"原子操作(atomic operation)是不需要synchronized"，这是多线程编程的老生常谈了。所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作；这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何 context switch （切换到另一个线程）。
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
原子操作（atomic operation），不可分割的操作。其通过原子变量来实现，以保证单个CPU周期内，读写该变量，不能被打断，进而判断该变量的值，来解决并发引起的互斥。
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
funcA先执行，再执行funcB。或者 funcB先执行，再执行funcA。 上述无论那个先执行，结果都是2。没有什么多说的。
mm_struct 结构体 在 Linux 源码 linux-4.12\include\linux\mm_types.h#359 位置 ;
在多年前，linux还没有支持对称多处理器SMP的时候，避免并发数据访问相对简单。
因为现代操作系统是多处理器计算的架构，必然更容易遇到多个进程，多个线程访问共享数据的情况，如下图所示：
如果这个操作序列是串行化的操作（在一个thread中串行执行），那么一切OK，然而，世界总是不能如你所愿。在多CPU体系结构中，运行在两个CPU上的两个内核控制路径同时并行执行上面操作序列，有可能发生下面的场景：
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。
块设备是文件系统的底层支撑，完成数据的存储和访问。块设备也能脱离文件系统以螺设备的形式工作。
使用原子操作典型例子众所周知就是多个线程操作同一个全局变量 i++, 由于对应的汇编指令并不只是一条，在并发访问下可能出现多个线程中的多条指令交错导致部分加操作丢失。全局变量i属于临界资源，当然可以使用加锁的方式保护临界资源，但是加锁开销比较大，用在这里有些杀鸡焉用牛刀。最好的方式是使用内核提供的atomic_t类型的原子变量来进行原子操作。
~/Downloads/research/linux-5.15.4/include/linux/mm_types.h
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。
什么是原子操作 原子操作可以保证指令以原子的方式执行——执行过程不被打断，原子操作是多数无锁编程的基本前提。 原子操作分为以下几类 对1字节的读写 对2字节数（对齐到16位边界）读写 对4字节数（对齐到32位边界）读写 对8字节数（对齐到64位边界）读写 xchg 原子操作基本原理 在x86平台上，CPU提供了在指令执行期间对总线加锁的手段。CPU芯片上有一条引线#HLOCK pin，如果汇编语言的程序中在一条指令前面加上前缀"LOCK"，经过汇编以后的机器代码就使CPU在执行这条指令的时候把#HLOCK
什么是VFS? Linux内核使用工厂的设计模式抽象出实际文件系统统一接口，这个就是虚拟文件系统(VFS)，根据应用程序调用虚拟文件系统接口，根据不同的文件系统类型(xfs/zfs/ext4)来调用实
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
原子操作 通常我们代码中的a = a + 1这样的一行语句，翻译成汇编后蕴含着3条指令: ldr x0, &a add x0,x0,#1 str x0,&a 即 (1)从内存中读取a变量到X0寄存器 (2)X0寄存器加1 (3)将X0写入到内存a中 既然是3条指令，那么就有可能并发，也就意味着返回的结果可能不是预期的。 然后在linux kernel的操作系统中，提供访问原子变量的函数，用来解决上述问题。其中部分原子操作的API如下： atomic_read atomic_add_return(i,v) a
如果你是一个嵌入式开发人员，或者是Linux内核研发人员。可能经常会在内核中遇见如下代码：
在信号量最后的部分说，当count=1的时候可以用信号量实现互斥。在早期的Linux版本中就是当count=1来实现mutex的。
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。
Linux对于内存的管理涉及到非常多的方面，这篇文章首先从对进程虚拟地址空间的管理说起。(所依据的代码是2.6.32.60） 无论是内核线程还是用户进程，对于内核来说，无非都是task_struct这个数据结构的一个实例而已，task_struct被称为进程描述符（process descriptor),因为它记录了这个进程所有的context。其中有一个被称为'内存描述符‘（memory descriptor)的数据结构mm_struct，抽象并描述了Linux视角下管理进程地址空间的所有信息。 mm_s
