1、嵌入式Linux內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)、lichao-PART ONE、嵌入式Linux系統(tǒng)調(diào)用、系統(tǒng)調(diào)用、概念所謂系統(tǒng)調(diào)用和內(nèi)核提供的強(qiáng)大函數(shù)系列。系統(tǒng)調(diào)用用戶進(jìn)程、通過某些特殊函數(shù)(如open)請求內(nèi)核服務(wù)、牙齒時暫停用戶進(jìn)程、請求內(nèi)核驗證用戶、嘗試、結(jié)果反饋用戶進(jìn)程、重新啟動用戶進(jìn)程在系統(tǒng)調(diào)用內(nèi)核中實現(xiàn)、以固定方式向用戶顯示系統(tǒng)調(diào)用，gate系統(tǒng)調(diào)用是用戶程序與內(nèi)核交互的界面。系統(tǒng)調(diào)用的作用系統(tǒng)調(diào)用是用戶界面在內(nèi)核中實現(xiàn)的，沒有系統(tǒng)調(diào)用牙齒，用戶就不能使用內(nèi)核。API/POSIX和C庫、API:應(yīng)用程序節(jié)目介面POSIX介面3360由IEEE提議，用于定義可移動操作系統(tǒng)接

2、口的標(biāo)準(zhǔn)、UNIX、DEC OpenVMS和windows 執(zhí)行使用者節(jié)目(例如3360fork)根據(jù)glibc的函數(shù)實作，取得系統(tǒng)調(diào)用編號，執(zhí)行int $0 X80產(chǎn)生中斷執(zhí)行位址空間轉(zhuǎn)換與堆疊切換，執(zhí)行SAVE_ALL。 (內(nèi)核模式)中斷處理，根據(jù)系統(tǒng)調(diào)用表調(diào)用內(nèi)核函數(shù)。運行內(nèi)核函數(shù)。運行RESTORE_ALL并返回用戶模式，分析系統(tǒng)調(diào)用sethostname()，功能：使用網(wǎng)絡(luò)中計算機(jī)的主機(jī)名設(shè)置：intsethostname (constchar * name，size _ t let在現(xiàn)有內(nèi)核程序中，要添加到新的函數(shù)連接中，必須編輯兩個文件。要修改的第一個文件為/usr/src/Li

3、nux/include/ASM-i386/unistd . h。牙齒文件包含為每個系統(tǒng)調(diào)用分配唯一編號的系統(tǒng)調(diào)用清單。文件中的每行均采用#define _NR_name NNN格式。其中，name替換為系統(tǒng)調(diào)用名稱，NNN是相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用編號。必須將新系統(tǒng)調(diào)用名稱添加到列表的末尾，并指定編號序列中的下一個可用系統(tǒng)調(diào)用編號。我們的系統(tǒng)調(diào)用：# define _ _ NR _ mycall 191，第二個要修改的文件是/usr/src/Linux/arch/i386/kernel/entry數(shù)組，其中包含內(nèi)核的每個系統(tǒng)調(diào)用指針這將向數(shù)組中添加新的內(nèi)核函數(shù)指針。在列表末尾。Linux SYMBOL_

4、NAME(sys_mycall)，(3)要重新配置新的Linux內(nèi)核以獲得新的系統(tǒng)調(diào)用效果，必須重新配置Linux內(nèi)核。要執(zhí)行此操作，必須以超級用戶身份登錄。#pwd/usr/src/linux#超級用戶必須位于當(dāng)前工作目錄(/usr/src/linux)上，才能重建內(nèi)核。# make config # makedep # make clearn # makeb zimage編譯完成后，將生成可用于安裝的壓縮內(nèi)核映像文件：/usr/src/Linux/arch/i33e同樣，出于實驗?zāi)康模覀儗⑸梢粋€簡單的內(nèi)核映像文件/* xtdy.c */_ syscall1 (int，mycall，in

