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？...在linux驱动编程中，常用的解决并发与竟态的手段有信号量与互斥锁，Completions 机制，自旋锁（spin lock），以及一些其他的不使用锁的实现方式。下面一一介绍。...以上是linux驱动编程中经常用到的锁机制，下面讲一些内核中其他的一些实现。...小结 以上就是linux驱动编程中涉及的并发与竞态的内容，下面做一个简单的小结。...之前在linux设备驱动第三篇：写一个简单的字符设备驱动中介绍了简单的字符设备驱动，下一篇将介绍一些字符设备驱动中得高级操作。
前言 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。...二、并发及其管理 在现代 Linux 系统中存在大量的并发来源，因此会导致可能的竞态，SMP（对称多处理）系统甚至可在不同的处理器上同时执行我们的代码。...内核代码是可抢占的；因此，我们的驱动程序代码可能在任何时候丢失对处理器的独占，而拥有处理器的进程可能正在调用我们的驱动程序代码。设备中断是异步事件，也会导致代码的并发执行。...当读取和写入指针相等时，表明缓冲区是空的，而只要写入指针马上要跑到读取指针的后面时（需谨慎处理交换！），就表明缓冲区已满。 循环缓冲区的使用在设备驱动程序中相当普遍。...2、原子变量 有时，共享的资源可能恰好是一个简单的整数值。假定我们的驱动程序维护着一个共享变量 n_op，该变量的值表明有多少个设备操作正在并发地执行。
前言 这一部分主要是用来介绍 Linux 设备驱动程序的一些基本概念，包括：Linux 设备驱动程序的作用、内核功能的划分、设备和模块的分类以及版本编号。...一、Linux 设备驱动程序的作用 设备驱动程序就像一个个的“黑盒子”，使某个特定硬件响应一个定义良好的内部编程接口，这些操作完全隐藏了设备的工作细节。...设备控制 几乎每个系统操作最终都映射到一个物理设备上。除了处理器，内存和非常少的别的实体之外，全部中的任何设备控制操作都由特定于要寻址的设备相关的代码来进行。...系统负责在程序和网络接口之间递送数据报文，它必须根据程序的网络活动来控制程序的执行。另外，所有的路由和地址解析问题都在内核中实现。...三、设备和模块的分类 以 Linux 的方式看待设备可区分为 3 种基本设备类型，每个模块常常实现 3 种类型中的 1 种，因此可分类成字符模块，块模块，或者一个网络模块。
Linux设备驱动概述 操作系统内核是通过各种驱动程序来驾驭硬件设备，它为用户屏蔽了各种各样的设备。 设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口，系统调用是操作系统内核和应用程序之间的接口。...Linux系统中，应用程序访问外设是通过文件的形式来进行的，Linux将所有的外设都看做文件，统一存放在/dev目录下。...linux如何管理文件 Linux把设备纳入文件系统的范畴来管理。 每个设备在Linux系统上看起来都像一个文件，它们存放在/dev目录中，称为"设备节点"。...Linux下设备的属性 设备的类型：字符设备、块设备、网络设备； 主设备号：标识设备对应的驱动程序。...一些重要的数据结构 大部分驱动程序涉及三个重要的内核数据结构： 文件操作file_operations结构体 - 结构体file_operations在头文件 linux/fs.h中定义，用来存储驱动内核模块提供的对设备进行各种操作的函数的指针
1.模块三要素 用到的头文件 #include #include （1）初始化模块 int __init led_init(void...\n"); } module_exit(led_exit); （3）模块签证 MODULE_LICENSE("GPL"): 2.platform总线三个步骤 用到的头文件 #include <linux...用到的头文件 #include #include （1）申请设备号 #define DEV_MAJOR 500 #define DEV_MINOR...unregister_chrdev_region(devno, DEV_NUM); 4.自动创建设备节点 用到的头文件 #include （1）创建class #...); （3）注销设备节点 device_destroy(cls, devno); （4）注销class class_destroy(cls); 5.设备树 / { …… leds {
device_set_wakeup_enable(dev, val); //设置设备使不使用唤醒； return 0; } // 设备模型中的 所有设备 都有两个标志来控制 唤醒事件（可使得设备或系统退出低功耗状态...这两个家伙从哪里来的？...，can_wakeup为1时 表明一个设备可以被唤醒，设备驱动为了支持linux中的电源管理，有责任调用device_init_wakeup()来初始化can_wakeup。...而should_wakeup则是在设备的 电源状态发生变化时 被device_may_wakeup()用来测试，测试它该不该变化。 can_wakeup，标识本设备是否具有唤醒能力。...只有具备唤醒能力的设备，才会在sysfs中有一个power目录，用于提供所有的wakeup信息。