汇编指令读写内存变量的过程我们称为read-modify-write，简称为RMW操作。也就是说，它们读写一个内存区域两次，第一次读取旧值，第二次写入新值。
为什么 Linux 内核的文件系统类型那么多，都能挂载上呢？为什么系统里可以直接 mount 其他文件系统呢？甚至能把 windows 下的文件夹挂载到 windows 上，为什么 Linux 的虚拟文件系统这么强大？这得益于它的数据结构设计得十分精妙。好像听过，Linux 有什么解决不了的？加一层。
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。
谈到内存管理，最先想到的就是分段和分页机制。计算机刚出现的时候，并没有这些，刚开始是直接使用的物理地址，也就是代码中操作的地址是可以直接和物理地址对应上的，可是后来随着多进程调度的需求，以及有限的物理内存，于是人们就开始做规定，比如对于一块内存，某个范围是属于内核，然后另外一个范围属于进程A，再另外一个范围属于进程B，如下图所示
⑤ 堆内存 : 通过 malloc brk vmalloc 等函数 申请的 动态分配 的内存 ;
"本文从编译、二进制程序文件和运行角度逐级解析了 Linux C 语言程序中几种变量类型"
cgroups是Linux下控制一个（或一组）进程的资源限制机制，全称是control groups，可以对cpu、内存等资源做精细化控制，比如目前很多的Docker在Linux下就是基于cgroups提供的资源限制机制来实现资源控制的；除此之外，开发者也可以指直接基于cgroups来进行进程资源控制，比如8核的机器上部署了一个web服务和一个计算服务，可以让web服务仅可使用其中6个核，把剩下的两个核留给计算服务。cgroups cpu限制除了可以限制使用多少/哪几个核心之外，还可以设置cpu占用比（注意占用比是各自都跑满情况下的使用比例，如果一个cgroup空闲而另一个繁忙，那么繁忙的cgroup是有可能占满整个cpu核心的）。
Proper locking can be tough—real tough. Improper locking can result in random crashes and other oddities. Poorly designed locking can result in code that is hard to read, performs poorly and makes your fellow kernel developers cringe. In this article, I explain why kernel code requires locking, provide general rules for proper kernel locking semantics and then outline the various locking primitives in the Linux kernel.
继上一篇文章：https://cloud.tencent.com/developer/article/1053842 二、inode结构体：（转自http://blog.csdn.net/shanshanpt/article/details/38943731） inode结构体在（include/linux/fs.h中）： 保存的其实是实际的数据的一些信息，这些信息称为“元数据”(也就是对文件属性的描述)。例如：文件大小，设备标识符，用户标识符，用户组标识符，文件模式，扩展属性，文件读取或修改的时间戳，链接
内存管理，相比大家都听过。但是内存管理到底是做什么呢？这就得从计算机刚出来的时候说起。计算机刚出来的时候内存资源很紧张，只有几十K，后来慢慢的到几百K，到周后来的512M，再到现在的几个G。真是因为内存资源的不足，在计算机的整个过程中衍生出各种各样的内存管理方法。
1. shared_ptr 介绍 使用过Boost的话对shared_ptr一定有很深的印象。多个shared_ptr指向同一个对象，每个shared_ptr会使对象的引用计数加+1，当引用计数为
sudo mknod /dev/MWR_DEVICE c 200 0 sudo chmod 777 /dev/MWR_DEVICE
学习一下linux kernel namespace的代码还是很有必要的，让你对docker容器的namespace隔离有更深的认识。我的源码分析，是基于Linux Kernel 4.4.19 (https://www.kernel.org/pub/linux/kernel/v4.x/patch-4.4.19.gz)版本的，由于namespace模块更新很少，因此其他相近版本之间雷同。User namespace由于与其他namespaces耦合在一起，比较难分析，我将在后续再作分析。 Kernel，Nam
最近在看一本 Linux 环境编程的书，加上之前工作中接触了一些关于存储的东西，便突然有兴趣整理一下 Linux 是怎么支撑文件系统的。
