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LDD3

步骤

根据ldd3，总结写一个简单驱动的步骤

```   1. 基本头文件<moduel,moduleparam.init>，基础函数头文件<kernel,slab,fs,error,types,proc+fs,etc>，属于哪一类设备及kernel对应头文件cdev，模块初始化函数module_init module_exit   2. 输出参数module_param，版本号MODULE_VERSION作者MODULE_AUTHOR等   3. 补全init函数：分主次设备号、注册设备device（malloc，cdev_add），最后call init其他设备的函数（没懂？）

```

建立和运行模块

安装、卸载模块，insmod、rmmod，modprobe安装一组依赖模块。注意错误处理、并发可重入
导出符号表：EXPORT_SYMBOL
用户空间模块：（优）额外库、方便调试、安全（劣）慢、特定设备、限制操作
初始化参数、文件接口。module_param() 设置可见性和权限，modprobe配置文件(/etc/modprobe.conf)
kernel Makefile obj-m obj-y

    #include <linux/init.h> //initialize
    __init module_init()
    __exit module_clean()
    #include <linux/sched.h>
    struct task_struct *current //sleeping and def
    current->pid
    current->comm
    #include <version.h> // verison match
    #include <linux/moduleparam.h>
    #include <linux/kernel.h> //print pipe

字符驱动

devices

设备号：主号动态分配（alloc_chrdev_region），静态分配（devices.txt表 /proc/devices），次号默认分配。在dev和proc中

如果已知主设备号dev，使用register_chrdev_region（几乎不用） 
如果不知道主设备号，使用alloc_chrdev_region 
主编号通常是驱动，次编号通常是驱动指的设备（当然可以有多个），所以次编号可以作为设备数组索引（常见的实现方式） 

设备的数据结构

文件操作、文件结构：一个可打开的文件，open才创建,close引用计数为0执行release。inode就是可见的文件夹或文件如果是device的ll就能show info
copy_to_user

调试

syslog 设置日志等级（外部可见） klog内核(缓冲区在/proc/kmsg klogctl设置) 自定义消息要转存
驱动消息打开关闭（给了一个预编译宏）
限速：/proc/sys/kern/printk_ratelimit
重定义输出tty print_dev_t打印编号
proc少用 sysfs建议 ioctl好、快、可隐藏
proc （内核文件都是先定义打开的动作再实体到文件系统create_proc_read_entry）proc_create 和 proc_create_data
系统挂起

驱动（schedule()）用户（魔术 sysrq 键：通过键盘 Alt+SysRq+(部分笔记本上是Alt+Fn+PrtSrc+) 、常见入口：/proc/sysrq-trigger）

调试：gdb kdb kgdb 用户模式 Linux 移植、 Linux Trace Toolkit
并发可重入：spinlock、(mutex、rwlock)、semaphore、completion、atomic_t、seqlock、rcu

并发

内核信号量semaphore

常规初始化

void sema_init(struct semaphore *sem, int val);

定义为互斥锁

DECLARE_MUTEX(name);
DECLARE_MUTEX_LOCKED(name);

定义动态互斥锁（使用下列函数时初始化）

void init_MUTEX(struct semaphore *sem);
void init_MUTEX_LOCKED(struct semaphore *sem);

P操作

1.void down(struct semaphore *sem);

2.P操作失败了触发中断：int down_interruptible(struct semaphore *sem);

3.立即返回：int down_trylock(struct semaphore *sem);

r-w semaphore

常规初始化

void init_rwsem(struct rw_semaphore *sem); 

读写锁(读锁，共享读不可写，写锁得不到；写锁，排他)

void down_read/write(struct rw_semaphore *sem);
int down_read/write_trylock(struct rw_semaphore *sem);
void up_read/write(struct rw_semaphore *sem);

写完立即通知所有读者

void downgrade_write(struct rw_semaphore *sem);

Completions 完成通知

静态初始化：

DECLARE_COMPLETION(my_completion);

动态初始化：

struct completion my_completion;
/* ... */
init_completion(&my_completion);

等待完成：

void wait_for_completion(struct completion *c);

发出完成：

void complete(struct completion *c); **可重用**
void complete_all(struct completion *c); **不可重用**

如果线程需要等待complete并退出

void complete_and_exit(struct completion *c, long retval);

自旋锁

原子操作

seqlock

RCU read-copy-update

RCU保护的数据类型只能是指针和list，在这里更新RCU的api操作：

a.      rcu_read_lock()  //标记读者临界区的开始
b.      rcu_read_unlock()  //标记读者临界区的结束
c.      synchronize_rcu() / call_rcu() //等待Grace period结束后进行资源回收
d.      rcu_assign_pointer()  //Updater使用这个宏对受RCU保护的指针进行赋值
e.      rcu_dereference()  //Reader使用这个宏来获取受RCU保护的指针

bitops

tips:一个线程不能lock两次同一个、多个锁加锁顺序相同

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