[导读] Linux设备林林总总，嵌入式开发一个绕不开的话题就是设备驱动开发，在做具体设备驱动开发之前，有必要对Linux设驱动模型有一个相对清晰的认识，将会帮助驱动开发，明白具体驱动接口操作符相应都做些什么。
Leo Hou,目前就职于IC行业某硬件数据加速独角兽企业，从事虚拟化方向，聚焦于基于QEMU/KVM的IO虚拟化和系统虚拟化，主要负责虚拟化相关方案和团队建设。
Linux内核及源码学习使用陈莉君老师的书《深入分析Linux内核源代码》，内核源码版本为2.4.16。
DPDK与SR-IOV两者目前主要用于提高IDC（数据中心）中的网络数据包的加速。但是在NFV（网络功能虚拟化）场景下DPDK与SR-IOV各自的使用场景是怎样的？以及各自的优缺点？
版权声明：本文为博主原创文章，未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/huangweiqing80/article/details/83347495
Linux内核具有模块化设计。 内核模块通常称为驱动程序是一段扩展内核功能的代码。 模块要么编译为可加载模块，要么内置在内核中。 可加载模块可以根据需要在正在运行的内核中进行加载和卸载，而无需重新启动系统。
前言 Linux内核是Linux操作系统的核心，也是整个Linux功能体现的核心，就如同发动机 在汽车中的重要性。内核主要功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理、网络管理等。Linux内核是单内核设计，但却采用了微内核的模块化设计， 支持内核线程以及动态装载内核模块的能力。 Linux作为一个自由软件，在广大爱好者的支持下，内核版本不断更新。新的内核修订了旧内核 的bug，并增加了许多新的特性。如果用户想要使用这些新特性，或想根据自己的系统定制一个更高效，更稳定的内核，就需要手动编译Linux内
第一种方法纵向或者横向来读都可以，因为代码量不是很大。《linux内核完全剖析》《linux内核完全注释》是引导你横向阅读的书，《linux内核设计的艺术》是引导你纵向阅读的书。建议横向纵向结合着来，纵向跟着bochs调试工具来是必不可少的，当遇到问题时进入到相应的功能模块横向拓展一下。
menuconfig是一套图像化配置工具，由ncurses库提供软件支持。ncurses库提供了一系列的函数以便使用者调用它们去生成基于文本的用户界面。 menuconfig本身的软件只负责提供menuconfig工作的这一套逻辑，比如说通过上下左右调整光标，Enter选中等，并不负责提供内容。menuconfig运行之后会读取Kconfig、读取/写入.config文件，Kconfig提供菜单项的内容，.config用来记录菜单项的选择值。 2.用法
内存虚拟化是一个很大的话题，最近安全部门发现了一个qemu内存虚拟化的安全漏洞，反馈给云平台让解决，感觉很棘手，引起了我对内存虚拟化的思考，想到什么问题就把思考记录下来。
以下以内核提供的演示样例代码pci-skeleton.c，具体说明一个pci设备驱动程序的注冊过程。其它设备的驱动代码注冊过程基本同样，大家可自行查看。使用的内核代码版本号是2.6.38。
PCI是外围设备互连(Peripheral Component Interconnect)的简称，作为一种通用的总线接口标准，它已经普遍使用在了计算机中。PCI总线常见于x86体系，本文默认面向的体系为x86，注意x86架构下IO与内存是独立编址的。
Linux内核是Linux操作系统的核心，也是整个Linux功能体现的核心，就如同发动机在汽车中的重要性。内核主要功能包括进程管理、内存管理、文件管理、设备管理、网络管理等。Linux内核是单内核设计，但却采用了微内核的模块化设计，支持内核线程以及动态装载内核模块的能力。
一、proc文件系统是什么？ proc是一个伪文件系统，伪文件系统的定义： 它只存在内存当中，而不占用外存空间。它以文件系统的方式为访问系统内核数据的操作提供接口。用户和应用程序可以通过proc得到系统的信息，并可以改变内核的某些参数。由于系统的信息，如进程，是动态改变的，所以用户或应用程序读取proc文件时，proc文件系统是动态从系统内核读出所需信息并提交的。 我们常常用它来追踪进程的状态、内核的状态、内存信息、CPU使用率、系统启动时间（可以使用系统正常运行时间）等相应的信息； 二、proc文件系统详
Linux内核主要由 进程管理、内存管理、设备驱动、文件系统、网络协议栈 外加一个 系统调用。
3.cat /etc/issue 或cat /etc/redhat-release（Linux查看版本当前操作系统发行版信息）
