linux设备驱动开发详解--读书笔记

linux下c编程特点

• typeof 取变量类型
• GNU c对比ANSI c做了很多扩展，例如动态数组

第7章 Linux设备驱动中的并发控制

造成竟态的原因

• 多核
• 进程和中断形成的多路径（linux2.6以后，禁止了中断嵌套）
• 编译乱序
• 执行乱序

解决竟态的办法

• 中断屏蔽：只能屏蔽本核的
• 原子操作：依赖cpu指令
• 自旋锁：自旋锁 + 中断屏蔽可以完全解决竟态问题（中断程序中调用自旋锁，进程/线程中调用关中断+自旋锁）
• 互斥锁：互斥锁允许临界区阻塞，而自旋锁不可以

第8章 Linux设备驱动中的阻塞与非阻塞I/O

等待队列

等待队列一般用于同步访问设备时，当不满足读写时，将进程挂入设备的等待队列，当可以读写时，将通过调用wakeup来唤醒进程。
globalfifo实现

注意：使用mutex互斥的地方，获取到lock的一方发现设备不可访问时，再schedule前需释放lock，在被唤醒后重新获取Lock

第10章 中断与时钟

中断分为上下半部，下半部机制有tasklet, 工作队列、软中断和线程化irq

• tasklet：运行在中断上下文，基于软中断实现
• 工作队列：运行在进程上下文
• 软中断：包括TIMER_SOFTIRQ, NEXT_TX/RX_SOFTIRQ, SCSI_SOFTIRQ, TASKLET_SOFTIRQ

第11章 内存与I/O访问

内核内存管理

• 伙伴算法解决页外碎片，管理2^n个物理页
• slab从buddy算法拿到2^n个物理页后，进行二次管理，类似于用户态的ptmalloc这一类管理

原理有点像free queue，在free queue上做了进一步封装

• 内存池
• 大页内存：减少缺页中断