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[导读] Linux设备林林总总，嵌入式开发一个绕不开的话题就是设备驱动开发，在做具体设备驱动开发之前，有必要对Linux设驱动模型有一个相对清晰的认识，将会帮助驱动开发，明白具体驱动接口操作符相应都做些什么。
以下以内核提供的演示样例代码pci-skeleton.c，具体说明一个pci设备驱动程序的注冊过程。其它设备的驱动代码注冊过程基本同样，大家可自行查看。使用的内核代码版本号是2.6.38。
Linux内核及源码学习使用陈莉君老师的书《深入分析Linux内核源代码》，内核源码版本为2.4.16。
WinXP重装系统后设备管理器里面出现黄色问号。各自是“SM总线控制器”和“其它PCI桥设备“，主板是七彩虹的，芯片组是 geForce 7025的，南桥是 nForce 630a，用七彩虹官网的主板驱动装了没用。
其中，struct subsys_private包含一个设备链表(struct klist klist_devices)和一个驱动链表( struct klist klist_drivers)
PMD是Poll Mode Driver的缩写，即基于用户态的轮询机制的驱动。本文将介绍PMD的基本原理。
Leo Hou,目前就职于IC行业某硬件数据加速独角兽企业，从事虚拟化方向，聚焦于基于QEMU/KVM的IO虚拟化和系统虚拟化，主要负责虚拟化相关方案和团队建设。
在虚拟化云桌面中，关于外设的使用一直有两种基本功能， 设备的透传（passthrough）与重定向（redirection）.
VxWorks从6.2开始，引入了vxBus，一种新的设备驱动框架。vxBus使得新设备、新驱动的添加，更为灵活；驱动与BSP的耦合度更低；而且支持更多的总线
TTY子系统位于标准字符驱动之下，其中包括：TTY核心层，TTY线路规程，TTY驱动层。
在 vhost_net 的方案中，由于 vhost_net 实现在内核中，guest 与 vhost_net 的通信，相较于原生的 virtio 方式性能上有了一定程度的提升，从 guest 到 kvm.ko 的交互只有一次用户态的切换以及数据拷贝。这个方案对于不同 host 之间的通信，或者 guest 到 host nic 之间的通信是比较好的，但是对于某些用户态进程间的通信，比如数据面的通信方案，openvswitch 和与之类似的 SDN 的解决方案，guest 需要和 host 用户态的 vswitch 进行数据交换，如果采用 vhost_net 的方案，guest 和 host 之间又存在多次的上下文切换和数据拷贝，为了避免这种情况，业界就想出将 vhost_net从内核态移到用户态。这就是 vhost-user 的实现。
SR-IOV是Single Root I/O Virtualization的缩写。SR-IOV 技术是一种基于硬件的虚拟化解决方案，可提高性能和可伸缩性。SR-IOV 标准允许在虚拟机之间高效共享 PCIe（Peripheral Component Interconnect Express，快速外设组件互连）设备，并且它是在硬件中实现的，可以获得能够与本机性能媲美的 I/O 性能。SR-IOV 规范定义了新的标准，根据该标准，创建的新设备可允许将虚拟机直接连接到 I/O 设备。
在上期，我们提到，子虚将SPDK的轮询机制，与JFZ女士的日本游记中的画面进行了联系，虽然觉得自己在隐秘地开车，但还是留下了证据。
上周写好了DragonOS的AHCI驱动程序，能够通过DMA读写SATA硬盘，在这里简单记录一下。
在第二章的计算章节，我们在KVM一节有介绍过QEMU，因相隔较远，这里再将其基本架构做一下简要回顾
Linux内核主要由 进程管理、内存管理、设备驱动、文件系统、网络协议栈 外加一个 系统调用。
PCI是外围设备互连(Peripheral Component Interconnect)的简称，作为一种通用的总线接口标准，它已经普遍使用在了计算机中。PCI总线常见于x86体系，本文默认面向的体系为x86，注意x86架构下IO与内存是独立编址的。
Jack,目前就职于通信行业某上市公司，主要从事Linux相关系统软件开发工作，负责基带芯片Soc芯片建模仿真以及虚拟化系统软件开发，基带芯片soc芯片BringUp及驱动开发，喜欢阅读内核源代码，在不断的学习和工作中深入理解外设虚拟化，网络虚拟化，用户态驱动等内核子系统。
进程管理 : 包括 进程创建 , 销毁 , 线程组管理 , 内核线程管理 , 队列等待 ;
原文出处：http://www.cnblogs.com/jacklu/p/4619110.html
在虚拟化中，单根输入/输出虚拟化(SR-IOV) 是一种出于可管理性和性能原因允许隔离PCI Express资源的规范
大侠好，欢迎来到FPGA技术江湖，江湖偌大，相见即是缘分。大侠可以关注FPGA技术江湖，在“闯荡江湖”、"行侠仗义"栏里获取其他感兴趣的资源，或者一起煮酒言欢。
VFIO(Versatile Framework for userspace I/O) : 用户空间 I/O 的多功能框架
