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    linux设备驱动第一篇:设备驱动程序简介

    首先,我们知道驱动是内核的一部分,那么驱动在内核中到底扮演了什么角色呢? 设备驱动程序在内核中的角色:他们是一个个独立的“黑盒子”,使某个特定的硬件响应一个定义良好的内部编程接口,这些接口完全隐藏了设备的工作细节。(说白了,驱动程序除了对外提供特定的接口外,任何实现细节对应用程序都是不可见的。)用户的操作通过一组标准化的调用执行,而这些调用独立于特定的驱动程序。驱动程序的任务是把这些标准化调用映射到实际硬件的设备特有操作上。 在编写驱动程序时,程序员应该特别注意下面这个概念:编写访问硬件的内核代码时,不要给

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    14.块设备驱动

    1、字符设备驱动:   当我们的应用层读写(read()/write())字符设备驱动时,是按字节/字符来读写数据的,期间没有任何缓存区,因为数据量小,不能随机读取数据,例如:按键、LED、鼠标、键盘等 2、块设备:   块设备是i/o设备中的一类, 当我们的应用层对该设备读写时,是按扇区大小来读写数据的,若读写的数据小于扇区的大小,就会需要缓存区, 可以随机读写设备的任意位置处的数据,例如 普通文件(.txt,.c等),硬盘,U盘,SD卡。 3、块设备结构: 段(Segments):由若干个块组成。是Linux内存管理机制中一个内存页或者内存页的一部分。 块 (Blocks): 由Linux制定对内核或文件系统等数据处理的基本单位。通常由1个或多个扇区组成。(对Linux操作系统而言) 扇区(Sectors):块设备的基本单位。通常在512字节到32768字节之间,默认512字节 应用程序进行文件的读写,通过文件系统将文件的读写转换为块设备驱动操作硬件。

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    Linux vmstat命令实战详解

    vmstat命令是最常见的Linux/Unix监控工具,可以展现给定时间间隔的服务器的状态值,包括服务器的CPU使用率,内存使用,虚拟内存交换情况,IO读写情况。这个命令是我查看Linux/Unix最喜爱的命令,一个是Linux/Unix都支持,二是相比top,我可以看到整个机器的CPU,内存,IO的使用情况,而不是单单看到各个进程的CPU使用率和内存使用率(使用场景不一样)。  选项 -a:显示活动内页; -f:显示启动后创建的进程总数; -m:显示slab信息; -n:头信息仅显示一次; -s:以表格方式显示事件计数器和内存状态; -d:报告磁盘状态; -p:显示指定的硬盘分区状态; -S:输出信息的单位。 vmstat 3 procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu------  r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st  0  0    320  42188 167332 1534368    0    0     4     7    1    0  0  0 99  0  0  0  0    320  42188 167332 1534392    0    0     0     0 1002   39  0  0 100  0  0  0  0    320  42188 167336 1534392    0    0     0    19 1002   44  0  0 100  0  0  0  0    320  42188 167336 1534392    0    0     0     0 1002   41  0  0 100  0  0  0  0    320  42188 167336 1534392    0    0     0     0 1002   41  0  0 100  0  0 一般vmstat工具的使用是通过两个数字参数来完成的,第一个参数是采样的时间间隔数,单位是秒,第二个参数是采样的次数 r 表示运行队列(就是说多少个进程真的分配到CPU),我测试的服务器目前CPU比较空闲,没什么程序在跑,当这个值超过了CPU数目,就会出现CPU瓶颈了。这个也和top的负载有关系,一般负载超过了3就比较高,超过了5就高,超过了10就不正常了,服务器的状态很危险。top的负载类似每秒的运行队列。如果运行队列过大,表示你的CPU很繁忙,一般会造成CPU使用率很高。 b 表示阻塞的进程,这个不多说,进程阻塞,大家懂的。 swpd 虚拟内存已使用的大小,如果大于0,表示你的机器物理内存不足了,如果不是程序内存泄露的原因,那么你该升级内存了或者把耗内存的任务迁移到其他机器。 free   空闲的物理内存的大小,我的机器内存总共8G,剩余3415M。 buff   Linux/Unix系统是用来存储,目录里面有什么内容,权限等的缓存,我本机大概占用300多M cache cache直接用来记忆我们打开的文件,给文件做缓冲,我本机大概占用300多M(这里是Linux/Unix的聪明之处,把空闲的物理内存的一部分拿来做文件和目录的缓存,是为了提高 程序执行的性能,当程序使用内存时,buffer/cached会很快地被使用。) si  每秒从磁盘读入虚拟内存的大小,如果这个值大于0,表示物理内存不够用或者内存泄露了,要查找耗内存进程解决掉。我的机器内存充裕,一切正常。 so  每秒虚拟内存写入磁盘的大小,如果这个值大于0,同上。 bi  块设备每秒接收的块数量,这里的块设备是指系统上所有的磁盘和其他块设备,默认块大小是1024byte,我本机上没什么IO操作,所以一直是0,但是我曾在处理拷贝大量数据(2-3T)的机器上看过可以达到140000/s,磁盘写入速度差不多140M每秒 bo 块设备每秒发送的块数量,例如我们读取文件,bo就要大于0。bi和bo一般都要接近0,不然就是IO过于频繁,需要调整。 in 每秒CPU的中断次数,包括时间中断 cs 每秒上下文切换次数,例如我们调用系统函数,就要进行上下文切换,线程的切换,也要进程上下文切换,这个值要越小越好,太大了,要考虑调低线程或者进程的数目,例如在apache和nginx这种web服务器中,我们一般做性能测试时会进行几千并发甚至几万并发的测试,选择web服务器的进程可以由进程或者线程的峰值一直下调,压测,直到cs到一个比较小的值,这个进程和线程数就是比较合适的值了。系统调用也是,每次调用系统函数,我们的代码就会进入内核空间,导致上下文切换,这个是很耗资源

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