上一篇中介绍了阻塞IO等的一些用法，本来这一篇准备介绍一下poll/select等的一些高级IO操作，后来想想，在实际工作中开发驱动的时候很少会使用到poll/select这些操作，就不再介绍，有兴趣的可以自己查找资料学习一下...这一篇会介绍下相对比较实用的设备文件的存取控制的一些内容。 存取控制主要用于设备的使用控制，只有授权的用户才能访问设备或者同时只有一个进程访问设备。这也是存取控制使用最广的地方。下面分别简单说明。...单open设备 单open设备就是同时只有一个进程允许打开一次所要访问的设备。此种方法是最简单方便的访问控制策略，可以防止多进程的竞争问题，但是这样也造成了其局限性。不能同时被多个进程多个用户访问。...在上面介绍的open实现中需要加入类似下面的代码： spin_lock(&scull_u_lock); if (scull_u_count && (scull_u_owner...，并且可被多个进程并发地存取，为了使这俩个变量安全，使用自旋锁来控制。
一个开发板 上一节的最后我们讲到设备树的三大作用，其最后一个作用也是最重要的作用：设备信息集合。这一节结合设备信息集合的详细讲解来认识一下设备和驱动是如何绑定的。...所谓设备信息集合，就是根据不同的外设寻找各自的外设信息，我们知道一个完整的开发板有 CPU 和各种控制器（如 I2C 控制器、SPI 控制器、DMA 控制器等），CPU 和控制器可以统称为 SOC，除此之外还有各种外设...我们看到一个开发板有很多的设备，这些设备是如何一层一层展开的呢？设备和驱动又是如何绑定的呢？我们带着这些疑问进入本节的主题。...各级设备的展开 内核启动的时候是一层一层展开地去寻找设备，设备树之所以叫设备树也是因为设备在内核中的结构就像树一样，从根部一层一层的向外展开，为了更形象的理解来看一张图： ?...第一节中讲了总线、设备和驱动模型的原理，即任何驱动都是通过对应的总线和设备发生联系的，故虽然 soc 内部没有具体的总线，但是内核通过 platform 这条虚拟总线，把控制器一个一个找到，一样遵循了内核高内聚
在Linux设备驱动之字符设备（一）中学习了设备号的构成，设备号的申请与释放。在Linux设备驱动之字符设备(二)中学习了如何创建一个字符设备，初始化，已经注册到系统中和最后释放该字符设备。...本节将结合前两节学到的知道，编写一个简单的字符设备驱动。最后总结一下字符设备驱动的模型。...字符设备驱动程序源码 #include #include #include #include <linux/...# cat /proc/devices Character devices: .... 189 usb_device 237 char_dev 238 audio_dsp_mem 可以看到系统给分配的主设备号为...字符设备驱动模型
通过上一节Linux设备驱动字符设备（一）了解了Linux设备驱动的分类，设备号的构成，设备号的申请以及设备号的释放。 在Linux内核中使用struct cdev结构来代码字符设备。...struct kobject kobj 内核的内嵌对象，是Linux设备驱动模型的重要成员。...struct list_head 用来将系统中字符设备形成的链表 dev_t dev 字符设备的设备号，由主次设备号组成 unsigned int count 次设备号的个数，用于表示驱动程序管理的同类设备的个数...字符设备的注册 在前面知道了如何分配字符设备，以及初始化。接下来的任务就是将字符设备注册到系统中去。内核提供了cdev_add函数，用来将一个字符设备加入到系统中。...该部分在后面Linux字符设备框架一节会详细分析，目前只要明白主要流程即可。 字符设备的注销 当驱动程序需要从系统卸载的时候，就需要使用cdev_del释放字符设备占用的内存。
Linux中设备驱动的分类 从上图可以看到Linux系统将各异的设备分为三大类：字符设备，块设备和网络设备。内核针对每一类设备都提供了对应驱动模型架构，包括基本的内核设施和文件系统接口。...字符设备：在传送过程中以字符为单位，一个字节一个字节的读写，不能随机的读写数据，因为这类设备读写速度比较缓慢（因而其内核设施中不提供缓存机制），常见的字符设备有键盘，鼠标已打印机设备等。...主设备号用来标识对于的设备驱动程序，而次设备号则由驱动程序使用，用来标识它所管理的若干同类设备。 设备号的表示 在linux系统中，设备号用dev_t表示。这是个32位的无符号整数。...随着Linux系统的演变，上述的主次设备号的分发可能在将来会发生变化，所以设备驱动程序开发者应该避免直接使用主次设备号所占的位宽来获得对于的主设备号或次设备号。...，第一个参数form表示一个设备号，第二个参数count表示次设备的个数，也就是当前驱动程序所管理的同类设备的个数，第三个参数name表示设备或者驱动的名称。
块设备是与字符设备并列的概念， 这两类设备在 Linux 中驱动的结构有较大差异，总体而言， 块设备驱动比字符设备驱动要复杂得多，在 I/O 操作上表现出极大的不同，缓冲、 I/O 调度、请求队列等都是与块设备驱动相关的概念...在Linux中，驱动对块设备的输入或输出(I/O)操作，都会向块设备发出一个请求，在驱动中用request结构体描述。...但对于一些磁盘设备而言请求的速度很慢，这时候内核就提供一种队列的机制把这些I/O请求添加到队列中（即：请求队列），在驱动中用request_queue结构体描述。...，其工作是管理块设备的请求队列，决定队列中的请求的排列顺序以及什么时候派发请求到设备。...如果major = 0，表示尝试分配未使用的主设备号，返回值就表示分配成功的主设备号。 @name:新块设备的名称。 注意: 名称必须保证在系统中是唯一的（不能与设备名称重名）。
