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linux内核数据结构之kfifo

最近项目中用到一个环形缓冲区(ring buffer),代码是由linux内核的kfifo改过来的。缓冲区在文件系统中经常用到,通过缓冲区缓解cpu读写内存和读写磁盘的速度。例如一个进程A产生数据发给另外一个进程B,进程B需要对进程A传的数据进行处理并写入文件,如果B没有处理完,则A要延迟发送。为了保证进程A减少等待时间,可以在A和B之间采用一个缓冲区,A每次将数据存放在缓冲区中,B每次冲缓冲区中取。这是典型的生产者和消费者模型,缓冲区中数据满足FIFO特性,因此可以采用队列进行实现。Linux内核的kfifo正好是一个环形队列,可以用来当作环形缓冲区。生产者与消费者使用缓冲区如下图所示:

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libmad学习进阶4 -----基于atlas音频驱动架构的MP3播放器

/*modify by hfl 20140216*/ #define ALSA_PCM_NEW_HW_PARAMS_API # include <stdio.h> # include <unistd.h> # include <sys/stat.h> # include <sys/mman.h> # include "mad.h" #include<sys/types.h> #include<sys/stat.h> #include<fcntl.h> #include<stdlib.h> #include <sys/ioctl.h> #include <sys/soundcard.h> #include <alsa/asoundlib.h> /*  * This is perhaps the simplest example use of the MAD high-level API.  * Standard input is mapped into memory via mmap(), then the high-level API  * is invoked with three callbacks: input, output, and error. The output  * callback converts MAD's high-resolution PCM samples to 16 bits, then  * writes them to standard output in little-endian, stereo-interleaved  * format.  */  //#define printf     static Get_file_length(char *PATH); static int init_dsp(); static int Uninit_dsp(); static int decode(unsigned char const *, unsigned long); static enum mad_flow outputplay(void *data,     struct mad_header const *header,     struct mad_pcm *pcm); int main(int argc, char *argv[]) { printf("The main is start!\n");   struct stat stat;   void *fdm;   int  fd;   //char buffer1[80000];   printf("###The input file is %s  ! the arc=%d###\n",argv[1],argc);   if (argc == 1)    {    printf("The argc is wrong!\n");     return 1;  } #if 0   if (fstat(STDIN_FILENO, &stat) == -1 ||       stat.st_size == 0)     return 2; #endif  fd =open(argv[1],O_RDWR); if(-1==fd) {    printf("sorry,The file open is faild!\n"); } else {  printf("The file open is sucessed!\n"); } //read(fd,buffer1,sizeof(buffer1)); //printf("%s", buffer1); stat.st_size = Get_file_length(argv[1]); printf("The file size is %d\n",stat.st_size ); printf("The Map is begin ok!\n"); fdm = mmap(0, stat.st_size, PROT_READ, MAP_SHARED, fd, 0);   if (fdm == MAP_FAILED) { printf("mmap is failed\n");     return 3; }   decode(fdm, stat.st_size);   if (munmap(fdm, stat.st

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26.Linux-网卡驱动介绍以及制作虚拟网卡驱动(详解)

本文介绍了如何编写一个简单的驱动程序,该驱动程序可以控制硬件设备。首先介绍了驱动程序的基本结构和组成,包括驱动程序、设备、设备文件、操作系统和硬件之间的交互。然后详细讲解了驱动程序的开发过程,包括设备树、设备驱动、设备驱动的加载和运行,以及如何使用驱动程序开发工具编写驱动程序。最后,介绍了驱动程序在实际开发中的应用,包括驱动程序开发中的常见问题和解决方法,以及如何在生产环境中部署驱动程序。通过本文的学习,可以加深对驱动程序的理解,掌握驱动程序开发的基本技能,为后续的驱动程序开发工作打下坚实的基础。","summary_detail":[{"title":"本文介绍了如何编写一个简单的驱动程序,该驱动程序可以控制硬件设备。","summary":"本文介绍了如何编写一个简单的驱动程序,该驱动程序可以控制硬件设备。首先介绍了驱动程序的基本结构和组成,包括驱动程序、设备、设备文件、操作系统和硬件之间的交互。然后详细讲解了驱动程序的开发过程,包括设备树、设备驱动、设备驱动的加载和运行,以及如何使用驱动程序开发工具编写驱动程序。最后,介绍了驱动程序在实际开发中的应用,包括驱动程序开发中的常见问题和解决方法,以及如何在生产环境中部署驱动程序。通过本文的学习,可以加深对驱动程序的理解,掌握驱动程序开发的基本技能,为后续的驱动程序开发工作打下坚实的基础。

