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  • Linux kernel内存管理的基本概念

    作者:wowo 发布于:2017-11-9 22:37 分类:内存管理

    内存(memory)在Linux系?#25345;?#26159;一种牵涉面极广的资源,上至应用程序、下至kernel和driver,无不为之魂牵梦绕。加上它天然的稀缺性,导致内存管理(Memory Management,简称MM)是linux kernel中非常重要又非常复杂的一个子系统。

    重要性就不多说了,Kernel?#26434;?#20998;寸。关于复杂性(鉴于Linux kernel优秀的抽象能力),应该不会被普通人(Linux系统的使用者、应用工程师、驱动工程师、轻量级的内核工程师)感知到才对。事实确实如此,Kernel屏蔽掉了大多数的实现细节,尽量以简单、易用的方式向其它模块提供memory服务。

    不过呢,这个世界上没有完美的存在,kernel的内存管理也是如此,由于两方面的原因:一、众口难调,内存管理有关的需求实在太复杂了;二、CPU、Device和Memory之间纠结的三角恋(参考下面图片),导致它也(不得不)提供了很多啰里啰唆的、不易理解的功能(困扰了很多从入门级到资深级的linux软件工程师)。

    memory_topology

    图片1 CPU, Device and Memory

    基于上面的原因,本站内存管理子系统发布了很多分析文章,以帮助大家理解内存管理有关的概念。不过到目前为止,还缺少一篇索引类的文章,从整体出发,理解Kernel内存管理所需要面对的软?#24067;?#23616;面、所要解决的问题,以及各个内存管理子模块的功能和意义。这就是本文的目的。

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    标签: Linux Kernel 内核 内存管理 mm 概念

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    Linux kernel scatterlist API介绍

    作者:wowo 发布于:2017-10-13 22:20 分类:内存管理

    我们在那些需要和用户空间交互大量数据的子系统(例如MMC[1]、Video、Audio等)中,经常看到scatterlist的影子。对我们这些“非英语母语”的人来说,初见这个词汇,?#28304;布?#23601;蒙圈了。scatter可翻译成“散开、分散?#20445;琹ist是“列表”的意思,因而scatterlist可翻译为“散列表”。“散列表”又是什么?太抽象了!

    之所以抽象,是因为这个词省略了主语----物理内存(Physical memory),加上后,就好理解了多了,既:物理内存的散列表。再通俗一些,就是把一些分散的物理内存,以列表的形式组织起来。那么,也许你会问,有什么用处呢?

    当然有用,具体可参考本文后续的介绍。

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    标签: Linux Kernel 内核 scatterlist sg_table

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    X-026-KERNEL-Linux gpio driver的移植之gpio range

    作者:wowo 发布于:2017-9-27 22:27 分类:X Project

    我们在[1][2]中提到过,鉴于gpio的特殊性,pinctrl subsystem特意留了一个后门(gpio range),gpio driver可以通过这个后门直接向pinctrl subsystem申请将某个pin用作gpio功能。本文将根据一个简单的?#32416;?#20171;绍这个后门的使用方法,以加深对相关机制的理解。

    注1:本文的测试方法和[3]中的一致,即?#21644;?#36807;gpiolib sysfs api控制LED0(GPIOA19)的亮灭,因而不再罗列详细步骤。

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    标签: driver GPIO porting pinctrl range

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    Device Tree(?#27169;?#25991;件结构解析

    作者:smcdef 发布于:2017-9-24 11:08 分类:统一设备模型

    通过linuxer发表的三篇设备树的文章,我想你应该对设备已经有一个非常充分的认识了。本篇文?#24405;?#20316;为一篇Device Tree的总结性文章,同时也作为linuxer文章的补充。本篇文章曾发表在Linuxer公众号,链接为

    http://mp.weixin.qq.com/s/OX-aXd5MYlE_YoZ3p32qWA

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    标签: 设备树

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    X-025-KERNEL-Linux gpio driver的移植之基本功能

    作者:wowo 发布于:2017-9-13 22:18 分类:X Project

    本文将基于本站GPIO subsystem[1]相关的文章,结合”X Project”?#30446;?#21457;过程,实现一个简单的gpio driver,并利用gpiolib提供的sysfs api进行简单的测试,进而加深对gpio相关概念的理解。

    注1:本文后续的描述,kernel基于本?#23613;?/span>X Project”所使用的kernel版本,?#24067;?#22522;于 ”X Project”所使用的“Bubbugum-96”平台[2]

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    标签: sysfs driver GPIO porting gpiolib

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    蓝牙协议分析(11)_BLE安全机制之SM

    作者:wowo 发布于:2017-9-7 19:49 分类:蓝牙

    注1:此SM是Security Manager的缩写,非彼SM,大家不要理解歪了!

