原文链接:https://bbs.aw-ol.com/topic/3021/ 作者@caoxuetian
内容来源:2017 年 11 月 19 日,谷歌开发者专家王玉成在“2017谷歌开发者节北京站”进行《Android Things系统结构及展望》演讲分享。IT 大咖说(微信id:itdakashuo)作为独家视频合作方,经主办方、演讲者审阅授权发布。 阅读字数:3266 | 9分钟阅读 摘要 Android Things的功能,整体框架,以及软件开发调试环境介绍。Google IoT Core介绍,以及现有的基于Android Things的项目概览。 嘉宾演讲视频及PPT回顾:http://suo.i
linux驱动程序一般工作在内核空间,但也可以工作在用户空间。下面我们将详细解析,什么是内核空间,什么是用户空间,以及如何判断他们。 Linux简化了分段机制,使得虚拟地址与线性地址总是一致,因此,Linux的虚拟地址空间也为0~4G。Linux内核将这4G字节的空间分为两部分。将最高的1G字节(从虚拟地址0xC0000000到0xFFFFFFFF),供内核使用,称为“内核空间”。而将较低的3G字节(从虚拟地址 0x00000000到0xBFFFFFFF),供各个进程使用,称为“用户空间)。因为每个进程可以通过系统调用进入内核,因此,Linux内核由系统内的所有进程共享。于是,从具体进程的角度来看,每个进程可以拥有4G字节的虚拟空间。 Linux使用两级保护机制:0级供内核使用,3级供用户程序使用。从图中可以看出(这里无法表示图),每个进程有各自的私有用户空间(0~3G),这个空间对系统中的其他进程是不可见的。最高的1GB字节虚拟内核空间则为所有进程以及内核所共享。 内核空间中存放的是内核代码和数据,而进程的用户空间中存放的是用户程序的代码和数据。不管是内核空间还是用户空间,它们都处于虚拟空间中。 虽然内核空间占据了每个虚拟空间中的最高1GB字节,但映射到物理内存却总是从最低地址(0x00000000)开始。对内核空间来说,其地址映射是很简单的线性映射,0xC0000000就是物理地址与线性地址之间的位移量,在Linux代码中就叫做PAGE_OFFSET。 内核空间和用户空间之间如何进行通讯? 内核空间和用户空间一般通过系统调用进行通信。 如何判断一个驱动是用户模式驱动还是内核模式驱动? 判断的标准是什么? 用户空间模式的驱动一般通过系统调用来完成对硬件的访问,如通过系统调用将驱动的io空间映射到用户空间等。因此,主要的判断依据就是系统调用。 内核空间和用户空间上不同太多了,说不完,比如用户态的链表和内核链表不一样;用户态用printf,内核态用printk;用户态每个应用程序空间是虚拟的,相对独立的,内核态中却不是独立的,所以编程要非常小心。等等。 还有用户态和内核态程序通讯的方法很多,不单单是系统调用,实际上系统调用是个不好的选择,因为需要系统调用号,这个需要统一分配。 可以通过ioctl、sysfs、proc等来完成。
以前提到过vdpa,只有mellanox connectx-5网卡,不支持vdpa,公司最近来了mellanox DPU,也就是bluefield-2,自带connectx-6网卡,硬件支持vdpa,再分析一下看怎么个搞法。
Linux 用户态和内核态由于 CPU 权限的限制,通信并不像想象中的使用进程间通信方式那么简单,今天这篇文章就来看看 Linux 用户态和内核态究竟有哪些通信方式。
惠伟:virtio+ovs转发原理和性能分析zhuanlan.zhihu.com
内核许多子系统之间关联紧密,因此在一个子系统发生或者检测到的事件信息很可能对其他子系统来说也是有价值的。为了满足其他子系统对这些事件信息的需求,即在某个子系统内发生或检测到事件时,其他对此感兴趣的子系统也能知道事件的发生,内核提供了notification chain机制。
Linux 内核最初的源码不足一万行 , 当前的 Linux 内核源码已经有两千万行 ;
1,cubieboard2 A20系列,无论是官方还是社区的系统,默认都是不支持SPI总线驱动的。需要重新编译配置内核,修改文件才能支持SPI全双工通信。本文以Cuieboard2 Debain为例,进行讲解;