从前在学校，混了四年，没有学到任何东西，每天就是逃课，上网，玩游戏，睡觉。毕业的时候，人家跟我说Makefile我完全不知，但是一说Make Love我就来劲了，现在想来依然觉得丢人。
1. /proc目录 Linux 内核提供了一种通过 /proc 文件系统，在运行时访问内核内部数据结构、改变内核设置的机制。proc文件系统是一个伪文件系统，它只存在内存当中，而不占用外存空间。它以文件系统的方式为访问系统内核数据的操作提供接口。
基于X86架构的Linux内核，在移植驱动的过程中，发现GPIO和I2C的device ID添加到pnp驱动框架后无法进入probe函数，后面找了下原因，因为pnp遵循的是ACPI规范，是由于如下Hardware ID字段是需要从BIOS中进行描述的，而目前的驱动匹配不到对应的字段，自然就不可能注册成功了。 PNP是什么东西？不是三极管的那个PNP啦，这个PNP表示的是：Plug-and-Play，译文为即插即用。 PNP的作用是自动配置底层计算机中的板卡和其他设备，然后告诉对应设备都做了什么。PnP的任务是把物理设备和软件设备驱动程序相配合，并操作设备，在每个设备和它的驱动程序之间建立通信信道。然后，PnP分配下列资源给设备和硬件：I/O地址、IRQ、DMA通道和内存段。即插即用设备配置的控制权将从系统BIOS传递到系统软件，所以驱动中一定会有代码进行描述，到时可以跟一下这部分的代码深入了解一下。由于PNP遵循ACPI的规范，那么既然是规范，那肯定要照着做了，规范怎么说，那就怎么做。 以下是关于ACPI Spec中对Hardware ID的描述，描述如下：
Linux内核提供了一种通过/proc文件系统，在运行时访问内核内部数据结构、改变内核设置的机制。proc文件系统是一个伪文件系统，它只存在内存当中，而不占用外存空间。它以文件系统的方式为访问系统内核数据的操作提供接口。 用户和应用程序可以通过proc得到系统的信息，并可以改变内核的某些参数。由于系统的信息，如进程，是动态改变的，所以用户或应用程序读取proc文件时，proc文件系统是动态从系统内核读出所需信息并提交的。下面列出的这些文件或子文件夹，并不是都是在你的系统中存在，这取决于你的内核配置和装载的模块。另外，在/proc下还有三个很重要的目录：net，scsi和sys。 Sys目录是可写的，可以通过它来访问或修改内核的参数，而net和scsi则依赖于内核配置。例如，如果系统不支持scsi，scsi目录不存在。 除了以上介绍的这些，还有的是一些以数字命名的目录，它们是进程目录。系统中当前运行的每一个进程都有对应的一个目录在/proc下，以进程的 PID号为目录名，它们是读取进程信息的接口。而self目录则是读取进程本身的信息接口，是一个link。
一、UDEV是什么？ Udev是一个针对Linux内核2.6的可提供自动创建的设备节点和命名的解决方法的一个文件系统；其实与/etc/目录下的fstab文件类似 二、Udev如何获取内核这些模块的变化信息？ 参考博客：http://blog.chinaunix.net/uid-24943863-id-3223000.html 设备节点的创建，是通过sysfs接口分析dev文件取得设备节点号，这个很显而易见。那么udevd是通过什么机制来得知内核里模块的变化情况，如何得知设备的插入移除情况呢？当然是通过hot
System Type arm 占用配置，一般是厂家提供，与第7项代替了原有的Processor type and features
linux内核版本：4.14 pcie转四路串口芯片：亚信的AX99100 linux内核里是没有这块芯片的驱动的，这里自己添加驱动进去进行编译。 1.从亚信官网下载该芯片的linux驱动https:
Linux阅码场内核月报栏目，是汇总当月Linux内核社区最重要的一线开发动态，方便读者们更容易跟踪Linux内核的最前沿发展动向。
本次实验环境是Linux2.6.35内核的环境下，下载并重新编译内核源代码（2.6.36）；然后，配置GNU的启动引导工具grub，成功运行编译成功的内核。
MediaTek T750 是一款面向新一代5G CPE无线产品，可应用于5G固定无线接入（FWA）和移动热点（MiFi）等设备，为家庭、企业和移动用户带来高速5G连接，芯片平台采用 7nm 制程工艺，高度集成 5G NR FR1 调制解调器，4 核 Arm Cortex-A55 CPU 可提供完整的功能和配置，支持 5G NR Sub-6GHz 下双载波聚合（2CC CA）200MHz 频率，不仅拥有更大的信号覆盖范围，同时也让 5G 的下行速度大幅提升。
1）物理地址：CPU地址总线传来的地址，由硬件电路控制其具体含义。物理地址中很大一部分是留给内存条中的内存的，但也常被映射到其他存储器上（如显存、BIOS等）。在程序指令中的虚拟地址经过段映射和页面映射后，就生成了物理地址，这个物理地址被放到CPU的地址线上。