    书接上?#27169;?#25105;们在“蓝牙协议分析(10)_BLE安全机制之LE Encryption”中介绍了BLE安全机制中的终极武器----数据?#29992;堋?#19981;过使用这把武器有个前提,那就是双方要共同拥有一个?#29992;躪ey(LTK,Long Term Key)。这个key至关重要,怎么生成、怎么由通信的双方共享,关系到?#29992;?#30340;成败。因此蓝牙协议定义了一系列的复杂机制,用于处理和?#29992;躪ey有关的操作,这就是SM(Security Manager)。

    另外,在?#29992;?#38142;?#26041;?#31435;之后,通信的双方可以在该链路上共享其它的key(例如在“蓝牙协议分析(9)_BLE安全机制之LL Privacy”中提到的IRK),SM也顺便定义了相应的规范。

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    标签: 蓝牙 Bluetooth BLE SMP 配对 pairing 鉴权 authentication security

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    Linux reset framework

    作者:wowo 发布于:2017-9-1 10:46 分类:电源管理子系统

    大家都知道,复杂IC内部有很多具有独立功能的?#24067;?#27169;块,例如CPU cores、GPU cores、USB控制器、MMC控制器、等等,出于功耗、稳定性?#30830;?#38754;?#30446;悸牵?#26377;些IC在内部为这些?#24067;?#27169;块设计了复位信号(reset signals),软件可通过寄存器(一般1个bit控制1个?#24067;?#25511;?#26222;?#20123;?#24067;?#27169;块的复位状态。

    Linux kernel为了方便设备驱动的编写,抽象出一个简单的软件框架----reset framework,为reset的provider提供统一的reset资源管理手段,并为reset的consumer(各个?#24067;?#27169;块)提供便捷、统一的复位控制API。

    reset framework的思路、实现和使用都非常简单、易懂(参考kernel有关的API--include/linux/reset-controller.h、include/linux/reset.h可知),不过麻雀虽小,五脏俱全,通过它可以加深对Linux kernel的设备模型、驱动框架、分层设计、provider/consumer等设计思想的理解,因此本文将对其进行一个简单的罗列和总结。

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    标签: Linux Kernel 内核 framework reset

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    页面回收的基本概念

    作者:linuxer 发布于:2017-8-25 19:01 分类:内存管理

    本文主要介绍了一些page reclaim机制中的基本概念。这份文档其实也可以看成阅读ULK第17章第一小节的一个读书笔记。虽然ULK已经读了很多遍,不过每一遍还是觉得有收获。Linux内核虽然不断在演进,但是页面回收的基本概念是不变的,所以ULK仍然值得内核发烧友仔细品味。

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    标签: 页面回收

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    /proc/meminfo分析(一)

    作者:linuxer 发布于:2017-8-17 19:27 分类:内存管理

    本文主要分析/proc/meminfo文件的各种输出信息的具体含义。

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    标签: meminfo

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    linux内核中的GPIO系?#25345;?):gpio subsysem和pinctrl subsystem之间的耦合

    作者:wowo 发布于:2017-8-10 22:17 分类:GPIO子系统

    按理说,kernel中gpio subsystem和pinctrl subsystem的关系应该非常清楚:

    pinctrl subsystem管理系统的所有管脚,GPIO是这些管脚的用途之一,因此gpio subsystem应该是pinctrl subsystem的client(也可叫做backend、consumer),基于pinctrl subsystem提供的功能,处理GPIO有关的逻辑。 

    不过,?#23548;是?#20917;却不是这么简单,它们之间有着较为紧密的耦合(看一看kernel中pinctrl和gpio相关的实现就知道了)。本文将对这种耦合进行一个简单的分析,解释为什么要这样设计。

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    标签: GPIO subsystem pinctrl range

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