5、t，ret) main () printf (%d n，mycall (100)，如果您在新添加的系統(tǒng)調(diào)用mycall(int *number)牙齒/Armsys2410中，則在添加新系統(tǒng)調(diào)用后，下一步是在Linux內(nèi)核的其馀部分通知您程序的存在?，F(xiàn)有內(nèi)核程序需要編輯兩個文件以添加到新的函數(shù)連接中。第一個文件用于為：/arm sys 2410/kernel/include/ASM-arm/unistd . h系統(tǒng)調(diào)用分配唯一的編號。格式如下： # Define _ _ Define _ _ NR _ my call 226第二個文件位于3360/arm sys 2410/kernel/arch

6、/arm/kernel/ccall牙齒數(shù)組包含內(nèi)核中的每個系統(tǒng)調(diào)用指針。最后，添加新的內(nèi)核函數(shù)指針： long symbol _ name(sys _ my call)，第三步。新的Linux內(nèi)核# pwd/arm sys 2410/kernel # makedep/# make clean # make zimage重新配置最后一個內(nèi)核映像檔案3360/armsys2410/kernel在使用新系統(tǒng)調(diào)用的應(yīng)用程序中新建_ syscall1 (int，mycall，int *，ret)/每個參數(shù)3360函數(shù)返回類型，第二個系統(tǒng)調(diào)用名稱，第三個傳入?yún)?shù)類型intmain (void) int *

7、 p * P一般來說，硬時鐘振動RC電路只要電源供應(yīng)裝置，總是保持振動。對于硬時鐘供電電路、軟時鐘、硬時鐘，軟時鐘(也稱為系統(tǒng)時鐘)由虛擬時鐘、嵌入式操作系統(tǒng)維護(hù)，它是為了便于父軟件讀取硬時鐘而誕生的。每個系統(tǒng)啟動時的硬時鐘讀取時間、軟時鐘分配、系統(tǒng)電源中斷后操作系統(tǒng)結(jié)束、軟時鐘也不存在操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序使用軟時鐘、系統(tǒng)時鐘數(shù)、在Linux系統(tǒng)中，打開設(shè)備電源時系統(tǒng)時鐘值讀取系統(tǒng)時鐘，啟動系統(tǒng)后繼續(xù)更新系統(tǒng)時鐘值，從而使整個ARM-Linux環(huán)境中的所有部件都可以將系統(tǒng)時鐘用作自己的行為基礎(chǔ)。系統(tǒng)時鐘值是整數(shù)值，與我們通常提到的“年、月、日、時、分、秒”不同。在Linux內(nèi)核中，系統(tǒng)時鐘值以累

8、計秒數(shù)顯示，從1970年1月1日00:0:00開始。我們把1970年1月1日00:00:00稱為新紀(jì)元時間，簡稱Epoch。時鐘周期的頻率，硬時鐘實際上是由晶體振蕩器產(chǎn)生的。晶體振蕩器在一秒內(nèi)產(chǎn)生的時鐘脈沖數(shù)是時鐘周期的頻率。Linux使用include/ASM-arm/arch-s3c 2400/Timex . h頭文件：# definecle中定義的CLOCK_TICK_RATE宏來指示輸入時鐘脈沖的頻率。至少2.0版到2 . 1 . 1版當(dāng)時時鐘中斷發(fā)生時，jiffies值加1。因此，jiffies值是自操作系統(tǒng)開始以來的時鐘tick數(shù)、時鐘tick，如果計數(shù)器減少到0，則將生成時鐘中斷

9、，即時鐘tick。通道0計數(shù)器的初始值確定在生成時鐘中斷之前需要多少時鐘周期，因此還確定時鐘tick talk時間間隔的長度。、PART II、系統(tǒng)時鐘數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)時鐘數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、struct timeval time _ ttv _ sec/* seconds */suseconds _ ttv _ usec；/* microseconds */；Tv_sec是從1970年1月1日開始計算的秒數(shù)。tv_usec是當(dāng)前秒內(nèi)的微秒(10E-6second)數(shù)據(jù)類型time_t和suseconds_t是ARM-linux系統(tǒng)上的long類型。ARM-Linux定義了存儲系統(tǒng)當(dāng)前時間的全局變量xti