作为一个新人，怎样学习嵌入式Linux？被问过太多次，特写这篇文章来回答一下。 在学习嵌入式Linux之前，肯定要有C语言基础。汇编基础有没有无所谓(就那么几条汇编指令，用到了一看就会)。C语言要学到什么程度呢？越熟当然越好，不熟的话也要具备基本技能。比如写一个数组排序、输入数字求和什么的。学C语言唯一的方法是多写程序多练习，编译出错没关系，自己去解决；执行出错没关系，自己去分析。以前我是用VC来练习C语言的，经常去尝试着写一些C语言竞赛的题目。它们是纯C、纯数学、纯逻辑的题目，不涉及界面这些东西，很适合煅炼你的编程能力。 回到主题，首先我们要明白你的目的是什么，大概来说所谓嵌入式Linux可以分为两部分：底层系统、应用开发。如果你是想做应用开发，那么你去把C语言、数据结构、JAVA什么的学好吧。嵌入式应用开发和PC上的应用开发并没有什么特别要注意的。也许你说在嵌入式上要做些优化，是的，要优化，但是未经优化的程序和PC上的程序开发没什么差别。另外，当你有能力去优化时，你已经不用来问这个问题了。具体到某个例子，比如说开发界面，在PC上我们用VC；在嵌入式Linux里也许我们用QT也许用Android，这个时候你应该去学学QT、Android的编程。但是基础还是C或JAVA，在此基础上去熟悉它们的接口。你学过VC的话，也是要花时间去了解那些类、控件的。
SSD正在迅速扩展它在数据中心中的份额，同旋转介质（HHD）相比，当前的闪存在性能、功耗和机架密度上具有明显优势，随着下一代媒介进入市场，这些优势将持续扩大。
在Intel最新至强Sapphire Rapids处理器中有个新的feature引起了我的注意，它叫SIOV。
详细介绍内核配置选项及删改情况 第一部分：全部删除 Code maturity level options —> 代码成熟等级选项 []Prompt for development and/or incomplete code/drivers 默认情况下是选择的，这将会在设置界面中显示还在开发或者还没有完成的代码与驱动.不选。 第二部分 ：除以下选项，其它全部删除 General setup—〉 System V IPC (IPC:Inter Process Communication)是组系统调用及函数库，它能让程序彼此间同步进行交换信息。某些程序以及DOS模拟环境都需要它。为进程提供通信机制，这将使系统中各进程间有交换信息与保持同步的能力。有些程序只有在选Y的情况下才能运行，所以不用考虑，这里一定要选。 第三部分：除以下选项，其它全部删除 Loadable module support —> 可引导模块支持 建议作为模块加入内核 [] Enable loadable module support 这个选项可以让你的内核支持模块，模块是什么呢？模块是一小段代码，编译后可在系统内核运行时动态的加入内核，从而为内核增加一些特性或是对某种硬件进行支持。一般一些不常用到的驱动或特性可以编译为模块以减少内核的体积。在运行时可以使用modprobe命令来加载它到内核中去(在不需要时还可以移除它)。一些特性是否编译为模块的原则是，不常使用的，特别是在系统启动时不需要的驱动可以将其编译为模块，如果是一些在系统启动时就要用到的驱动比如说文件系统，系统总线的支持就不要编为模块了，否在无法启动系统。 []Automatic kernel module loading 一般情况下，如果我们的内核在某些任务中要使用一些被编译为模块的驱动或特性时，我们要先使用modprobe命令来加载它，内核才能使用。不过，如果你选择了这个选项，在内核需要一些模块时它可以自动调用modprobe命令来加载需要的模块，这是个很棒的特性，当然要选Y喽。 第四部分：全部删除 Block layer—–〉块设备 第五部分：除以下选项，其它全部删除 Processor type and features —> 处理器类型 Subarchitecture Type (PC-compatible) —> 这选项的主要的目的，是使Linux可以支持多种PC标准，一般我们使用的PC机是遵循所谓IBM兼容结构(pc/at)。这个选项可以让你选择一些其它架构。我们一般选择PC-compatible就可以了。 Processor family（386） : 它会对每种CPU做最佳化，让它跑的好又快，一般来说，你是什么型号的就选什么型号的就好。我选的是386，这样内核会省下不少空间 第六部分：除以下选项，其它全部删除 Power management options (ACPI, APM) —> 电源管理选项 [ ] Power Management Debug Support 电源管理的调试信息支持，如果不是要调试内核有关电源管理部份，请不要选择这项。 