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设备类型主要设备类型在Linux系统中，设备被抽象为文件，通过文件系统进行管理。根据设备的功能和特性，主要分为以下三种类型： 1. 字符设备（Character Device） 定义：以字符流（字节流）的形式传输数据，数据的读取和写入是顺序的、无缓冲的，不支持随机访问。 特点： 数据传输实时性强，常用于单次少量数据交互的场景。 不支持通过文件系统的lseek命令随机定位读写位置。 常见设备： 键盘、鼠标、串口（如/dev/ttyS0）、终端（如/dev/tty1）、打印机等。 部分传感器设备（如温度传感器、串口通信设备）。 设备文件标识： 在/dev目录下，设备文件的类型标识为c（通过ls -l命令查看）。 示例：crw-rw-r-- 1 root root 1, 3 May 23 08:00 /dev/null（c表示字符设备）。 2. 块设备（Block Device） 定义：以数据块（Block，如4KB为一个块）为单位传输数据，支持随机访问（可通过块地址直接定位数据），通常有数据缓冲机制。 特点： 适合大批量数据的快速读写，如磁盘存储。 支持文件系统的创建（如EX ...

块块设备和字符设备在 Linux 系统中，块设备（Block Device）和字符设备（Character Device）是两种基本的设备分类，用于区分不同类型的硬件设备及其数据交互方式。它们的核心区别在于数据读写的方式、缓冲机制和应用场景。 一、块设备（Block Device）定义块设备是一种以“数据块（Block）”为单位进行随机读写的设备。数据块的大小通常为固定值（如 512字节、4KB 等），设备驱动程序会对数据进行缓冲和缓存，支持按块随机访问（即可以直接读取任意块的数据，无需按顺序）。 特点 数据交互方式 以块（Block）为最小单位读写，块大小由设备硬件决定（如硬盘的扇区通常是 512B 或 4KB）。 支持随机访问：可以直接定位到任意块进行读写，无需按顺序操作（类似数组索引）。 缓冲机制 内核会为块设备提供缓冲区（Buffer）或缓存（Cache），用于暂存数据以提高读写效率。例如，硬盘的读写操作会先经过文件系统的块缓冲区。 典型设备 存储设备：硬盘（HDD/SSD）、U盘、光盘（CD/DVD）、SD卡等。 虚拟存储 ...

页概念在现代计算机系统中，处理器的寻址通常通过 虚拟地址（Virtual Address） 进行，而虚拟地址到物理地址的转换过程涉及“页”（Page）的概念。对于支持内存管理单元（MMU）的处理器（如ARMv7），寻址过程会按照页来划分和管理内存，但具体机制需要结合硬件架构和操作系统来理解。以下是详细说明： 一、处理器寻址的基本概念 虚拟地址与物理地址 虚拟地址：应用程序看到的内存地址（由操作系统分配），范围由处理器位数决定（如32位处理器虚拟地址空间为0~4GB）。 物理地址：实际内存（RAM）的硬件地址，由处理器地址总线宽度决定（如32位处理器物理地址空间通常也是4GB）。 MMU的作用：负责将虚拟地址转换为物理地址，这个过程称为 地址转换（Address Translation）。 分页（Paging）机制 操作系统将虚拟地址空间和物理地址空间划分为固定大小的块，称为 页（Page）。 虚拟地址对应的页称为 虚拟页（Virtual Page），物理地址对应的页称为 物理页（Physical Page）。 页的大小由处理器架构决定（如ARMv7支持4 ...

input子系统定义input子系统是linux内核针对某一类型的设备而创建的，比如键盘、鼠标、触摸屏、手柄等。input子系统分为以下几部分：input驱动层，input核心层，input事件层。 上图中，最左边的就是具体的设备,这个不用管。中间部分就是我们要关注的input驱动层，input核心层，input事件层。驱动层：输入设备的具体驱动程序，比如按键驱动程序，向内核层报告输入内容。核心层：承上启下，为驱动层提供输入设备注册和操作接口。通知事件层对输入事件进行处理。事件层：主要和用户空间进行交互。 drivers/input/input.c 123register_chrdev_region(MKDEV(INPUT_MAJOR, 0), INPUT_MAX_CHAR_DEVICES, "input"); 这个文件中注册了一个类，设备号是13 输入设备注册在使用 input 子系统的时候我们只需要注册一个 input 设备即可，input_dev 结构体表示 input设备，此结构体定义在 include/lin ...