10、me牙齒，xtime的數(shù)據(jù)類型為struct timeval。系統(tǒng)時區(qū)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，struct time zone int tz _ minutes west；Inttz _ dsttime。在ARM-Linux系統(tǒng)上，每個用戶都可以設(shè)置自己的時區(qū)，但系統(tǒng)內(nèi)核會保留格林尼治時間。在系統(tǒng)時區(qū)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，tz_minuteswest成員表示牙齒時區(qū)和格林尼治時間之間的差異。Tz_dsttime成員表示時間的修改方式。需要修改時間的原因是由于夏令的出現(xiàn)，現(xiàn)在Linux內(nèi)核中的夏令已廢棄，因此牙齒成員沒有任何意義。初始化時將值指定為0意味著不需要修改。ARM-Linux系統(tǒng)定義了存儲系統(tǒng)當(dāng)前時區(qū)的全局變

11、量sys_tz。時間結(jié)構(gòu)，電腦使用秒和epoch表示時間，但對現(xiàn)實世界的人來說，他們更習(xí)慣使用“年、月、日、分、秒”等計時方法，因此在ARM-Linux系統(tǒng)中提供轉(zhuǎn)換方法和相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在Linux系統(tǒng)上，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)structtm、structtm Linux _ sec用于說明時間；Inttm _ minInttm _ hourInttm _ mdayInttm _ monInttm _ yearInttm _ wdayInttm _ ydayInttm _ isdst。32位無符號整數(shù)，表示第III部分、系統(tǒng)時鐘全局變量、全局變量jiffies和自系統(tǒng)啟動以來的時鐘滴答數(shù)。每次出現(xiàn)時鐘t

12、imer時，內(nèi)核的時鐘中斷處理函數(shù)timer_interrupt()都會在全局變量jiffies中加1。牙齒變量在內(nèi)核/timer.c源文件中定義如下：unsigned long volatile jiffies使用限定符volatile指示jiffies是容易變化的變量。因此，編譯器時不能通過CPU內(nèi)部cache訪問變量。全局變量xtime是timeval結(jié)構(gòu)類型的變量，表示當(dāng)前時間間隔UNIX時間間隔1970 01 01 00: 00: 00的相對秒值。Linux內(nèi)核通過kernel/timer.c文件中定義的timeval結(jié)構(gòu)類型的全局變量xtime保留當(dāng)前時間，如下所示：volatil

13、e struct timeval xtime _ _ attribute _ _全局變量xtime牙齒的當(dāng)前時間通常用于用戶發(fā)現(xiàn)和設(shè)置，其他內(nèi)核模塊通常很少使用(其他內(nèi)核模塊最常用jiffies)，因此xtime更新通常不是緊迫的任務(wù)，因此通常需要時鐘中斷下半部分(全局變量Timezone結(jié)構(gòu)類型在include/linux/time.h頭文件中定義。根據(jù)上面的結(jié)構(gòu)，Linux將內(nèi)核/時間：在c文件中定義全局變量sys_tz，以指示系統(tǒng)當(dāng)前所在的時區(qū)信息。struct timezone sys _ tz，PART IV，初始化系統(tǒng)時鐘，啟動系統(tǒng)時，ARM-Linux初始化硬件和軟件時鐘/init/main . cstart _ kernel()time _ init()；void _ _ inittime _ init(void)xtime . TV _ usec=0；xtime . TV _ sec=0；setup _ timer()；/include/ASM-arm/arch-s3c 2410/time . h static inline void setup _ timer(void)struct timer unsignsgettime offset=s3c