ACPI Support —〉高级电源接口配置支持，如果BIOS支持，建议选上这项 []Button 这个选项用于注册基于电源按钮的事件，比如power, sleep等，当你按下按钮时事件将发生，一个守护程序将读取/proc/acpi/event，并执行用户在这些事件上定义的动作比如让系统关机。可以不选择，根据自己的需求。 第七部分：除以下选项，其它全部删除 Bus options (PCI, PCMCIA, EISA, MCA, ISA) —> 总线选项 []PCI support PCI access mode (Any) —> PCI外围设备配置，强列建议选Any，系统将优先使用MMConfig，然后使用BIOS，最后使用Direct检测PCI设备。 第八部分：除以下选项，其它全部删除 Executable file formats —> Kernel support for ELF binaries ELF是开放平台下最常用的二进制文件，它支持不同的硬件平台。一定要选。 第九部分：除以下选项，其它全部删除 Networking Networking options —> []Unix domain sockets []TCP/IP networking 第十部分：除以下选项，其它全部删除 Device Drivers —>设备驱动 Block devices——-〉 []Compaq SMART2 support [] Compaq Smart Array 5xxx support []Loopback device support 大部分的人这一个选项都选N，因为没有必要。但是如果你要mount iso文件的话，你得选上Y
开机自检，MBR引导，加载grub菜单，在grub菜单里面加载kernel，启动init进程，init是Linux系统启动时第一个启动的进程，init读取inittab文件，先执行/etc/rc.d/rc.sysinit初始化脚本（设置主机名，加载inittab，设置网卡和一些PCI设备），根据inittab设置的级别指向相对应的脚本，如果是3模式则指向/etc/rc3.d下面的脚本以及程序，执行rc.local，最后启动mingetty进程，进入登陆界面。
winObj(symbollink设备名称的别名,各个节点查看)和devicetree等工具可查看，下载地址：http://www.osronline.com/
分别是： 1、Makefile：分布在 Linux 内核源代码根目录及各层目录中，定义 Linux 内核的编译规则； 2、配置文件（config.in）：给用户提供配置选择的功能； 3、配置工具：包括配置命令解释器（对配置脚本中使用的配置命令进行解释）和配置用户界面（提供基于字符界面、基于 Ncurses 图形界面以及基于 Xwindows 图形界面的用户配置界面，各自对应于 Make config、Make menuconfig 和 make xconfig）。
Procfs 是进程文件系统的缩写，包含一个伪文件系统（启动时动态生成的文件系统），用于通过内核访问进程信息。linux这个文件系统通常被挂载到 /proc 目录。
在第二章的计算章节，我们在KVM一节有介绍过QEMU，因相隔较远，这里再将其基本架构做一下简要回顾
ARM64架构处理器采用48位物理寻址机制，最大可以寻找到256TB的物理地址空间。对于目前的应用来说已经足够了，不需要扩展到64位的物理地址寻址。虚拟地址也同样最大支持48位支持，所以在处理器的架构设计上，把虚拟地址空间划分为两个空间，每个空间最大支持256TB。Linux内核在大多数体系结构中都把两个地址空间划分为用户空间和内核空间。
云网络发展早期，很多厂商的虚拟化网路方案基于内核模块来实现，这时的带宽通常从千兆到万兆，一般情况下还能够满足要求（SDWAN厂商华夏创新的网络加速就是在内核的PREROUTING上做的，性能还可以）。再后来，进入到25G时代了，基于内核的一些实现已经不能满足业务对网络吞吐的性能要求了，大约在2013~2018左右，很多厂商转向用DPDK实现，着实火了一段时间。到现在逐渐进入100G时代，会发现，无论大厂小厂，都逐渐开始转向智能网卡，网络特性offload到硬件，基本是当前和今后一段时间的主流。
今天分享一篇经典Linux协议栈文章，主要讲解Linux网络子系统，看完相信大家对协议栈又会加深不少，不光可以了解协议栈处理流程，方便定位问题，还可以学习一下怎么去设计一个可扩展的子系统，屏蔽不同层次的差异。
This chapter is a basic tour of the kernel-provided device infrastructure in a functioning Linux system.