现在越来越多的产品具有M core和A core的异构架构，既能达到M核的实时要求，又能满足A核的生态和算力。比如NXP的i.MX8系列、瑞萨的RZ/G2L系列以及TI的AM62x系列等等。虽然这些处理器的品牌及性能有所不同，但多核通信原理基本一致，都是基于寄存器和中断传递消息，基于共享内存传输数据。
使用过虚拟机pci passthrough或者做过DPDK/SPDK开发的同学一定很熟悉下面的配置:
详细介绍内核配置选项及删改情况 第一部分：全部删除 Code maturity level options —> 代码成熟等级选项 []Prompt for development and/or incomplete code/drivers 默认情况下是选择的，这将会在设置界面中显示还在开发或者还没有完成的代码与驱动.不选。 第二部分 ：除以下选项，其它全部删除 General setup—〉 System V IPC (IPC:Inter Process Communication)是组系统调用及函数库，它能让程序彼此间同步进行交换信息。某些程序以及DOS模拟环境都需要它。为进程提供通信机制，这将使系统中各进程间有交换信息与保持同步的能力。有些程序只有在选Y的情况下才能运行，所以不用考虑，这里一定要选。 第三部分：除以下选项，其它全部删除 Loadable module support —> 可引导模块支持 建议作为模块加入内核 [] Enable loadable module support 这个选项可以让你的内核支持模块，模块是什么呢？模块是一小段代码，编译后可在系统内核运行时动态的加入内核，从而为内核增加一些特性或是对某种硬件进行支持。一般一些不常用到的驱动或特性可以编译为模块以减少内核的体积。在运行时可以使用modprobe命令来加载它到内核中去(在不需要时还可以移除它)。一些特性是否编译为模块的原则是，不常使用的，特别是在系统启动时不需要的驱动可以将其编译为模块，如果是一些在系统启动时就要用到的驱动比如说文件系统，系统总线的支持就不要编为模块了，否在无法启动系统。 []Automatic kernel module loading 一般情况下，如果我们的内核在某些任务中要使用一些被编译为模块的驱动或特性时，我们要先使用modprobe命令来加载它，内核才能使用。不过，如果你选择了这个选项，在内核需要一些模块时它可以自动调用modprobe命令来加载需要的模块，这是个很棒的特性，当然要选Y喽。 第四部分：全部删除 Block layer—–〉块设备 第五部分：除以下选项，其它全部删除 Processor type and features —> 处理器类型 Subarchitecture Type (PC-compatible) —> 这选项的主要的目的，是使Linux可以支持多种PC标准，一般我们使用的PC机是遵循所谓IBM兼容结构(pc/at)。这个选项可以让你选择一些其它架构。我们一般选择PC-compatible就可以了。 Processor family（386） : 它会对每种CPU做最佳化，让它跑的好又快，一般来说，你是什么型号的就选什么型号的就好。我选的是386，这样内核会省下不少空间 第六部分：除以下选项，其它全部删除 Power management options (ACPI, APM) —> 电源管理选项 [ ] Power Management Debug Support 电源管理的调试信息支持，如果不是要调试内核有关电源管理部份，请不要选择这项。 ACPI Support —〉高级电源接口配置支持，如果BIOS支持，建议选上这项 []Button 这个选项用于注册基于电源按钮的事件，比如power, sleep等，当你按下按钮时事件将发生，一个守护程序将读取/proc/acpi/event，并执行用户在这些事件上定义的动作比如让系统关机。可以不选择，根据自己的需求。 第七部分：除以下选项，其它全部删除 Bus options (PCI, PCMCIA, EISA, MCA, ISA) —> 总线选项 []PCI support PCI access mode (Any) —> PCI外围设备配置，强列建议选Any，系统将优先使用MMConfig，然后使用BIOS，最后使用Direct检测PCI设备。 第八部分：除以下选项，其它全部删除 Executable file formats —> Kernel support for ELF binaries ELF是开放平台下最常用的二进制文件，它支持不同的硬件平台。一定要选。 第九部分：除以下选项，其它全部删除 Networking Networking options —> []Unix domain sockets []TCP/IP networking 第十部分：除以下选项，其它全部删除 Device Drivers —>设备驱动 Block devices——-〉 []Compaq SMART2 support [] Compaq Smart Array 5xxx support []Loopback device support 大部分的人这一个选项都选N，因为没有必要。但是如果你要mount iso文件的话，你得选上Y