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.写出最底层Led_Open(),Led_Write(),Led_Read() 2.如何让内核知道下面有我们写好的操作硬件的函数呢？定义一个file_operations结构体(指向Led_Open等底层函数)。使用函数regsiter_chrdev(major,”first_drv”,&first_drv_fops)注册告诉内核(通过major索引)。 3.regsiter_chrdev被谁调用？被驱动入口函数调用。first_drv_init() 4.如何知道调用first_drv_init()，还是其他的函数呢？利用宏module_init(first_drv_init)定义一个结构体，结构体中有函数指针，指向入口函数。 5.出口函数first_drv_exit。卸载驱动unregsiter_chrdev(major,”first_drv”,&first_drv_fops)。如何知道何时来调用first_drv_exit？module_init(first_drv_exit)定义一个结构体，结构体中有函数指针，指向入口函数。
cmpxchg是X86比较交换指令，这个指令在各大底层系统实现的原子操作和各种同步原语中都有广泛的使用，比如linux内核，JVM,GCC编译器等,cmpxchg就是比较交换指令，了解cmpxchg之前先了解原子操作。
对于基础类型操作，使用原子变量就可以做到线程安全，那原子操作是如何保证线程安全的呢？linux中的原子变量如下：
哈喽，大家好。今天我们学习文件系统，我们之前在Linux基础IO中研究的是进程和被打开文件之间的关系，以及如何管理被打开的文件。那么，在磁盘中没有被打开的文件应该怎样管理呢？今天，我们一块研究一下。我们开始啦！
前面已经分析了内存管理框架的构建实现过程，有部分内容未完全呈现出来，这里主要做个补充。
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，进程是能够訪问全部内核数据的，因此要对共享数据进行保护，即相互排斥处理
linux虚拟文件系统四大对象： 1）超级块(super block) 2）索引节点(inode) 3）目录项(dentry) 4）文件对象(file) 现在先介绍第一个 一、super_block的含义： 超级块代表了整个文件系统，超级块是文件系统的控制块，有整个文件系统信息，一个文件系统所有的inode都要连接到超级块上，可以说，一个超级块就代表了一个文件系统。 说到inode是啥？参照下一篇博客； 1 struct super_block { 2 struct list_head s
之前说了管理区页框分配器，这里我们简称为页框分配器，在页框分配器中主要是管理物理内存，将物理内存的页框分配给申请者，而且我们知道也可页框大小为4K(也可设置为4M)，这时候就会有个问题，如果我只需要1KB大小的内存，页框分配器也不得不分配一个4KB的页框给申请者，这样就会有3KB被白白浪费掉了。为了应对这种情况，在页框分配器上一层又做了一层SLAB层，SLAB分配器的作用就是从页框分配器中拿出一些页框，专门把这些页框拆分成一小块一小块的小内存，当申请者申请的是小内存时，系统就会从SLAB中获取一小块分配给
Cgroup设计原理分析 CGroups的源代码较为清晰，我们可以从进程的角度出发来剖析cgroups相关数据结构之间的关系。在Linux中，管理进程的数据结构是task_struct，其中与cgroups有关的代码如清单8所示： 清单8.task_struct代码 #ifdef CONFIG_CGROUPS /* Control Group info protected by css_set_lock */ struct css_set *cgroups; /* cg_list protected by
概述 运行在用户态的应用程序需要经常访问磁盘数据，进行读写操作，由于磁盘(HDD)相对较慢，没有任何缓存的情况下，每次应用读写操作时延页非常慢；在内核设计之初，添加了缓存设计，将磁盘数据保存在RAM中，后续的读写操作转换为在RAM中的操作，从而加快应用读写操作的速度。 页高速缓存(Page Cache)的用途是加速访问文件数据，给定inode索引节点和文件的页面的偏移量，快速的在内存中找到文件页的内容。这个Page Cache是存在于VFS和实际文件系统之间。如果应用指定了O_DIRECT方式访问文件，则直
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，因此内核其实像多进程多线程编程一样也需要一些同步机制来同步各执行单元对共享数据的访问，尤其是在多处理器系统上，更需要一些同步机制来同步不同处理器上的执行单元对共享的数据的访问。在主流的Linux内核中包含了如下这些同步机制包括：
inotify是Linux中用于监控文件系统变化的一个框架，不同于前一个框架dnotify, inotify可以实现基于inode的文件监控。也就是说监控对象不再局限于目录，也包含了文件。不仅如此，在事件的通知方面，inotify摈弃了dnotify的信号方式，采用在文件系统的处理函数中放置hook函数的方式实现。
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