网上看了很多的嵌入式学习路线,有的比较片面,有的为了博人眼球东拼西凑,几乎把整个行业用得着用不着的技术都写上去了,没有侧重点,简直是劝退指南,还有的纯粹是打广告卖板子招生。
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综述 在上一篇介绍了linux驱动的调试方法,这一篇介绍一下在驱动编程中会遇到的并发和竟态以及如何处理并发和竞争。 首先什么是并发与竟态呢?并发(concurrency)指的是多个执行单元同时、并行被执行。而并发的执行单元对共享资源(硬件资源和软件上的全局、静态变量)的访问则容易导致竞态(race conditions)。可能导致并发和竟态的情况有: SMP(Symmetric Multi-Processing),对称多处理结构。SMP是一种紧耦合、共享存储的系统模型,它的特点是多个CPU使用共同的系统总线
曾经是某见的教学总监,我带出来的学生也有大几千了,基本都从事linux相关开发工作。现在在各行各业也基本都是翘楚,有的都成公司技术主管,带领几十人上百人团队。
linux内核中有多种内核锁,内核锁的作用是: 多核处理器下,会存在多个进程处于内核态的情况,而在内核态下,进程是可以访问所有内核数据的,因此要对共享数据进行保护,即互斥处理; linux内核锁机制有信号量、互斥锁、自旋锁还有原子操作。 一、信号量(struct semaphore): 是用来解决进程/线程之间的同步和互斥问题的一种通信机制,是用来保证两个或多个关键代码不被并发调用。 信号量(Saphore)由一个值和一个指针组成,指针指向等待该信号量的进程。信号量的值表示相应资源的使用情况。信号量S>=0
由以上介绍大概了解,自旋锁就是内核为防止临界区被多个进程同时访问出错的一种机制。其作用是保证临界区在任一时刻有且仅有一个进程访问。
实时分为硬实时和软实时,硬实时要求绝对保证响应时间不超过期限,如果超过期限,会造成灾难性的后果,例如汽车在发生碰撞事故时必须快速展开安全气囊;软实时只需尽力使响应时间不超过期限,如果偶尔超过期限,不会造成灾难性的后果.
我们之前介绍过简单的read,write操作,那么会有一个问题:当驱动无法立即响应请求该怎么办?比如一个进程调用read读取数据,当没有数据可读时该怎么办,是立即返回还是等到有数据的时候;另一种情况是进程调用write向设备写数据,如果缓冲区满了或者设备正忙的时候怎么办,是立即返回还是继续等待直到设备可写?这种情况下,一般的缺省做法是使进程睡眠直到请求可以满足为止。本篇就介绍遇到这类问题驱动的处理方法。 睡眠 什么是睡眠?一个进程睡眠意味着它暂时放弃了CPU的运行权,直到某个条件发生后才可再次被系统调度。
嵌入式软件通常是指嵌入式系统中运行的软件,嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,通常用于控制、监测和数据处理等任务。嵌入式系统通常由硬件和软件两个部分组成,其中嵌入式软件是指在嵌入式系统中运行的程序,用于控制硬件并提供特定的功能和服务。嵌入式软件应用广泛,包括汽车、医疗设备、智能家居、智能穿戴、工业自动化等众多领域。
在早期的 Linux内核中,并发的来源相对较少。早期内核不支持对称多处理( symmetric multi processing,SMP),因此,导致并发执行的唯一原因是对硬件中断的服务。这种情况处理起来较为简单,但并不适用于为获得更好的性能而使用更多处理器且强调快速响应事件的系统。
要深入理解Linux内核中的同步与互斥的实现,需要先了解一下内联汇编:在C函数中使用汇编代码。
当一个公司被高级恶意软件感染,一个正确的应急响应应该是去识别恶意软件和修复系统,建立更好的安全控制体系来防止未来此类 事故的发生。在这篇文章中会介绍使用“内存取证”技术来检测高级的恶意软件感染,并且学会如何使用内存取证工具比如Volatility在真实的环境中检测恶意软件。 内存技术是指从运行的电脑中取出内存镜像来进行分析的技术,其在应急响应和调查中扮演一个很重要的角色。它能够从计算机内存中提取取证线索,比如运行的进程,网络连接,加载的模块等等 ,同时他能够帮助脱壳,Rootkit检测和逆向工程。 内存
并发相关的缺陷是最容易制造的,也是最难找到的,为了响应现代硬件和应用程序的需求,Linux 内核已经发展到同时处理更多事情的时代。这种变革使得内核性能及伸缩性得到了相当大的提高,然而也极大提高了内核编程的复杂性。