阿里云郑晓：浅谈GPU虚拟化技术（第一章） GPU虚拟化发展史 阿里云郑晓：浅谈GPU虚拟化技术（第二章）GPU虚拟化方案之——GPU直通模式 今天一个小伙伴@我说：“你浅谈一下，没点技术背景的，估计都看不懂…”，醍醐灌顶啊，面向公众的文章不是学术论文，应以普及基本概念为主。所以我决定在接下来的文章力求写的让吃瓜群众能看懂，专业人士能读完也会有很大感触和启迪。至于技术细节，大致就忽略不提了。
在上期，大家了解了虚拟机中的纯虚拟化设备(Emulation)和半虚拟化(Para-virtualiazation)是如何工作的。
作为云计算最重要的底层基础之一，KVM 虚拟化软件在现代的数据中心中应用非常广泛。基于 KVM 的 hypervisor 包括了构成宿主机的软硬件，共同为虚拟机中的应用程序提供高性能的 CPU、内存和 IO 设备等资源。在大规模部署的生产环境中，作为云服务提供商（Cloud Service Provider），如何从技术上保证软硬件的可运维性，一直是大家重点关注的问题。
关于设备树，之前就经过详细的系统培训，但是本着会用就行的原则，对各个知识点都没有进行系统的总结。都是用到哪里学哪里，时间长了，基本也忘记了。所以对于后期知识各个知识点进行总结，本章主要讨论一下内容，能看懂和修改对应模块的dts文件。
原文地址：牛客网论坛最具争议的Linux内核成神笔记，GitHub已下载量已过百万
即使看了所有的Linux 内核文章，估计也还不是很明白，这时候，还是需要fucking the code.
不同的外部设备、不同的体系结构、不同的OS其中断实现机制都有差别，本文对应的OS为linux3.4版本，外部设备为PCI设备、系统为X86。
前段时间有哥们在vpp群里分享了基于VPP的src/plugins/linux-cp/插件复制的一个临时插件lcpng，作者做了很多方面的验证和修改，并且后期计划合入到vpp主分支上去。本文主要基于ubuntu20.4.3lts系统搭建环境，验证一下基于lcpng插件和frr bgpd配合测试。
Management PCI-Express Runtime D3 (RTD3) Power Management是一种用于管理PCI-Express设备的低功耗模式的技术RTD3是一种睡眠状态，当PCI-Express设备处于空闲状态时，可以将其置于低功耗模式，以减少能源消耗和热量产生。英伟达™（NVIDIA®）图形处理器有许多省电机制。其中一些机制会降低芯片不同部分的时钟和电压，在某些情况下还会完全关闭芯片部分的时钟或电源，但不会影响功能或继续运行，只是速度较慢。然而，英伟达™（NVIDIA®）GPU 的最低能耗状态需要关闭整个芯片的电源，通常是通过调用 ACPI 来实现。这显然会影响功能。在关机状态下，GPU 无法运行任何功能。必须注意的是，只有在 GPU 上没有运行任何工作负载的情况下才能进入这种状态，而且在试图开始工作或进行任何内存映射 I/O (MMIO) 访问之前，必须先重新开启 GPU 并恢复任何必要的状态。
领取专属 10元无门槛券
手把手带您无忧上云
云服务器
即时通信 IM
ICP备案
对象存储
实时音视频