内核、shell、文件系统和应用程序。内核、shell和文件系统一起形成了基本的操作系统结构,它们使得用户可以运行程序、管理文件并使用系统。部分层次结构如图1-1所示。
子虚将全书阅读了三遍以后,顿悟了一个道理:大革命的爆发,其根本原因是因为生产关系无法适应生产力的攀升,从而不得不通过革命这种激烈的方式,来重构原本构建在传统硬件上的落后的基础软件。
中断是大家用的最多的功能,不管是单片机还是 Linux 系统,都需要用到中断,对它的深入理解是非常必要的。
所谓的“数据中心税”,指的是数据中心计算、存储、网络等基础资源虚拟化后带来的开销。
这种技术是出现在 IO 操作上的, IO 操作会大量消耗 CPU 的性能,为什么说 IO 操作很容易成为性能瓶颈呢,每一个的 IO 操作都会涉及到操作系统的内核空间和用户空间的转换,真正执行的 IO 操作实际上是在操作系统的内核空间进行。无论是 文件IO ,还是 网络IO ,最后都可以统一为用户空间和内核空间数据的交换。计算机中内存和 CPU 都是非常稀有的资源,应该尽可能提高这些资源的使用效率。 IO 操作经常需要与磁盘就行交互,所以 IO 操作相比于 CPU 的速度要慢好几个数量级。利用这两者之间的速度差异,就可以实现不同种类的 IO 方式,也就是俗称的 IO模型。
以内核代码 v0.11 和 v3.4.2 版本源码对 Linux 内核相关知识进行学习,由浅入深逐步掌握 Linux 内核。本文记录 Linux 操作系统结构与功能流程的学习。
万物互联和大数据技术的发展,让我们的生活更加活色生香,其背后离不开安全、稳定可靠的服务器系统。
Unix/Linux的体系架构 📷 如上图所示,从宏观上来看,Linux操作系统的体系架构分为用户态和内核态(或者用户空间和内核)。内核从本质上看是一种软件——控制计算机的硬件资源,并提供上层应用程序运行的环境。 用户态即上层应用程序的活动空间,应用程序的执行必须依托于内核提供的资源,包括CPU资源、存储资源、I/O资源等。为了使上层应用能够访问到这些资源,内核必须为上层应用提供访问的接口:即系统调用。 系统调用是操作系统的最小功能单位,这些系统调用根据不同的应用场景可以进行扩展和裁剪,现在各种版本的Uni
啥是内核态呢,内核态就是 linux 内核,用户态则是用户进程中的某个线程,即 io 操作其实就是内核态和用户态的切换。
一、 Unix/Linux的体系架构 如上图所示,从宏观上来看,Linux操作系统的体系架构分为用户态和内核态(或者用户空间和内核)。内核从本质上看是一种软件——控制计算机的硬件资源,并提供上层应
◆DPDK是什么 Intel® DPDK全称Intel Data Plane Development Kit,是intel提供的数据平面开发工具集,为Intel architecture(IA)处理器架构下用户空间高效的数据包处理提供库函数和驱动的支持,它不同于Linux系统以通用性设计为目的,而是专注于网络应用中数据包的高性能处理。具体体现在DPDK应用程序是运行在用户空间上利用自身提供的数据平面库来收发数据包,绕过了Linux内核协议栈对数据包处理过程。 ◆DPDK技术介绍 一、主要特点 1、UIO(L
结合这个图,想想Linux系统编程里用到的Buffered IO、mmap(2)、Direct IO,这些机制怎么和Linux IO栈联系起来呢?上面的图有点复杂,我画一幅简图,把这些机制所在的位置添加进去:
这本书属于学习Linux内核原理必读推荐书目之一!对Linux内核的设计原理进行了细致的说明,也有具体实现部分的介绍,结合源码能很好的理解Linux内核;
如上图所示,从宏观上来看,Linux操作系统的体系架构分为用户态和内核态(或者用户空间和内核)。内核从本质上看是一种软件——控制计算机的硬件资源,并提供上层应用程序运行的环境。用户态即上层应用程序的活动空间,应用程序的执行必须依托于内核提供的资源,包括CPU资源、存储资源、I/O资源等。为了使上层应用能够访问到这些资源,内核必须为上层应用提供访问的接口:即系统调用。
本文讲解 Linux 的零拷贝技术,云计算是一门很庞大的技术学科,融合了很多技术,Linux 算是比较基础的技术,所以,学好 Linux 对于云计算的学习会有比较大的帮助。