6) bool __blk_end_request_cur(struct request *rq, int error)
(1)复制的内容不同。strcpy只能复制字符串,而memcpy可以复制任意内容,例如字符数组、整型、结构体、类等。
自旋锁与互斥锁类似,但是自旋锁不会引起调用者睡眠。如果自旋锁被其他执行单元保持,则调用者会一直循环等待保持者释放锁。
从个人的嵌入式开发从业经历(10年+)和个人体会来说,如果非要说做底层和做应用哪个好?我个人的答案是:适合你自己的技术栈范围就好,适合你自己的技术追求就好。不要非要争个高下,毕竟这两块是嵌入式开发领域的左膀右臂。你能说你的左胳膊比你的右胳膊好?还是你的右胳膊更优秀一点?所以说,适合就好。
肿瘤的发生可以看做是体细胞变异累计的结果,按照所有的变异都正向驱动肿瘤发展的假设,患者包含的体细胞变异越多,其肿瘤发展会越快,然而从基因组测序的结果来看,驱动突变的基因通常是相互排斥的,也就是说如果两个驱动突变的基因同时发生,肿瘤的发展反而会被抑制 ,只出现一个时,则驱动肿瘤的发展。
对于信号量我们并不陌生。信号量在计算机科学中是一个很容易理解的概念。本质上,信号量就是一个简单的整数,对其进行的操作称为PV操作。进入某段临界代码段就会调用相关信号量的P操作;如果信号量的值大于0,该值会减1,进程继续执行。相反,如果信号量的值等于0,该进程就会等待,直到有其它程序释放该信号量。释放信号量的过程就称为V操作,通过增加信号量的值,唤醒正在等待的进程。
这里主要介绍几个下文会用到的命令,并不会介绍全部命令,如果想了解全部命令,可以在lunch 方案后使用hmm打印出所有tina提供的快捷命令。
前言:非常早之前就接触过同步这个概念了,可是一直都非常模糊。没有深入地学习了解过,最近有时间了,就花时间研习了一下《linux内核标准教程》和《深入linux设备驱动程序内核机制》这两本书的相关章节。趁刚看完,就把相关的内容总结一下。
现在越来越多的产品具有M core和A core的异构架构,既能达到M核的实时要求,又能满足A核的生态和算力。比如NXP的i.MX8系列、瑞萨的RZ/G2L系列以及TI的AM62x系列等等。虽然这些处理器的品牌及性能有所不同,但多核通信原理基本一致,都是基于寄存器和中断传递消息,基于共享内存传输数据。
我在100ASK_IMX6ULL售后群里,发现很多初学者只有单片机基础,甚至没有单片机基础。在学习Linux时,对很多概念比较陌生,导致不知道学什么,也不知道学了之后有什么用。所以我趁着五一假期,编写此文。
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。
Linux 内核中的同步机制:原子操作、信号量、读写信号量、自旋锁的API、大内核锁、读写锁、大读者锁、RCU和顺序锁。 1、介绍 在现代操作系统里,同一时间可能有多个内核执行流在执行,即使单CPU内核也需要一些同步机制来同步不同执行单元对共享的数据的访问。 主流的Linux内核中的同步机制包括: 原子操作 信号量(semaphore) 读写信号量(rw_semaphore) 自旋锁spinlock 大内核锁BKL(Big Kernel Lock) 读写锁rwlock、 brlock(只包含在2.4内核中
1.cat /usr/local/cuda/version.json 2.或者 nvcc -V(注意是大写 ) 3 nvidia-smi
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本文介绍了如何通过按键驱动程序实现按键事件和防抖,并对代码和测试效果进行了详细说明。
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首先,DPDK和内核网络协议栈不是对等的概念。 DPDK只是单纯的从驱动拿数据,然后组织成数据块给人用,跑在用户态。功能相当于linux的设备无关接口层,处于socket之下,驱动之上。只不过linux协议栈的这部分在核心态。 你说的包处理器,很多时候是不用linux内核协议栈的,而是用专用包处理程序,类似于DPDK加上层应用处理。通常会有些硬件加速器,包处理效率更高些。缺点是一旦用不上某些功能,那些加速器就白费了。而纯软件处理就非常灵活,不过代价就是功耗和性能。 纯DPDK性能非常高,intel自己给出的数据是,处理一个包80时钟周期。一个3.6Ghz的单核双线程至强,64字节小包,纯转发能力超过90Mpps,也就是每秒9千万包。 