定时器是我们最常用到的功能,一般用来完成定时功能,本章我们就来学习一下 Linux 内核提供的定时器 API 函数,通过这些定时器 API 函数我们可以完成很多要求定时的应用。Linux内核也提供了短延时函数,比如 微秒、纳秒、毫秒延时函数,本章我们就来学习一下这些和时间有关的功能。
在上面工作方式下,Linux 2.6.16 之前,内核软件定时器采用timer wheel多级时间轮的实现机制,维护操作系统的所有定时事件。timer wheel的触发是基于系统tick周期性中断。
HZ定义在<asm/param.h>,在i386平台上,目前采用的HZ值是1000。
硬件定时器产生的周期性中断,中断频率就是系统频率(拍率)。系统拍率可以设置,单位是HZ,可在编译内核时通过图形化界面设置,设置路径如下:Kernel Features -> Timer frequency([=y])
“我叮咛你的 你说 不会遗忘 你告诉我的 我也全部珍藏 对于我们来说 记忆是飘不落的日子 永远不会发黄 相聚的时候 总是很短 期待的时候 总是很长 岁月的溪水边 捡拾起多少闪亮的诗行 如果你要想念我 就望一望天上那 闪烁的繁星 有我寻觅你的 目光” 谢谢你,曾经来过~ 中断与定时器是我们再熟悉不过的问题了,我们在进行裸机开发学习的 时候,这几乎就是重难点,也是每个程序必要的模块信息,那么在Linux中,我们又怎么实现延时、计数,和中断呢? 一、中断 1.概述 所谓中断是指cpu在执行程序的过程中,出现了某些
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内核定时器是内核用来控制在未来某个时间点(基于jiffies(节拍总数))调度执行某个函数的一种机制,相关函数位于 <linux/timer.h> 和 kernel/timer.c 文件中。
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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.
| 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!
本书基于linux 2.6介绍了linux内核的设计与实现,涵盖了从核心内核系统的应用到内核设计与实现等各方面内容,主要内容包括:进程管理、调度、时间管理和定时器、系统调用接口、内存寻址、内存管理、页缓存、vfs、内核同步、可移植性、调试技术等。此外,本书还讨论了linux 2.6颇具特色的内容,包括cfs调度程序、抢占式内核、块i/o层以及i/o调度程序。 本书详细描述了linux内核的主要子系统和特点,包括其设计、实现和接口,既介绍理论也讨论具体应用,填补了linux内核理论和实践细节之间的鸿沟。能够带领读者快速走进linux内核世界,真正开发内核代码。 如果你是一名linux内核爱好者,本书的内容可以帮助你大显身手。如果你是一名普通程序员,本书的内容将会拓宽你的编程思路。如果你初次接触linux内核,本书则可以帮助你对内核各个核心子系统有一个整体把握。 本版新增内容: ·增加一章专门描述内核数据结构 ·详细描述中断处理程序 ·扩充虚拟内存和内存分配的内容 ·调试linux内核的技巧 ·内核同步和锁机制的深度描述 ·提交内核补丁以及参与linux内核社区的建设性建议
软件意义上的定时器最终依赖硬件定时器来实现, 内核在时钟中断发生后检测各定时器是否到期 , 到期后的定时器处理函数将作为软中断在底半部执行 。实质上,时钟中断处理程序会 换起TIMER_SOFTIRQ软中断 ,运行当前处理器上到期的所有定时器。
实时系统要求对事件的响应时间不能超过规定的期限,响应时间是指从某个事件发生到负责处理这个事件的进程处理完成的时间间隔,最大响应时间应该是确定的、可以预测的。
大内核锁(BKL)现在已经成为了一个遥远的记忆,但在那么多年里,它都是内核开发社区面临的一项棘手问题。然而 BKL 的终结并不意味着内核没有其他有问题的锁。近来,已经有一些关注转向了软中断锁(software-interrupt lock)或“下半部锁”(bottom half lock),因为它可能会在实时系统上导致延迟。Frederic Weisbecker 正在采取最新行动来减小这个锁的影响范围,该方法就是基于移除 BKL 时所采取的方法。
上一篇介绍了linux驱动的概念,以及linux下设备驱动的基本分类情况及其各个分类的依据和差异,这一篇我们来描述如何写一个类似hello world的简单测试驱动程序。而这个驱动的唯一功能就是输出hello world。 在编写具体的实例之前,我们先来了解下linux内核下调试程序的一个重要函数printk以及几个重要概念。 printk类似c语言的printf,是内核中输出打印信息的函数。以后驱动调试中的重要性不言而喻,下面先做一个简单介绍。 printk的级别 日志级别一共有8个级别,printk