从应用程序或者应用开发者的角度来看,操作系统是计算机系统的核心软件,它为应用程序提供运行环境和基础服务。
DPDK最初动机很简单,网络处理器的软件解决方案,证明IA多核处理器能够支撑高性能数据包处理。 什么是DPDK?对于用户来说,它可能是一个出色的包数据处理性能加速软件库;对于开发者来说,它可能是一个实践包处理新想法的创新工场;对于性能调优者来说,它可能又是一个绝佳的成果分享平台。DPDK在主流Linux包含,比如Debian, Fedora,Redhat, Ubuntu, FreeBSD。 DPDK代码在www.dpdk.org上自由提交,软件发布时间是1年4次,分别是2017年2月、5月8月和11月。本质
网络设备(如交换机)一般由思科、华为、华三等网络设备商基于Broadcom、Intel、Marvell等网络芯片商的芯片方案进行研发测试并交付最终客户。过去相当长一段时间,芯片厂商为了保护自己的知识产权,通过SDK的形式开放操作芯片的API接口供网络设备商进行设备开发,且获得SDK需要和芯片厂商签署SLA、NDA等保密协议,某种程度上对网络设备商进行了“锁定”。网络设备商基于芯片厂家特有的SDK开发出的网络设备,传统linux的ip、ethtool、brctl等命令统统失效,留给用户的是专用的命令行或网络管理工具,这在某种程度上对网络设备的用户进行了“锁定”。
最近越来越认为,在讲解技术相关问题时,大白话固然很重要,通俗易懂,让人有想读下去的欲望。但几乎所有的事,都有两面性,在看到其带来好处时,不妨想想是否也引入了不好的地方。
当一个任务(进程)执行系统调用而陷入内核代码中执行时,我们就称进程处于内核运行态(或简称为内核态)。此时处理器处于特权级最高的(0级)内核代码中执行。当进程处于内核态时,执行的内核代码会使用当前进程的内核栈。每个进程都有自己的内核栈。当进程在执行用户自己的代码时,则称其处于用户运行态(用户态)。即此时处理器在特权级最低的(3级)用户代码中运行。当正在执行用户程序而突然被中断程序中断时,此时用户程序也可以象征性地称为处于进程的内核态。因为中断处理程序将使用当前进程的内核栈。这与处于内核态的进程的状态有些类似。
操作系统属于软件范畴,负责管理系统的硬件资源。OS具备的功能:1.为应用程序提供执行环境。2.为多用户和应用程序管理计算机的硬件资源。3.虚拟化功能。4.支持并发。
云计算数据平面发生危机,一般是因为计算机CPU性能的线性增长,难以跟上网络带宽的指数提升,及其带来的“数据中心税”的增加。
作者简介: 王建峰,对于技术方向(主要是嵌入式领域的OS方向的系统应用)感兴趣,最近在学习操作系统基础。同时也是某芯原厂的驱动工程师,主要是gpu领域的驱动软件。https://gitee.com/hinzer/blog 1 概念介绍 1.1 什么是操作系统? 1.2 如何理解中断机制? 1.3 如何理解系统定时? 1.4 如何理解进程控制? 1.5 如何理解内存管理? 1.6 如何理解堆栈概念? 1.7 内核在源码中的体现? 1.8 如何理解系统调用? 1.9 如何理解特权级? 2 流程分析 2.1 引导
Windows 基本占领了电脑时代的市场,商业上取得了很大成功,但是它并不开源,所以要想接触源码得加入 Windows 的开发团队中。
程序如果要被CPU执行,就得编译成CPU可以执行的指令,一大堆的程序就变成了一堆的指令。
C/C++程序为编译后的二进制文件,运行时载入内存,运行时内存分布由代码段、初始化数据段、未初始化数据段、堆和栈构成,如果程序使用了内存映射文件(比如共享库、共享文件),那么包含映射段。Linux环境程序典型的内存布局如图1-5所示。
本章节介绍的是一款面向四层网关(如四层负载均衡,L4-LB)的高性能的压测工具dperf。该工具目前已经在github上开源,是一款高性能的压测工具:
binder是android中独有的一种ipc实现,业界有句话是无binder不android。不了解binder,在阅读android代码中会遇到很多困难,因此为了为后续的android知识介绍打下坚实的基础,决定介绍下binder。binder涉及内容很多,单凭一篇是不可能介绍完的,因此这将会是一个系列。