不知你有没有看出来,80周期是一个非常惊人的数字?正常情况下,处理器访问一下ddr3内存都需要200个周期,而包处理程序所需要操作的数据,是从pcie设备送到ddr内存的,然后再由处理器读出来,也就是说,通常至少需要200周期。为啥现在80周期就能完成所有处理?我查了下文档,发现原因是使用了stashing或者叫direct cache access技术,对于PCIe网卡发过来的包,会存在一个特殊字段。x86的pcie控制器看到这个字段后,会把包头自动塞到处理器的缓存,无序处理器来干预。由于包头肯定是会被读取的,这样相当于提前预测,访问的时间大大缩短。 如果加上linux socket协议栈,比如跑个纯http包反弹,那么根据我的测量,会掉到3000-4000周期处理一个包,单核双线程在2.4Mpps,每秒两百四十万包,性能差40倍。 性能高在哪?关键一点,DPDK并没有做socket层的协议处理,当然快。其他的,主要是使用轮询替代中断,还有避免核心态到用户态拷贝,并绑定核,避免线程切换开销,还有避免进入系统调用的开销,使用巨页等。 还有很关键的一点,当线程数大于12的时候,使用linux协议栈会遇到互斥的瓶颈,用性能工具看的话,你会发现大部分的时间消耗在spin_lock上。解决方法之一是如github上面的fastsocket,改写内核协议栈,使包始终在一个核上处理,避免竞争等。缺点是需要经常自己改协议栈,且应用程序兼容性不够。 另外一个方法是使用虚拟机,每个特征流只在一个核处理,并用虚拟机隔绝竞争,底层用dpdk做转发,上层用虚拟机做包处理,这样保证了原生的linux协议栈被调用,做到完全兼容应用程序。不过这种方法好像还没有人做成开源的,最近似的是dpdk+虚拟交换机ovs的一个项目。 如果你只想要dpdk的高性能加tcp/ip/udp的处理,不考虑兼容性,那么还可以去买商业代码,我看了下供应商的网站介绍,纯转发性能大概在500-1000周期左右一个包。
同步是指协调多个执行线程或进程的执行,以确保它们按照一定的顺序执行或在特定的条件下等待。常见的同步机制包括信号量、条件变量和屏障等。
Bionic库是Android的基础库之一,也是连接Android系统和Linux系统内核的桥梁,Bionic中包含了很多基本的功能模块,这些功能模块基本上都是源于Linux,但是就像青出于蓝而胜于蓝,它和Linux还是有一些不一样的的地方。同时,为了更好的服务Android,Bionic中也增加了一些新的模块,由于本次的主题是Androdi的跨进程通信,所以了解Bionic对我们更好的学习Android的跨进行通信还是很有帮助的。
倪继利著 2005年8月出版 ISBN 7-121-01518-5 900页 88.00元(估价)
用数学表达式就这样:w = (w+1) % len,即w = (6+1) %7 = 0
近日,英伟达(NVIDIA)宣布,将 Linux GPU 内核模块作为开放源代码发布。早在几天前,NVIDIA 开始在 GitHub 上陆续公开相关代码,目前该项目已经收获 7.7k star,众多网友对本次开源纷纷表示难以置信。
操作系统(Operating System,简称OS)是计算机系统中的核心软件,它管理计算机硬件资源,提供程序运行的环境,并作为用户与计算机硬件之间的接口。操作系统的主要目标是提高计算效率,简化用户操作,并使计算机系统的使用更加方便和高效。
在Linux设备驱动中,我们必须要解决的一个问题是:多个进程对共享资源的并发访问,并发的访问会导致竞态。
首先Binder是Android中的一种独有的跨进程通信方式,简称IPC。它是专门为Android平台设计的。
进程与线程之间是有区别的,不过linux内核只提供了轻量进程的支持,未实现线程模型。Linux是一种“多进程单线程”的操作系统。Linux本身只有进程的概念,而其所谓的“线程”本质上在内核里仍然是进程。
| 导语本文主要是讲Linux的调度系统, 由于全部内容太多,分三部分来讲,本篇是中篇(主要讲抢占和时钟),上篇请看(CPU和中断):Linux调度系统全景指南(上篇),调度可以说是操作系统的灵魂,为了让CPU资源利用最大化,Linux设计了一套非常精细的调度系统,对大多数场景都进行了很多优化,系统扩展性强,我们可以根据业务模型和业务场景的特点,有针对性的去进行性能优化,在保证客户网络带宽前提下,隔离客户互相之间的干扰影响,提高CPU利用率,降低单位运算成本,提高市场竞争力。欢迎大家相互交流学习!
