宏内核与微内核架构 宏内核：所有的内核代码都编译成二进制文件并运行在一个大内核地址空间中,整体架构如下：图片微内核：把操作系统分成多个独立的功能模块，每个功能模块之间的访问需要通过“消息”来完成，因此效率没有宏内核架构高...：图片宏内核的优点：设计简洁，性能好微内核的优点：模块化的特点更具实时性工程实践中，linux不断融入微内核的精华到内核中，例如模块化设计思想，动态加载内核模块等，因此linux内核支持模块化开发，许多功能都可以编译为一个模块...linux内核架构图片OS允许CPU运行在用户态和内核态，而 linux 使用ring0和ring3两种模式实现内核态和用户态。...体系结构Arch抽象层：linux内核支持多种架构，例如ARM，X86等，目前已经支持几十种体系结构，而Arch抽象层抹去了不同架构之间的硬件差异，做了一层统一的抽象。...在linux内核5.6.18版本的源码中，直接把不同架构做一个分目录操作，以提供对各个架构的支持。图片进程调度模块:OS使用进程调度器支持多进程并发。
硬件控制层：该子系统由Linux安装中的所有可能的物理设备组成；例如，CPU，内存硬件，硬盘和网络硬件都是该子系统的成员 2.内核架构 2.1 内核之作用 Linux内核为用户进程提供了虚拟机接口。...进程编程无需知道计算机上安装了什么物理硬件，Linux内核将所有硬件抽象为一致的虚拟接口。...3.各子系统架构分析 3.1 进程调度器架构 进程调度器是Linux内核中最重要的子系统。其目的是控制对计算机CPU的访问。这不仅包括用户进程的访问，还包括其他内核子系统的访问。...CPU负责中断当前正在执行的进程，并允许内核调度另一个进程。 3.2 内存管理器架构 内存管理器子系统负责控制对硬件内存资源的进程访问。...3.4 网络接口层架构 网络子系统允许Linux系统通过网络连接到其他系统。支持许多可能的硬件设备，以及可以使用的许多网络协议。
这篇文章从进程调度，内存管理，设备驱动，文件系统，网络等方面讲解Linux内核系统架构。...Linux的系统架构是一个经典的设计，它优秀的分层和模块化，融合了数量繁多的设备和不同的物理架构，让世界各地的内核开发者能够高效并行工作。先来看看Linus在多年前公开Linux的邮件。...这篇文章通过对内核主要模块的介绍，希望能为大家寻找这些问题的答案起一个抛砖引玉的作用。实际上，建议每一个希望成为技术专家的人都读一遍Linux的源代码。 先来看看Linux内核一个高阶架构图： ?...Linux系统架构图 架构非常清晰，从硬件层，硬件抽象层，内核基础模块(进程调度，内存管理，网络协议栈等)到应用层，这个基本上也是各类软硬件结合的系统架构的基础设计，例如物联网系统(从单片机，MCU等小型嵌入式系统...内核还提供了一些命令供设备驱动来调用总线函数，例如访问可用的设备列表，使用统一的格式读写配置信息。 扩展总线例如USB，SCSI通过清晰定义的总线协议与附着的设备来交换数据和命令。
前言 本文是“Linux内核分析”系列文章的第一篇，会以内核的核心功能为出发点，描述Linux内核的整体架构，以及架构之下主要的软件子系统。...注：本文和其它的“Linux内核分析”文章都基于如下约定： a) 内核版本为Linux 3.10.29（该版本是一个long term的版本，会被Linux社区持续维护至少2年），可以从下面的链接获取...Linux内核的核心功能 如下图所示，Linux内核只是Linux操作系统一部分。...所以为了管理这些设备，Linux内核提出了如下的架构。 3. Linux内核的整体架构 3.1 整体架构和子系统划分 上图说明了Linux内核的整体架构。...Linux内核源代码的目录结构 Linux内核源代码包括三个主要部分： 1. 内核核心代码，包括第3章所描述的各个子系统和子模块，以及其它的支撑子系统，例如电源管理、Linux初始化等 2.
