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深入理解VFIO驱动框架

作者介绍: Jack,目前就职于通信行业某上市公司,主要从事Linux相关系统软件开发工作,负责基带芯片Soc芯片建模仿真以及虚拟化系统软件开发,基带芯片soc芯片BringUp及驱动开发,喜欢阅读内核源代码...,在不断的学习和工作中深入理解外设虚拟化,网络虚拟化,用户态驱动等内核子系统。...在VFIO驱动框架中,有几个核心概念需要理解。包括:IOMMU,device , group ,container。...驱动,PCI驱动,IOMMU 驱动以及内核态和用户态通过三个层面的接口示意图: 图3 应用程序和VFIO接口 03 VFIO 驱动主要数据结构 static struct vfio { struct...05 VFIO 驱动框架总结 VFIO驱动是内核提供的用户态驱动的一种,本文介绍了VFIO驱动框架中各个层次模块之间的调用关系,以及VFIO框架中各个层次的主要数据结构和这些数据结构的相关关系。

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深入理解Linux LA

前言 经常和Linux打交道的童鞋都知道,load averages是衡量机器负载的关键指标,但是这个指标是怎样定义出来的呢?...Linux不可中断任务 Linux中刚引入load averages时,和其他系统一样将其作为衡量CPU需求的指标,后来将其更改为不仅包含可运行任务,还包含处于不可中断状态的任务(TASKUNINTERRUPTIBLE...为什么Linux中的load averages要加入不可中断状态,而不是像其他系统一样只计算CPU的需求呢?...现代系统的不可中断 但是难道不会出现磁盘I/O不能解释Linux load averages过高的情况吗?...所以也许Linux的load averages已经按我们需要的方式工作了。 理解Linux的load averages 也许真正的问题在于“load averages”这个词和“I/O”一样含糊不清。

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    深入理解 Linux IO 系统

    此时数据还没有真正的保存到文件中去,Linux 仅仅将页缓存中的这一页数据标记为 “脏”,并且被加入到脏页链表中。...结合这个图,想想 Linux 系统编程里用到的 Buffered IO、mmap、Direct IO,这些机制怎么和 Linux I/O 栈联系起来呢?...然后请求继续到达块设备层,在 IO 队列里排队,接受一系列的调度后到达设备驱动层,此时一般使用 DMA 方式读取相应的磁盘扇区到 Cache 中,然后 read 拷贝数据到用户提供的用户态 buffer...所以想用好这些高级特性,除了深刻理解其背后的机制之外,也要在系统设计上下一番功夫。...图中描述了 Linux 下文件操作函数的层级关系和内存缓存层的存在位置。中间的黑色实线是用户态和内核态的分界线。

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    Linux深入理解cd命令

    Linux系统中,cd命令是一个十分基础且常用的命令,用于改变当前工作目录。虽然它看似简单,但其实有许多有趣的细节和技巧。...在本文中,我们将深入探讨cd命令的各种用法和技巧,帮助你更好地理解和利用这个命令。 什么是cd命令 在Linux系统中,cd的英命令文全称是change directory,意思是“切换目录”。...[root@localhost usr]# 总结 cd命令是Linux系统中一个非常基础但又十分重要的命令,它允许用户在不同的目录之间进行切换。...通过本文的介绍,你应该对cd命令的基本用法、进阶用法和一些实用技巧有了更深入的了解。希望这些信息能够帮助你更好地利用cd命令,提高工作效率。

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    Linux深入理解ls命令

    ls 命令是 Linux 下最常用的命令。ls 命令就是 list 的缩写,缺省下 ls 用来打印出当前目录的清单。 如果 ls 指定其他目录,那么就会显示指定目录里的文件及文件夹清单。...通过 ls 命令不仅可以查看 Linux 文件夹包含的文件而且可以查看文件权限(包括目录、文件夹、文件权限)查看目录信息等等。 ls 命令在日常的 Linux 操作中用的很多! 1....对输出的文件不进行排序,-aU 选项生效,-lst 选项失效 -g 类似 -l, 但不列出所有者 -G, –no-group 不列出任何有关组的信息 -h, –human-readable 以容易理解的格式列出文件大小...root root 4096 2011-11-01 tomcat6.0.32 -rwxr-xr-x 1 root root 81871260 09-17 18:15 jdk-6u16-linux-x64

