核如何将这些基本概念抽象成具体的数据结构，最后我们简单分析了内核关于进程标识的源代码（代码来自linux4.4.6版本）。

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标签: 进程ID

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ARM Linux上的系统调用代码分析

作者：linuxer 发布于：2017-2-20 18:54 分类：进程管理

当用户空间的程序调用swi指令发起内核服务请求的时候，实际上程序其实是完成了一次“穿越”，该进程从用户态穿越到了内核态。这个过程有点象周末你在家里看片，突然有些内急，随手按下了pause按键，电影里面的世界嘎然而止了。程序世界亦然，一个swi后，用户空间的代码执行暂停了、stack（用户栈）上的数据，正文段、静态数据区、heap去的数据……一切都停下来了，程序的执行突然就转入另外一个世界，使用的栈变成了内核栈、正在执行的正文段程序变成vector_swi开始的binary code、与之匹配数据区也变化了……

一切是怎么发生的呢？CPU只有一套而已，这里硬件做了哪些动作？软件又搞了什么鬼？穿越到另外的世界当然有趣，但是如何找到回来的路？这一切疑问希望能在这样的一篇文档中讲述清楚。

本文的代码来自4.4.6内核，用ARM处理器为例子描述。

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标签: ARM 系统调用

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进程切换分析（2）：TLB处理

作者：linuxer 发布于：2017-2-9 12:05 分类：进程管理

进程切换是一个复杂的过程，本文不准备详细描述整个进程切换的方方面面，而是关注进程切换中一个小小的知识点：TLB的处理。为了能够讲清楚这个问题，我们在第二章描述在单CPU场景下一些和TLB相关的细节，第三章推进到多核场景，至此，理论部分结束。在第二章和第三章，我们从基本的逻辑角度出发，并不拘泥于特定的CPU和特定的OS，这里需要大家对基本的TLB的组织原理有所了解，具体可以参考本站的《TLB操作》一文。再好的逻辑也需要体现在HW block和SW block的设计中，在第四章，我们给出了linux4.4.6内核在ARM64平台上的TLB代码处理细节（在描述tlb lazy mode的时候引入部分x86架构的代码），希望能通过具体的代码和实际的CPU硬件行为加深大家对原理的理解。

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标签: TLB 进程切换

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