，则需要修改内核，不灵活也不方便。...Linux3.11版本引入了基于configfs的usb gadget configfs。...(gadget_strings, gadget_info); [include/linux/usb/gadget_configfs.h] #define USB_CONFIG_STRINGS_LANG(...USB gadget configfs代码，分析一下当用户空间配置时，内核中做了什么。.../configs/c.1时，内核会调用USB gadget configfs的config_usb_cfg_link函数。
2.Gadget Function驱动 Linux内核的USB Gadget Function驱动都在drivers/usb/gadget/function/目录下，有通讯设备类（Communication...[include/linux/usb/composite.h] struct usb_function_driver { const char *name; struct module...legacy驱动可以直接使用内核提供的module_usb_composite_driver宏，方便定义Composite驱动。参数为usb_composite_driver结构体。...Gadget Configfs Configfs是一种基于ram的文件系统，可以在用户空间直接控制内核对象，主要适用于内核对象有众多配置的模块，比如USB复合设备。...Linux 3.11版本引入了USB Gadget Configfs。在用户层可以通过暴漏出来的API定义USB Gadget设备的任意功能和配置，极大的方便了USB复合设备的配置和使用。
内存管理子系统可能是linux内核中最为复杂的一个子系统，其支持的功能需求众多，如页面映射、页面分配、页面回收、页面交换、冷热页面、紧急页面、页面碎片管理、页面缓存、页面统计等，而且对性能也有很高的要求...本文从内存管理硬件架构、地址空间划分和内存管理软件架构三个方面入手，尝试对内存管理的软硬件架构做一些宏观上的分析总结。...内存管理硬件架构 因为内存管理是内核最为核心的一个功能，针对内存管理性能优化，除了软件优化，硬件架构也做了很多的优化设计。下图是一个目前主流处理器上的存储器层次结构设计方案。 ?...linux的内存映射管理是通过页表来实现的，但是页表是放在内存中的，如果每次地址转换过程都需要访问一次内存，其效率是十分低下的。这里CPU通过TLB硬件单元来加速地址转换。...内存管理软件架构 内核内存管理的核心工作就是内存的分配回收管理，其内部分为2个体系：页管理和对象管理。
文章目录 一、内存管理架构组成 ( 用户空间 | 内核空间 | MMU 硬件 ) 二、Linux 内核架构层次 三、Linux 系统调用接口 一、内存管理架构组成 ( 用户空间 | 内核空间 | MMU..." ; ② 内核空间 : Linux 内核启动后 , 一直 驻留在内存 中 , 应用程序 不能 读写 内核空间数据 , 不能直接调用 内核源码 中的函数 ; 只能通过 " 系统调用 " 间接调用 内核函数...内核架构层次 ---- 整个操作系统 由 应用层 , Library Routine , 内核 , 硬件 组成 ; 层次架构如下 : Linux 内核 需要 " 管理硬件 " , 如 : CPU 处理器...系统调用接口 ---- " 系统调用 " 接口 , 可以调用 " " Linux 内核 " 中的如下功能 : ① 进程调度 : 内核 调用 CPU 处理器 实现 进程调度 ; ② 内存管理 : 内核...Linux 内核是如何管理设备的 , 系统调用接口没有关于 " 设备管理 " 的调用接口 ;
由于usbdrd3_0设备树节点是根节点的子节点，且有compatible属性，因此内核会自动将其转换为platform_device，然后和对应的驱动进行匹配，而其子节点usbdrd_dwc3_0内核则不会处理...控制器硬件，主要流程如下： （1）获取USB控制器IP的版本，便于后续进行不同的配置，USB控制器不同IP版本之间有差别，将Linux内核版本号写入USB控制器寄存器，以便发现某些版本下的bug （2）...中的内容 /* Write Linux Version Code to our GUID register so it's easy to figure out which...kernel version a bug was found. */ dwc3_writel(dwc->regs, DWC3_GUID, LINUX_VERSION_CODE)...dwc3_writel(dwc->regs, DWC3_GUID, LINUX_VERSION_CODE) dwc3_soft_reset // 软件复位USB控制器