微内核是提供操作系统内核基本核心功能功能的操作系统版本。简单的说就是只提供操作系统的核心部分,比如任务调度,ipc,还有一些基本的内存管理。而其他的功能都是作为服务运行在操作系统之上,比如网络协议栈lwip,或者文件系统等等。这些服务是在操作系统之上的服务,所以只用和系统进行交互就可以了。
在漫长的等待过程中,rt-smart开源版本发布出来了。拿到rt-smart第一手资料的,就在思考如何用rt-smart做些好玩的东西,可以充分发挥出用户态与内核态的特性。正好目前正在研究树莓派4的显示屏和触摸屏,所以就想着把lvgl最新版本移植上去跑跑,看看上手难度以及最后的运行体验效果究竟怎么样。心动不如行动,立即评估自己的时间。花了两三个小时就把思路理清楚了,然后花了三四个小时去用代码实现功能,最后效果确实还很好,不管是流畅性还是代码的设计都非常简单明了,下面来分享一下其中的过程。
现在操作系统都是采用虚拟存储器,操作系统的核心是内核,独立于普通的应用程序,可以访问受保护的内存空间,也有访问底层硬件设备的所有权限。为了保证用户进程不能直接操作内核(kernel),保证内核的安全,操作系统将虚拟内存划分为两部分,一部分为内核空间,一部分为用户空间。对于32位操作系统,它的寻址空间(虚拟存储空间)为4G(2的32次方),linux操作系统中将最高的1G字节(从虚拟地址0xC0000000到0xFFFFFFFF)供内核使用,称为内核空间,而将较低的3G字节(从虚拟地址0x00000000到0xBFFFFFFF)供各个用户进程使用,称为用户空间。
整体构架来看还是比较简单,用户态还是基于librdb和librados,内核态通过实现WNDB.sys驱动,来实现块设备的远程映射。
前言:tomcat一度是web容器的标准,但是tomcat的并发量却只有200-400之间,即使现在有了aio模式,也没有提升太多。所以现在大部分都是使用netty作为高性能服务器框架,在dubbo,
FUSE简介及原理 FUSE(Filesystem in Userspace)是sourceforge上的一个开源项目,它可以为用户提供编写用户态文件系统的接口。使用FUSE,用户可以不必熟悉Kernel代码,使用标准C库、FUSE库以及GNU C库便可设计出自己需要的文件系统。 FUSE由三个部分组成:FUSE内核模块、FUSE库以及一些挂载工具。 FUSE内核模块实现了和VFS的对接,它看起来像一个普通的文件系统模块;另外,FUSE内核模块实现了一个可以被用户空间进程打开的设备,当VFS发来文件操作请求
操作系统是软件,软件运行在内存中。运行在内存中的操作系统由两部分组成:用户空间,内核空间;
下面以最常用的 read() 和 write() 函数来介绍 Linux 的 I/O 处理流程。
前言 Linux的IIC驱动想必大家都耳熟能详,网上也有很多相关的教程。 网上的教程总结,比如: 方法问题描述Linux 3.X.X版本之后,设备树+驱动此方法是比较符合linux驱动的写法的。当对于不熟悉设备树的小伙伴,写起来比较棘手使用 i2c-tools,并通过脚本或者应用程序编写设备驱动(简单粗暴)此方法是将设备驱动丢到用户态中,对于一些的设备除了I2C通信还有一些引脚也要控制的,此方法写起来将非常痛苦直接操作i2c总线驱动。(简单粗暴)此方法是将设备驱动丢到用户态中,对于一些的设备除了I2C通信还
随着RT-Thread Smart微内核发布会的临近,对于开源社区以及国产RTOS比较关注的人或许早有耳闻。RT-Thread要发布微内核操作系统了。从去年的华为提出鸿蒙微内核到目前为止,都未曾真正见到一个微内核系统面向大众。从真正的开发者角度来看,或许真正的关注点不在于多少先进技术的提出,而实际的关注点在于是否好用,是否能够快速高效的开发出稳定的产品,是否用上了之后能够减少自己的工作量。本文主要从微内核开发的思维角度出发,谈一谈RT-Thread Smart以及我个人进行微内核开发工作的所思所想。
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。
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