本文主要是《Linux内核设计与实现》这本书的读书笔记,这本书我读了不下十遍,但依然感觉囫囵吞枣。我结合自己的理解,从这本书中整理出了一些运维应该了解的内核知识,希望对大家能够有所帮助。另外,推荐大家读下这边书,这本书主要讲内核设计、实现原理和方法,有利于理解内核的一些机理。
论坛原始地址(持续更新):http://www.armbbs.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=99514 第14章 ThreadX调度锁,任务锁和中断锁(调
负载是查看 Linux 服务器运行状态时很常用的一个性能指标。在观察线上服务器运行状况的时候,我们也是经常把负载找出来看一看。在线上请求压力过大的时候,经常是也伴随着负载的飙高。
在高执行级别下,代码可以执行特权指令,访问任意的物理地址,这种CPU执行级别就对应着内核态。
前言 今天我们来评测linux内核的高精度定时器。顺便利用通过Tektronix示波器 和 DS100 Mini 数字示波器进行交叉测试。 因项目需要用到精准的时间周期,所以要评估它的可行性,并验证正点原子的示波器能不能支撑嵌入式开发流程。 Linux高精度定时器说明 其实传统的低分辨率定时器随着技术的演进,已经无法满足开发需求。而且硬件的不断发展,硬件定时器的精度也越来越高,这也给高精度定时器创建了有利条件。 低分辨率的定时大部分时间复杂度可以实现O(1),当有进位发生时,不可预测的O(N)定时器级联迁移
6.音频:音频体系结构ALSA.支持USB音频和MIDI设备,并支持全双工重放功能。
上一篇文章我们简单了解了一些关于时间的概念,以及Linux内核中的关于时间的基本理解。而本篇则会简单说明时钟硬件,以及Linux时间子系统相关的一些数据结构。
连接跟踪(也叫会话管理)是状态防火墙关键核心,也是很多网元设备必不可少的一部分。各厂商的实现原理基本雷同,只是根据各自的业务进行修改和优化。其中,还有不少厂商干脆是基于Linux内核实现的。下面,我们就来看看Linux内核中连接跟踪的几个要点。
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对于一个复杂的软件系统,定时器的对任务的管理和调度至关重要,通常定时器的管理已成为一个复杂系统的重要基础设施。
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软件意义上的定时器最终依赖硬件定时器来实现,内核在时钟中断发生后检测各定时器是否到期,到期后的定时器处理函数将作为软中断在底半部执行。实质上,时钟中断处理程序会换起TIMER_SOFTIRQ软中断,运行当前处理器上到期的所有定时器。定时器使用例子:按键的消抖,定时产生事件等。
ALSA(Advanced Linux Sound Architecture)是linux上主流的音频结构,在没有出现ALSA架构之前,一直使用的是OSS(Open Sound System)音频架构。关于OSS的退出以及ALSA的出现,可以看 Linux音频驱动-OSS和ALSA声音系统简介及其比较。
原文:http://www.cfanz.cn/?c=article&a=read&id=46555 注意很多当前(2013/8/6)线上运营的Linux内核可能不支持! 三种新的fd
工作队列常见的使用形式是配合中断使用,在中断的服务函数里无法调用会导致休眠的相关函数代码,有了工作队列机制以后,可以将需要执行的逻辑代码放在工作队列里执行,只需要在中断服务函数里触发即可,工作队列是允许被重新调度、睡眠。
Linux内核下的 drivers/input/keyboard/gpio_keys.c实现了一个体系结构无关的GPIO按键驱动,使用此按键驱动,只需在设备树gpio-key节点添加需要的按键子节点即可。驱动的实现非常简单,但是较适合于实现独立式按键驱动。
嵌入式岗位,是介于硬件工程师和软件工程师之前的一个岗位。他的工作内容需要他既懂代码编写,也会硬件板子。
当前采用的这种超声波测距模块在各大高校实验室、毕设、课设里用的很多,原理很简单,通过声波测距,发出的声音碰到障碍物会反弹,声音在空气里传播的速度是已知的,根据时间就能计算出测量的距离。这款超声波模块内部自带了时间计算电路,型号是HC-SR04 ,它可提供 2cm-400cm 的非接触式距离感测功能,距精度可达高到 3mm; 整个模块包括了超声波发射器、 接收器与控制电路。