[include/linux/usb/gadget.h] int usb_add_gadget_udc(struct device *parent, struct usb_gadget *gadget)...void usb_gadget_udc_stop(struct usb_udc *udc); [include/linux/usb/gadget.h] int usb_udc_attach_driver...[include/linux/usb/gadget.h] void usb_gadget_giveback_request(struct usb_ep *ep, struct usb_request *...[include/linux/usb/gadget.h] int usb_ep_set_halt(struct usb_ep *ep); int usb_ep_clear_halt(struct usb_ep...参考资料 Rockchip RK3399TRM V1.3 Part1 Rockchip RK3399TRM V1.3 Part2 Linux内核4.4.179版本源码 USB开发大全（第四版）
USB 控制器 1....DRD driver DRD驱动在usb/dwc3 1.1 dts dwc3@44000000 { /* Compatible ID used by the Linux driver for this...= ; dr_mode = "otg"; extcon = ; }; extcon_dwc3: extcon_dwc3 { compatible = "linux...= "linux,extcon-usb-gpio", }, { /* sentinel */ } }; static struct platform_driver usb_extcon_driver..., }; 1）首先根据"linux,extcon-usb-gpio"进行dts和driver的匹配，执行usb_extcon_probe() 2）在 usb_extcon_probe()中，先调用devm_extcon_dev_register
一系列相互独立的端点在一起构成了USB逻辑设备，在系统结构中，位于下方红色方框内： 二、端点的分类 每个USB设备都有一个唯一的设备地址，设备地址是设备连接上主机时由主机分配的，主机主要依靠这个设备地址对...USB设备进行访问。...五、端点与管道 1、管道的概念 管道是主机软件（数据缓存区），和USB设备各各端点之间的数据传输连接，他是两者之间通信流的抽象（实际上数据传输是USB总线接口完成）。...1）、“流”指不具有USB定义格式的数据流，流通道中的数据是流的形式，也就是该数据内容不具有USB要求的结构。...2）、“消息”指具有某种USB定义格式的数据流。消息通道与端点的关系同流通道与端点的关系是不同的。
1.概述 在usb gadget configfs引入到内核之前，内核都使用硬编码的方式实现复合设备，无法在用户空间动态修改和绑定不同的function驱动，若要修改，则需要修改内核代码，重新编码，非常不方便...g_audio驱动使用module_usb_composite_driver宏注册到内核中，初始化函数为usb_composite_probe，卸载函数为usb_composite_unregister...(audio_driver); // 注册audio_driver [include/linux/usb/composite.h] #define module_usb_composite_driver...[include/linux/device.h] #define module_driver(__driver, __register, __unregister, ...) \ static int...USB gadget configfs不需要在内核中预先定义好复合设备，使用者在用户空间配置，内核会自动生成所需的复合设备，并和对应的function驱动绑定。
Linux内核的特点： 结合了unix操作系统的一些基础概念： 3. Linux内核的任务： 从技术层面讲，内核是硬件与软件之间的一个中间层。...▲ Linux内核体系结构 Linux内核的主要组件有：系统调用接口、进程管理、内存管理、虚拟文件系统、网络堆栈、设备驱动程序、硬件架构的相关代码。...，用户的应用程序，C库； （2）内核空间：内核空间包括，系统调用，内核，以及与平台架构相关的代码。...不同类型的驱动，其match函数是不一样的，这个platform的驱动，比较的是dev和drv的名字，还记得usb类驱动里的match吗？它比较的是Product ID和Vendor ID。...Linux内核体系结构 因为Linux内核是单片的，所以它比其他类型的内核占用空间最大，复杂度也最高。
文章目录 一、操作系统需要满足的要素 二、宏内核 三、微内核 四、Linux 内核动态加载机制 一、操作系统需要满足的要素 ---- 电脑上运行的 操作系统 , 是一个 软件 ; 设备管理 : 操作系统需要...---- 宏内核 : 内核代码 编译成 二进制文件 , 内核 运行在 一个 大内核 地址空间 中 , 可以 直接 访问 , 调用 内核代码 , 这种内核优点是 效率高 , 性能强 ; 下图中 , 最上层是...进行通信 , 微内核优点 : 稳定性好 , 实时性好 ; 微内核缺点 : 高度模块化 , 模块之间只能通过消息传递信息 , 效率低 ; 四、Linux 内核动态加载机制 ---- Linux 内核模块动态加载...: Linux 内核 使用了 模块设计 , 可以进行 动态加载 内核模块 ; Linux 内核的 核心实现 , 设备驱动实现 , 可以 编译成一个独立模块 , 这些独立模块可以被编译成 独立的目标文件..., 可以在运行时 , 动态 加载 / 卸载 内核模块 ; 开发简单 : Linux 内核模块引入 , 带来了很多便利 , 很多内核驱动 , 都可以 编译成动态 加载 / 卸载 的模块 , 驱动开发时