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    Linux 程序设计1:深入浅出 Linux 共享内存

    笔者最近在阅读Aerospike 论文时,发现了Aerospike是利用了Linux 共享内存机制来实现的存储索引快速重建的。这种方式比传统利用索引文件进行快速重启的方式大大提高了效率。...,但是其实无论是 System V 还是 POSIX 形式的共享内存,底层都是基于内存文件系统tmpfs实现的,二者的主要区别是在接口设计上,POSIX旨在提供所有系统都一致的接口,遵循了 Linux...这章需要介绍一些共享内存相关的设置,在 Linux 系统之中和共享内存有关的文件有: /proc/sys/kernel/shmmni:限制整个系统可创建共享内存段个数。...现在我们要来介绍一下如何在对应的代码之中使用共享内存,主要涉及上述五个函数,我们通过一个简单的 demo 来介绍这些函数: int shmget(key_t key, size_t size, int shmflg)是申请共享内存的函数,这里需要理解的是...4.小结 到此为止,笔者展开聊了聊 Linux 共享内存的作用,并且对如何操作共享内存进行了介绍,同时希望大家能够在实际开发工作之后能够很好的掌握共享内存这个「利器」,让开发工作事倍功半~~

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    深入理解Linux IO 系统

    此时数据还没有真正的保存到文件中去,Linux 仅仅将页缓存中的这一页数据标记为 “脏”,并且被加入到脏页链表中。...结合这个图,想想 Linux 系统编程里用到的 Buffered IO、mmap、Direct IO,这些机制怎么和 Linux I/O 栈联系起来呢?...然后请求继续到达块设备层,在 IO 队列里排队,接受一系列的调度后到达设备驱动层,此时一般使用 DMA 方式读取相应的磁盘扇区到 Cache 中,然后 read 拷贝数据到用户提供的用户态 buffer...所以想用好这些高级特性,除了深刻理解其背后的机制之外,也要在系统设计上下一番功夫。...在 Linux 下,文件的缓存习惯性的称之为 Page Cache,而更低一级的设备的缓存称之为 Buffer Cache。

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    深入解析Linux Platform_device 及驱动

    [导读] 前文分析了Linux设备驱动驱动模型,本文来聊聊Platform_driver/Platform_device这个类。做嵌入式Linux驱动,这个也是绕不开的,所以来学习分析总结一下。...上文阅读: 注:代码分析基于linux-5.4.31 为什么有Platform_driver 前文谈到的总线驱动模型(注这个图是照着bootlin的文档绘制的): 同时,根据代码分析其基础数据结构框架关系如下...(UML关系并不严谨,仅为理解方便): 可见驱动程序的模型分层有一层总线基础层,那么对于嵌入式开发领域而言,有很多SOC芯片内置了各种外设,并比如LCD,UART、audio、摄像头口等等,并没有总线.../include/linux/platform_device.h中,来梳理一下这些数据结构间的关系: platform_device 用于抽象平台设备 platform_driver 用于抽象匹配平台设备对应的驱动程序...平台设备及驱动在嵌入式系统里大量应用,很多SOC内置了大量丰富的各类设备接口,这些接口往往都是通过处理器内部总线进行直接寻址的,这类型的设备几乎都是通过平台设备及驱动模型进行抽象实施的,所以深入理解平台设备

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    深入理解 Linux的 IO 系统

    此时数据还没有真正的保存到文件中去,Linux 仅仅将页缓存中的这一页数据标记为 “脏”,并且被加入到脏页链表中。...结合这个图,想想 Linux 系统编程里用到的 Buffered IO、mmap、Direct IO,这些机制怎么和 Linux I/O 栈联系起来呢?...然后请求继续到达块设备层,在 IO 队列里排队,接受一系列的调度后到达设备驱动层,此时一般使用 DMA 方式读取相应的磁盘扇区到 Cache 中,然后 read 拷贝数据到用户提供的用户态 buffer...所以想用好这些高级特性,除了深刻理解其背后的机制之外,也要在系统设计上下一番功夫。...在 Linux 下,文件的缓存习惯性的称之为 Page Cache,而更低一级的设备的缓存称之为 Buffer Cache。