Linux里的信号量是一种睡眠锁,调用者试图获得一个已被占用的信号量时,信号量会将其推入一个等待队列,让其睡眠。当该信号量被释放后,等待队列中的任务会被唤醒,获得该信号量。
死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中,由于竞争资源或者由于彼此通信而造成的一种阻塞的现象,若无外力作用,它们都将无法推进下去。此时称系统处于死锁状态或系统产生了死锁,这些永远在互相等待的进程称为死锁进程。
多线程编程已经成为了现代软件开发的重要组成部分。对于Linux操作系统而言,多线程的支持和实现更是被广泛应用。本文将通过详细解析Linux操作系统中的多线程概念、线程的创建与管理、同步与互斥、线程间通信等方面,并结合示例代码,来深入探讨Linux的多线程编程。
本⽂以爱奇艺开源的⽹络协程库(https://github.com/iqiyi/libfiber )为例,讲解⽹络协程的设计原理、编程实践、性能优化等⽅⾯内容。
RTC(real-time clock)简称实时时钟,主要作用是用来记时,产生闹钟等。RTC因为有备份电池,所以即使计算机关机掉电,也不会影响RTC记时。而RTC和系统时间(主要靠软件模拟)的区别在于,RTC会在掉电后数据不丢失,在下次启动依旧可以重新设置当前时间给计算机。而系统时间主要靠软件模拟产生,在掉电之后会丢失,需要在下次计算机重新启动之后重新模拟产生。RTC时间在每次系统启动的时候会使用,在以后需要的时候会将设置的时间写入到RTC中,别的时候获取时间都通过软件可以获得。 RTC可以使用周期性的中断来产生闹钟,也可以在系统suspend的时候作为系统的唤醒源使用。Linux系统提供了两套RTC接口,/dev/rtc是为pc机器提供,另一种/dev/rtc0, /dev/rtc1支持所有的系统,具体可参考rtc.txt文档。linux为新的接口设计一套驱动模型,如果驱动工程师想增加某一个驱动,只需要将芯片相关的代码编写,然后注册到rtc核心层中即可。
什么是 SDL Simple DirectMedia Layer(SDL)是一个跨平台开发库,主要提供对音频,键盘,鼠标,操纵杆的操作,通过OpenGL和Direct3D来实现直接访问图像硬件。 主要应用在视频播放软件,模拟器和游戏开发。SDL官方支持Windows,Mac OS X,Linux,iOS和Android。在源代码中可以找到对其他平台的支持。 SDL是用C编写的,我们可以使用C ++开发,同时SDL也绑了一些其他几种语言,包括C#和Python。 这个库是分布在zlib许可证下
尽管勒索软件一直是在不断发展的,但 Royal 勒索软件的进化速度却超乎寻常。自动被在野发现后,Royal 勒索软件不断更新升级,在六个月里针对众多行业和国家发起了频繁的攻击。 Royal 勒索软件采用了各种检测规避技术,一旦成功获取了访问权限就很难中止加密过程。样本的一些特性,让研究人员想起了 2020 年的 Conti 勒索软件。AdvIntel 的 Vitali Kremez 的研究也表明,Conti 勒索软件与 Royal 勒索软件之间存在直接关联。 Royal 勒索软件 Royal 勒索
典型的UNIX系统都支持一个进程创建多个线程(thread)。在Linux进程基础中提到,Linux以进程为单位组织操作,Linux中的线程也都基于进程。尽管实现方式有异于其它的UNIX系统,但Linux的多线程在逻辑和使用上与真正的多线程并没有差别。 多线程 我们先来看一下什么是多线程。在Linux从程序到进程中,我们看到了一个程序在内存中的表示。这个程序的整个运行过程中,只有一个控制权的存在。当函数被调用的时候,该函数获得控制权,成为激活(active)函数,然后运行该函数中的指令。与此同时,其它的函数
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