图2 Linux内核体系结构 Linux内核的主要组件有：系统调用接口、进程管理、内存管理、虚拟文件系统、网络堆栈、设备驱动程序、硬件架构的相关代码。...，用户的应用程序，C库 （2）内核空间：内核空间包括，系统调用，内核，以及与平台架构相关的代码 ?...不同类型的驱动，其match函数是不一样的，这个platform的驱动，比较的是dev和drv的名字，还记得usb类驱动里的match吗？它比较的是Product ID和Vendor ID。...打好了基础，PCI、USB、TTY驱动，块设备驱动，网卡驱动，需要了解和学习的东西就比较有针对性了。...再深究，就是芯片架构方面的设计与实现，对于程序员来讲，无论是系统还是应用程序员，足迹探究到这里，已经解决了很多疑问，因为我们的工作性质偏软，而这些东西实在是够硬。
全文导读 Linux内核预备工作 Linux内核体系结构简析简析 Linux体系结构和内核结构区别 Linux驱动的platform机制 Linux内核体系结构 内核模块 Linux 内核学习经验总结...图2 Linux内核体系结构 Linux内核的主要组件有：系统调用接口、进程管理、内存管理、虚拟文件系统、网络堆栈、设备驱动程序、硬件架构的相关代码。...，用户的应用程序，C库 （2）内核空间：内核空间包括，系统调用，内核，以及与平台架构相关的代码 2．Linux体系结构要分成用户空间和内核空间的原因： 1）现代CPU通常都实现了不同的工作模式， 以ARM...不同类型的驱动，其match函数是不一样的，这个platform的驱动，比较的是dev和drv的名字，还记得usb类驱动里的match吗？它比较的是Product ID和Vendor ID。...打好了基础，PCI、USB、TTY驱动，块设备驱动，网卡驱动，需要了解和学习的东西就比较有针对性了。
一、前言 本文是“Linux内核分析”系列文章的第一篇，会以内核的核心功能为出发点，描述Linux内核的整体架构，以及架构之下主要的软件子系统。...所以为了管理这些设备，Linux内核提出了如下的架构。 三、内核架构 3.1内核之作用 Linux内核为用户进程提供了虚拟机接口。...前100名进群领取，额外赠送一份价值699的内核资料包（含视频教程、电子书、实战项目及代码) 四、各子系统架构分析 4.1进程调度器架构 进程调度器是Linux内核中最重要的子系统。...CPU负责中断当前正在执行的进程，并允许内核调度另一个进程。 4.2内存管理器架构 内存管理器子系统负责控制对硬件内存资源的进程访问。...4.4网络接口层架构 网络子系统允许Linux系统通过网络连接到其他系统。支持许多可能的硬件设备，以及可以使用的许多网络协议。
文章目录 一、下载 Linux 内核源码 二、使用 VSCode 阅读 Linux 内核源码 一、下载 Linux 内核源码 ---- 参考 【Linux 内核】编译 Linux 内核 ① ( 下载指定版本的...Linux 内核源码 | Linux 内核版本号含义 | 主版本号 | 次版本号 | 小版本号 | 稳定版本 ) 博客 , 下载 Linux 5.6.18 版本的内核源码 ; 5.x 内核源码下载地址...: https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/ Linux 内核 5.6.18 版本 : https://mirrors.edge.kernel.org...参考 【错误记录】解压 Linux 内核报错 ( Can not create symbolic link : 客户端没有所需的特权 | Windows 中配置 7z 命令行执行解压操作 ) 博客 ;...不同版本的 Linux 内核 区别 : 系统调用 : 其系统调用是相同的 , 新的版本可能会增加新的系统调用 ; 设备文件 : 各内核版本的设备文件都是相同的 , 但是 内部接口 可能不同 ; 二、使用
文章目录 一、下载 Linux 内核源码 二、使用 VSCode 阅读 Linux 内核源码 一、下载 Linux 内核源码 ---- 参考 【Linux 内核】编译 Linux 内核 ① ( 下载指定版本的...Linux 内核源码 | Linux 内核版本号含义 | 主版本号 | 次版本号 | 小版本号 | 稳定版本 ) 博客 , 下载 Linux 5.6.18 版本的内核源码 ; 5.x 内核源码下载地址...: https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/ Linux 内核 5.6.18 版本 : https://mirrors.edge.kernel.org...不同版本的 Linux 内核 区别 : 系统调用 : 其系统调用是相同的 , 新的版本可能会增加新的系统调用 ; 设备文件 : 各内核版本的设备文件都是相同的 , 但是 内部接口 可能不同 ; 二、使用...按钮 , 此时就可以在 VSCode 中阅读 Linux 内核源码 ;
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