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最近做RTSP流媒体的实时广播节目

//h264视频流打包代码 // NALDecoder.cpp : Defines the entry point for the console application. #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <memory.h> #include “h264.h” #include “initsock.h” CInitSock initSock;  // 初始化Winsock库 //为NALU_t结构体分配内存空间 NALU_t *AllocNALU(int buffersize) {  NALU_t *pNalu;  if ((pNalu = (NALU_t*)calloc (1, sizeof (NALU_t))) == NULL) {   printf(“AllocNALU: Nalu”);   exit(0);  }  pNalu->max_size=buffersize;  if ((pNalu->buf = (char*)calloc (buffersize, sizeof (char))) == NULL) {   free (pNalu);   printf (“AllocNALU: Nalu->buf”);   exit(0);  }  return pNalu; } //释放 void FreeNALU(NALU_t *pNalu) {  if (pNalu) {   if (pNalu->buf) {    free(pNalu->buf);    pNalu->buf=NULL;   }   free (pNalu);  } } static int FindStartCode2 (unsigned char *Buf) {  if(Buf[0]!=0 Buf[1]!=0 Buf[2] !=1) return 0; //推断是否为0x000001,假设是返回1  else return 1; } static int FindStartCode3 (unsigned char *Buf) {  if(Buf[0]!=0 Buf[1]!=0 Buf[2] !=0 Buf[3] !=1) return 0;//推断是否为0x00000001,假设是返回1  else return 1; } // 这个函数输入为一个NAL结构体。主要功能为得到一个完整的NALU并保存在NALU_t的buf中,获取他的长度。填充F,IDC,TYPE位。 // 而且返回两个開始字符之间间隔的字节数,即包括有前缀的NALU的长度 int GetAnnexbNALU (NALU_t *pNalu, FILE *bits) {  int info2=0, info3=0;  int pos = 0;  int StartCodeFound, rewind;  unsigned char *Buf;  if ((Buf = (unsigned char*)calloc (pNalu->max_size , sizeof(char))) == NULL)   printf (“GetAnnexbNALU: Could not allocate Buf memory\n”);  if (3 != fread (Buf, 1, 3, bits)) {  //从码流中读3个字节   free(Buf);   return -1;     }  if (Buf[0]!=0 Buf[1]!=0) {   free(Buf);   return -1;  }  if (Buf[2]==1) {   pNalu->startcodeprefix_len=3;   //初始化码流序列的開始字符为3个字节   pos =3;  }else {   if (1 != fread (Buf+3, 1, 1, bits)) {  //从码流中读1个字节    free(Buf);    return -1;   }   if (Buf[2]!=0 Buf[3]!=1) {    free(Buf);    return -1;   }   pos = 4;   pNalu->startcodeprefix_len = 4;  }  //查找下一个開始字符的标志位  StartCodeFound = 0;  info2 = 0;  info3 = 0;     while (!StartCodeFound)  {   if (feof (bits)) { //推断是否到了文件尾    break;   }   Buf[pos++] = fgetc (bits);//读一个字节到BUF中   info3 = FindStartCod

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C++实现对16进制字符串和字节数组的tea加密和解密算法

TEA(Tiny Encryption Algorithm) 是一种简单高效的加密算法,以加密解密速度快,实现简单著称。算法真的很简单,TEA算法每一次可以操作64-bit(8-byte),采用128-bit(16-byte)作为key,算法采用迭代的形式,推荐的迭代轮数是64轮,最少32轮。 TEA 算法最初是由剑桥计算机实验室的 David Wheeler 和 Roger Needham 在 1994 年设计的。该算法使用 128 位的密钥为 64 位的信息块进行加密,它需要进行 64 轮迭代,尽管作者认为 32 轮已经足够了。该算法使用了一个神秘常数δ作为倍数,它来源于黄金比率,以保证每一轮加密都不相同。但δ的精确值似乎并不重要,这里 TEA 把它定义为 δ=「(√5 - 1)231」(也就是程序中的 0×9E3779B9)。 下面是维基百科中个关于该算法的C语言描述的代码片段,如下:

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无锁环形缓冲区的详细解释

由以下博客的分析可以知道,内核的kfifo使用了很多技巧以实现其高效性。比如,通过限定写入的数据不能溢出和内存屏障实现在单线程写单线程读的情况下不使用锁。因为锁是使用在共享资源可能存在冲突的情况下。还用设置buffer缓冲区的大小为2的幂次方,以简化求模运算,这样求模运算就演变为 (fifo->in & (fifo->size – 1))。通过使用unsigned int为kfifo的下标,可以不用考虑每次下标超过size时对下表进行取模运算赋值,这里使用到了无符号整数的溢出回零的特性。由于指示读写指针的下标一直在增加,没有进行取模运算,知道其溢出,在这种情况下写满和读完就是不一样的标志,写满是两者指针之差为fifo->size,读完的标志是两者指针相等。后面有一篇博客还介绍了VxWorks下的环形缓冲区的实现机制点击打开链接,从而可以看出linux下的fifo的灵巧性和高效性。

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领券