1、应用层的锁和内核中的锁区别1-1、特性1-1-1、 内核锁（Kernel Locks） 作用：内核锁用于保护内核数据结构，防止多个内核线程或进程同时访问和修改这些数据结构，从而避免数据不一致或竞争条件。 类型： 自旋锁（Spinlock）：当一个线程试图获取已经被占用的自旋锁时，它会不断循环（自旋）直到锁可用。适用于持有时间短的场景。 互斥锁（Mutex）：当一个线程试图获取已经被占用的互斥锁时，它会被阻塞，直到锁可用。适用于持有时间较长的场景。 读写锁（Read-Write Lock）：允许多个读操作同时进行，但写操作是独占的。适用于读多写少的场景。 使用场景：内核锁主要用于内核空间，保护内核数据结构，确保内核的稳定性和一致性。 1-1-2、 应用层锁（Application-Level Locks） 作用：应用层锁用于保护应用程序中的共享数据，防止多个线程或进程同时访问和修改这些数据，从而避免数据不一致或竞争条件。 类型： 互斥锁（Mutex）：类似于内核中的互斥锁，用于保护共享资源，确保同一时间只有一个线程可以访问。 读写锁（Read-Write Lock）：允许多个读 ...

linux中断1、硬件中断1-1、Linux内核中断API以下是Linux内核中断处理相关的API 1-1-1、中断处理函数注册和注销12int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler, unsigned long flags, const char *name, void *dev);void free_irq(unsigned int irq, void *dev); request_irq 参数： unsigned int irq: 中断号。 irq_handler_t handler: 中断处理函数指针。 unsigned long flags: 中断标志（如IRQF_SHARED表示共享中断线）。 const char *name: 中断处理程序的名称，用于调试。 void *dev: 设备标识符，通常为设备结构体。 返回值： 0: 成功注册。 非零值: 注册失败。 free_irq 参数： unsigned int irq: 中断号。 void *dev: 设备标识符，必须与注册时一致。 ...

定时器1、内核config配置配置内核定时器步骤 12->kernel Features ->timer frequency (<choice> [=y]) 在里面可以选择系统的节拍数，默认是1000Hz，也就是1ms节拍，如果选择2000Hz，就是0.5ms节拍，如果选择10000Hz，就是0.1ms节拍。配置完成后，在源码中的.config文件中，会自动生成如下配置： 1CONFIG_HZ=1000 这个就是节拍率。 这个配置生效在：include/asm-generic/param.h中 1234567891011#ifndef __ASM_GENERIC_PARAM_H#define __ASM_GENERIC_PARAM_H#include <uapi/asm-generic/param.h># undef HZ# define HZ CONFIG_HZ /* Internal kernel timer frequency */# define USER_HZ 100 /* some user inte ...

在 Linux 内核中，有专门用于控制 GPIO（General - Purpose Input/Output，通用输入输出）输出的函数。 4.8 之前的内核在较旧的 Linux 内核版本中，使用的是传统的 GPIO 接口。相关函数主要定义在 <linux/gpio.h> 头文件中。 1、请求GPIO在使用 GPIO 之前，需要先请求该 GPIO 资源，以确保不会与其他驱动冲突。 123#include <linux/gpio.h>int gpio_request(unsigned gpio, const char *label); 2、设置GPIO方向输出1int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value); gpio：要设置的 GPIO 编号。 value：初始输出电平，0 表示低电平，1 表示高电平。返回值：成功时返回 0，失败时返回负数错误码。 3、设置 GPIO 输出电平1void gpio_set_value(unsigned gpio, int value); gpio： ...