tty驱动分析

作者:callme_friend 发布于:2018-4-20 18:02 分类:TTY子系统

分析背景:xilinx_uartps.c (drivers\tty\serial)----linux-4.9内核

以具体驱动为例,描述了驱动的注册、打开和读写过程;梳理了相关数据结构间的关系。最后给出了一个模拟tty驱动实例。

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标签: Linux tty 模拟串口

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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)。

memory_topology

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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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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X-023-KERNEL-Linux pinctrl driver的移植

作者:wowo 发布于:2017-7-14 21:58 分类:X Project

本文是“linux内核中的GPIO系统之(4):pinctrl驱动的理解和总结”的一个实例,结合”X Project”的开发过程,介绍pinctrl driver的移植步骤,进而加深对pinctrl framework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[4],硬件基于 ”X Project”所使用的“Bubbugum-96”平台。

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标签: Linux Kernel driver porting pinctrl

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linux内核中的GPIO系统之(4):pinctrl驱动的理解和总结

作者:wowo 发布于:2017-6-27 22:30 分类:GPIO子系统

本站之前的三篇文章[1][2][3]介绍了pin controller(对应的pin controller subsystem)、gpio controller(对应的GPIO subsystem)有关的基本概念,包括pin multiplexing、pin configuration等等。本文将基于这些文章,单纯地从pin controller driver的角度(屏蔽掉pinctrl core的实现细节),理解pinctrl subsystem的设计思想,并掌握pinctrl驱动的移植和实现方法。

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标签: Linux driver GPIO subsystem pinctrl

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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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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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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 MMC framework(1)_软件架构

作者:wowo 发布于:2017-1-10 22:24 分类:通信类协议

由[1]中MMC、SD、SDIO的介绍可知,这三种技术都是起源于MMC技术,有很多共性,因此Linux kernel统一使用MMC framework管理所有和这三种技术有关的设备。

本文将基于[1]对MMC技术的介绍,学习Linux kernel MMC framework的软件架构。

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标签: Linux Kernel 内核 架构 Architecture framework mmc

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