现代操作系统由一个或多个处理器、主存、打印机、键盘、鼠标、显示器、网络接口以及各种输入/输出设备构成。计算机操作系统是一个复杂的系统。
1.CPU 发起的，访问PCIe设备配置空间的数据流。这种数据流主要是BIOS/Linux PCIe driver 对设备进行初始化、资源分配时，读写配置空间的。包括PCIe 枚举，BAR 空间分配， MSI 分配等。 设备驱动通过 pci_wirte_config() / pci_read_config() 发起配置空间访问。 lspci / setpci 也是对应到配置空间访问。
KVM的网络优化方案，总的来说，就是让虚拟机访问物理网卡的层数更少，直至对物理网卡的单独占领，和物理机一样的使用物理网卡，达到和物理机一样的网络性能。
PCI总线是一条共享总线，在一条PCI总线上可以挂接多个PCI设备。这些PCI设备通过一系列信号与PCI总线相连，这些信号由地址/数据信号、控制信号、仲裁信号、中断信号等多种信号组成。
1）物理地址：CPU地址总线传来的地址，由硬件电路控制其具体含义。物理地址中很大一部分是留给内存条中的内存的，但也常被映射到其他存储器上（如显存、BIOS等）。在程序指令中的虚拟地址经过段映射和页面映射后，就生成了物理地址，这个物理地址被放到CPU的地址线上。
第一种方法纵向或者横向来读都可以，因为代码量不是很大。《linux内核完全剖析》《linux内核完全注释》是引导你横向阅读的书，《linux内核设计的艺术》是引导你纵向阅读的书。建议横向纵向结合着来，纵向跟着bochs调试工具来是必不可少的，当遇到问题时进入到相应的功能模块横向拓展一下。
虚拟化技术是实现云计算的基石，虚拟化技术主要由三项关键技术构成：CPU 虚拟化、内存虚拟化和 I/O 虚拟化。I/O 虚拟化作为计算、网络与存储的技术交织点，其重要性与复杂性不言而喻。
运维工程师（Operations）是负责维护并确保整个服务的高可用性，同时不断优化系统架构提升部署效率、优化资源利用率提高整体的ROI的专业人员。他们的基本职责是负责服务的稳定性，确保服务可以7*24H不间断地为用户提供服务。
SSD正在迅速扩展它在数据中心中的份额，同旋转介质（HHD）相比，当前的闪存在性能、功耗和机架密度上具有明显优势，随着下一代媒介进入市场，这些优势将持续扩大。
简言之，virtio 是对于半虚拟化管理程序（para-virtualized hypervisor）中设备的一个抽象层。virtio 是 Rusty Russell 为了支持他自己的虚拟化方案 lguest 而开发的。
首先，我们知道驱动是内核的一部分，那么驱动在内核中到底扮演了什么角色呢？ 设备驱动程序在内核中的角色：他们是一个个独立的“黑盒子”，使某个特定的硬件响应一个定义良好的内部编程接口，这些接口完全隐藏了设备的工作细节。（说白了，驱动程序除了对外提供特定的接口外，任何实现细节对应用程序都是不可见的。）用户的操作通过一组标准化的调用执行，而这些调用独立于特定的驱动程序。驱动程序的任务是把这些标准化调用映射到实际硬件的设备特有操作上。 在编写驱动程序时，程序员应该特别注意下面这个概念：编写访问硬件的内核代码时，不要给
说明： lspci 是一个用来显示系统中所有PCI总线设备或连接到该总线上的所有设备的工具。
为了更好地解决I/O设备和主机之间连接的灵活性问题，计算机的结构从分散连接发展为总线连接
即使看了所有的Linux 内核文章，估计也还不是很明白，这时候，还是需要fucking the code.
超标量CPU是这样工作的,多个取值和解码同时进行，取值解码完成后的指令会进入缓冲区，缓冲区对应多个执行单元，每当缓冲区中有指令且有空闲的执行单元时，就会从缓冲区取出指令进入执行单元执行.
igb_uio 是 dpdk 内部实现的将网卡映射到用户态的内核模块，它是 uio 模块的一个实例。
大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。platform device ================= 头文件：linux/platform_device.h 为什么使用 platform device？ ————————– 从硬件的角度来说，集成在嵌入式芯片内部的外设离CPU最近，它们不依附于GPIO或者PCI，I2C此类的 总线，它们挂接在soc内存空间，cpu靠操作这些soc内存空间来控制这些片内的外设。 从驱动的角度，为了获取这些挂接在soc内存空间的外设的资源，linux系统专门定义了一类总线来 挂接它们。这就是platform总线，挂接在此总线上的设备称为platform device，操作设备的驱动 叫做platform driver。 platform device的作用就是描述片内外设的资源，结构体的定义如下 struct platform_device{ const char *name; // 设备号 struct device *dev; u32 num_resources; // 设备使用的资源的数量 struct resource *resource; // 资源数组 };
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