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    深入理解Linux 的Page Cache

    为了理解 Page Cache,我们不妨先看一下 Linux 的文件 I/O 系统,如下图所示: Figure1. Linux 文件 I/O 系统 上图中,红色部分为 Page Cache。...页是逻辑上的概念,因此 Page Cache 是与文件系统同级的;块是物理上的概念,因此 buffer cache 是与块设备驱动程序同级的。...页是逻辑上的概念,因此 Page Cache 是与文件系统同级的;块是物理上的概念,因此 buffer cache 是与块设备驱动程序同级的。...Linux 提供多种机制来保证数据一致性,但无论是单机上的内存与磁盘一致性,还是分布式组件中节点 1 与节点 2 、节点 3 的数据一致性问题,理解的关键是 trade-off:吞吐量与数据一致性保证是一对矛盾...首先,需要我们理解一下文件的数据。文件 = 数据 + 元数据。元数据用来描述文件的各种属性,也必须存储在磁盘上。因此,我们说保证文件一致性其实包含了两个方面:数据一致+元数据一致。

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    深入理解Linux进程间通信

    ION和内核驱动之间共享内存有两种情况,一种是内核驱动创建了底层的物理内存然后把它包装成一个fd,通过一些系统调用传递给进程,进程对这个fd进行mmap就可以进行进程间通信了。...另一种情况是进程创建了通信信道的fd,然后通过一些系统调用传递给内核驱动,内核驱动就根据这个fd找到其对应的物理内存。...https://www.jianshu.com/p/adaa1a39a274 这是Binder的进阶学习,有3篇,通过一些提问与解答,让你对binder有更深入理解。...信号机制的具体细节请参看《深入理解Linux信号机制》。 3.13 伪终端 大家可能听说过终端、虚拟终端、控制台、终端模拟器、伪终端等这些词。...其实我对虚拟终端和控制台也不太理解,但是对终端、终端模拟器、伪终端还是比较了解的,在这里给大家讲解一下。

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    深入理解 Linux 的 RCU 机制

    这是 Linux 内核实现的一种针对“读多写少”的共享数据的同步机制。...RCU 的一个典型的应用场景是链表,在 Linux kernel 中还专门提供了一个头文件(include/linux/rculist.h),提供了利用 RCU 机制对链表进行增删查改操作的接口。...本文将通过一个例子,利用 rculist.h 提供的接口对链表进行增删查改的操作,来讲述 RCU 的原理,以及介绍 Linux kernel 中相关的 API(基于 Linux v3.4.0 的源码)。...为了直观理解这个问题,举以下的代码实例:/* `p` 指向一块受 RCU 保护的共享数据 *//* reader */rcu_read_lock();p1 = rcu_dereference(p);if...删除链表项知道了前边说的 Grace period,理解链表项的删除就很容易了。

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    Linux设备驱动开发》:深入掌握Linux内核的必备指南

    本书正是为此而作,旨在通过详尽的讲解和实际案例,引导读者深入理解并应用Linux内核中的各种框架和API,无论是音视频处理、多媒体框架,还是电源管理与设备驱动,本书都提供了专业的指导和实践经验,帮助开发者快速提升技能...一、书籍概述 《Linux设备驱动开发》是一本为嵌入式Linux开发人员量身定制的指南,专注于深入探讨Linux内核中最为复杂且具有重要影响力的框架。...接下来,书中通过对V4L2 API的深入解析,帮助读者理解视频采集设备的驱动程序开发,并展示了如何集成V4L2异步和媒体控制器框架,以实现复杂的视频路由和视频管道配置。...三、适合的读者群体与资源 3.1 适读人群 《Linux设备驱动开发》主要面向嵌入式系统开发人员、Linux系统管理员、内核黑客以及所有希望深入学习Linux驱动程序开发的爱好者。...相信在通读本书后,你不仅能编写出实用且可靠的设备驱动程序,还能深入理解和应用Linux内核中各种复杂的框架和技术。

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