作用是将应用层序的请求传递给硬件,并充当底层驱动程序,对系统中的各种设备和组件进行寻址。目前支持模块的动态装卸(裁剪)。Linux内核就是基于这个策略实现的。Linux进程1.采用层次结构,每个进程都依赖于一个父进程。内核启动init程序作为第一个进程。该进程负责进一步的系统初始化操作。init进程是进程树的根,所有的进程都直接或者间接起源于该进程。virt/ —- 提供虚拟机技术的支持。
要理解第一个问题,得先从ACPI(高级配置与电源接口)说起,ACPI是一种规范(包含软件与硬件),用来供操作系统应用程序管理所有电源接口。
Linux的进程排查总体思路和windows的不会偏差太多,具体到细则上存在差异,今天就和师傅们来探讨下Linux下的进程分析及排查。
通过排序链表来保存定时器,由于链表是排序好的,所以获取最小(最早到期)的定时器的时间复杂度为 O(1)。但插入需要遍历整个链表,所以时间复杂度为 O(n)。如下图:
时间轮(Timing Wheel)是George Varghese和Tony Lauck在1996年的论文【Hashed and Hierarchical Timing Wheels: data structures to efficiently implement a timer facility】实现的,它在Linux内核中使用广泛,是Linux内核定时器的实现方法和基础之一。
概述 昨天想在Ubuntu上用一下HTK工具包来绘制语音信号的频谱图和提取MFCC的结果,但由于前段时间把Ubuntu升级到13.04,系统的声卡驱动是ALSA(Advanced Linux Soun
作用是将应用层序的请求传递给硬件,并充当底层驱动程序,对系统中的各种设备和组件进行寻址。目前支持模块的动态装卸(裁剪)。Linux内核就是基于这个策略实现的。Linux进程1.采用层次结构,每个进程都依赖于一个父进程。内核启动init程序作为第一个进程。该进程负责进一步的系统初始化操作。init进程是进程树的根,所有的进程都直接或者间接起源于该进程。virt/ ---- 提供虚拟机技术的支持。
Linux定时器分为低精度定时器和高精度定时器两种类型,内核对其均有实现。本文讨论的是我们在应用程序开发中比较常见的低精度定时器。作为常用的基础组件,定时器常用的几种实现方法包括:基于排序链表实现、基于小根堆实现、基于红黑树实现、基于时间轮实现。本文讲解的是时间复杂度最优,也是linux内核采用的基于时间轮的实现方式。
我曾以为像定时器这样基础的功能,操作系统会有一个完备的实现。当需要开启一个定时任务的时候,会有一个优雅的、如下形式的接口:
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
本文介绍了Linux内核中关于数据一致性的问题,以及为解决这些问题而采用的各种技术和方法。首先介绍了数据一致性问题在Linux内核中的重要性,然后介绍了Linux内核中现有的数据一致性技术和方法,包括O_DIRECT、O_SYNC、FUA、PDflush、barrier等。最后,总结了如何通过这些技术来提高文件系统的可靠性和性能。
本文介绍了如何通过Linux内核定时器实现LED灯的闪烁,从硬件的配置、驱动程序以及示例代码方面进行了详细的阐述。通过申请GPIO、配置GPIO、编写驱动程序以及添加设备到内核和加载设备,最终实现了LED灯的闪烁。
硬件架构 从硬件架构图中可以看出以下特点: 每个 CPU 核都包含各自的 local timer,相互独立。 每个 local timer 都支持中断的产生,中断类型为 PPI,即 CPU 的私有中断,GIC 负责分发到指定的 CPU,这些中断都可以用来产生系统事件。local timer的中断为以下四种: Secure Physical Timer event (ID 29,也就是上面device node中的13,29 = 16 + 13) Non-secure Physical Timer even
回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针(地址)作为参数传递给另一个函数,当这个指针被用来调用其所指向的函数时,我们就说这是回调函数。回调函数不是由该函数的实现方直接调用,而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的,用于对该事件或条件进行响应。
arch:包含和硬件体系结构相关的代码,每种平台占一个相应的目录,如i386、arm、arm64、powerpc、mips等。Linux内核目前已经支持30种左右的体系结构。在arch目录下,存放的是各个平台以及各个平台的芯片对Linux内核进程调度、内存管理、中断等的支持,以及每个具体的SoC和电路板的板级支持代码。
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