前言 在linux设备驱动模型中，总线可以看作是linux设备模型的核心，系统中的其他设备以及驱动都是以总线为核心围绕。不过驱动程序员在系统中创建一条总线的机会并不多。...驱动模型中的总线可以是真是存在的物理总线（USB总线，I2C总线，PCI总线），也可以是为了驱动模型架构设计出的虚拟总线（Platform总线）。...为此linux设备驱动模型都将围绕"总线--设备--驱动"来展开，因为符合linux设备驱动模型的设备与驱动都是必须挂载在一个总线上的，无论是实际存在的或者虚拟的。....match: 当一个设备或者驱动添加到此总线上的时候，bus就会调用match对设备和驱动一一匹配的。...p: 一个用来管理总线上设备与驱动的数据结构。
coresight cpu event_source hid i2c iio mdio_bus mmc platform scsi sdio serio spi usb virtio workqueue 数据结构 linux...uevent_ops: kset的uevent操作函数集合。当其中的kobject对象的状态发生变化需要通知用户空间的时候，就需要调用uevent_ops中的函数。...strlcpy(modname, kp->name, name_len); } kernel_add_sysfs_param(modname, kp, name_len); } } 对kernel中在....param段的模块参数，通过kernel_add_sysfs_param添加到sys中。...而__start___param和__stop___param定义在链接脚本中。
Linux系统一次读取磁盘的大小是一个块，而不是一个扇区，块设备驱动由此得名。 二、块设备处理过程 1、linux 内核中，块设备将数据存储与固定的大小的块中，每个块都有自己的固定地址。...Linux内核中块设备和其他模块的关系如下。 ? 1、块设备的处理过程涉及Linux内核中的很多模块，下面简单描述之间的处理过过程。 ... ?...（Linux系统中，对块设备的IO请求，都会向块设备驱动发出一个请求，在驱动中用request结构体描述） 内核结构如下：. struct request { struct list_head queuelist...（也可以不用注册设备，驱动一样可以工作，该函数和字符设备的register_chrdev()函数相对应，对于大多数的块设备，第一个工作就是相内核注册自己，但是在Linux2.6以后，register_blkdev
图1-1 声音的录音和播放过程 数据结构 在ALSA架构下，pcm也被称为设备，所谓的逻辑设备。在linux系统中使用snd_pcm结构表示一个pcm设备。...PCM设备节点创建 当调用snd_card_register的时候，就会依次调用card列表下每个设备的dev_register回调函数，对pcm设备来说就是在_snd_pcm_new函数中的 static...用次设备号为下标，将当前申请的snd_minor放入到全局的snd_minors结构体数组中。...应用到驱动的过程 当应用程序在通过open系统调用打开/dev/pcmC0D0c的过程 1....先会调用到在alsa_sound_init中注册的字符设备"alsa"的file_operations中的open函数中。
而目前456_test目录下是不存在任何文件的，那是因为我们没有添加该obj的属性，此测试case将在下解完善。 Kobject是linux设备驱动模型的基础，也是设备模型中抽象的一部分。...如果想了解设备驱动模型就需要明白Kobject的构成或原理。linux内核为了兼容各种形形色色的设备，就需要对各种设备的共性进行抽象，抽象出一个基类，其余的设备只需要继承此基类就可以了。...而此基类就是kobject，但是C语言没有面向对象语法，这时候就需要将此基类(Kobject)嵌入到具体的结构体中，从而就可以访问控制此设备的操作。...通常驱动程序员很少使用到kobject结构及其相关接口，而是使用封装之后的更高层的接口函数。 Kobject结构体 内核使用kobject来表示内核一个对象。...init_name; /* initial name of the device */ const struct device_type *type; Kobject相关操作函数 kobject相关的操作函数一般驱动程序员是不会直接操作的
前言 linux将所有的驱动抽象为struct device_driver结构。这样设计可以方便驱动程序更好编写，在编写驱动的时候只需要将此结构嵌入到具体的驱动中即可。...bus： 设备驱动所属的总线 owner: 设备驱动的owner，通常为THIS_MODULE suppress_bind_attrs: 通过sysfs操作设备驱动的bind/unbind,...probe,remove: 当设备匹配/移除的时候，会调用设备驱动的probe/remove函数。 shutdown，suspend, resume: 代表设备驱动在调用管理的时候的回调函数。...groups: 设备驱动的属性。 p: 设备驱动的私有数据结构，通常可以将驱动的信息放入此结构中。...和设备一样，内核也为设备驱动定义了一些驱动的宏属性，方便定义驱动属性。
#include #include #include #include #include #include #include static struct kobject kobj;...这时候上层就如果使用到此文件，首先肯定是open的操作，会通过系统调用进入到内核的sys_open函数中，经过一系列的操作最后进入到kernfs_fop_open函数中，关于如何执行到此函数，暂且不分析...在我们测测试case中release函数是存在的。...，在驱动的exit函数中调用kobject_put函数。
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