VFS的实现是以“一切皆是文件”为需求出发点的。要理解VFS的框架首先看一下VFS和系统的静态关系框图,如图5-1所示。从图5-1可见,VFS是用户层的直接接口,是面向用户的服务。图5-1VFS和系统静态关系图在图5-2中每个节点被使用时都会在VFS层中创建dentry,这样可以快速通过文件名进行查找和定位,Linux内核中对dentry的管理组织形式如图5-3所示。以上是系统运行时VFS对文件名的组织管理,这是VFS管理的一个方面。......
2023-11-22
谈到Linux,首先想到的是类似Ubuntu这样复杂的系统。说到Linux系统复杂,确实如此,光是受欢迎的桌面发行版本就超过十种之多。要是算上各种各样的嵌入式应用的Linux系统,估计要超过百种之多。面对如此复杂的系统,没有必要害怕,数量上虽然多,但是整个系统的框架却是相同的。Linux系统框架如图3-1所示。
图3-1 Linux系统框架
图3-1中可以看到与上层的复杂多样相比,基础层(foundation)的核心是简单唯一的Linux内核(Linux Kernel4)。也正是因为Linux内核的唯一性,各个不同发布版本拥有相同的框架。Linux内核是在整个Linux系统的最底层,它负责管理硬件,运行用户程序,并保持系统整体的安全性和完整性。虽然Linux内核在Linux系统中是很小的一部分,但它是Linux系统的核心,并决定了整个系统的性能和效率,在整个Linux系统中起着独一无二的作用。可以说是Linux系统的根和灵魂。(www.chuimin.cn)
图3-1中看到Linux内核还有另一层面的含义。从层次的角度考虑,底层的模块都是提供服务的,服务要能够满足应用的各种需求。应用需求的变化必然对底层提出更多的要求,因此底层的服务不能固定不变,也是要发展的。这对于Linux内核同样适用。当然Linux内核毕竟是在硬件之上的层次,所以应用需求的变化发展不能完全依赖于Linux内核解决,一部分的实现还是要硬件支持才行(比如虚拟化技术)。
可见整个系统的发展是一个综合的结果,对其中一部分的研究也应该综合考虑。所以对Linux内核的剖析、学习和研究也不能独立于系统进行,而是要综合考虑应用、内核和硬件等各方面的信息和内容。这样才能更全面、深刻地理解Linux内核。
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2023-11-22
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2023-11-22
考虑到电源管理的需求涉及处理器和各种设备,一方面是处理器尽可能减少功耗,另一方面是设备尽可能减少功耗。图5-30Linux电源管理各个功能从图5-30可见Linux内核的电源管理功能有与处理器相关的CPUIdle和CPUFreq,也有与设备相关的runtime pm,另外还有与整个系统待机时SLM相关的低功耗电源管理功能。下面分别对这些功能框架进行介绍。具体的驱动同样会在SoC电源管理部分进行讲解。对具体设备的电源管理实现,将在设备驱动中进行详细分析。......
2023-11-22
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2023-11-22
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2023-11-22
1框架总体设计从输入设备框架的需求可知,内核的整个输入流程应该分为下层的各种输入设备和上层与用户的控制信息交互两个方面。从图6-1可见,输入设备系统框架的核心部分从底到上分为input driver,input core和event handler三个部分。应用层则要根据输入设备的事件进行相应的操作,为了给应用层统一的接口,输入设备框架对于输入事件进行了规范。......
2023-11-22
1基本中断处理流程Linux内核的中断处理框架当然要满足之前提到的各种需求。对Linux内核来说,每个中断号都是通过irq_desc进行描述的,可以说irq_desc是中断处理的核心。通过这些抽象结构就可以实现整个中断处理的框架。2中断处理延时操作下面介绍系统如何解决中断中大数据量时的延时处理问题。图4-28是Linux内核中断处理流程。......
2023-11-22
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