中国电力建设集团公司官方网站,辽宁省工程造价信息网官网,口碑最好的网页游戏,最基础的编程代码一、Linux固件子系统概述 固件是硬件设备自身执行的一段程序。固件一般存放在设备flash内。而出于成本和便利性的考虑#xff0c;通常是先将硬件设备的运行程序打包为一个特定格式的固件文件#xff0c;存储到终端系统内#xff0c;通过终端系统给硬件设备进行升级。Linux内…一、Linux固件子系统概述 固件是硬件设备自身执行的一段程序。固件一般存放在设备flash内。而出于成本和便利性的考虑通常是先将硬件设备的运行程序打包为一个特定格式的固件文件存储到终端系统内通过终端系统给硬件设备进行升级。Linux内核开发过程中开发人员调试外设驱动设备比如触控充电线性马达存储WIFI设备等同样存在需要更新固件的情况。在Linux系统中设备驱动程序处于内核态而固件文件处于用户态因此需要一个安全稳定可靠的机制用来确保设备驱动程序成功加载固件文件。为了解决设备驱动程序从内核态稳定加载用户态固件文件的问题Linux系统提供了固件子系统。 二、Linux固件子系统实现机制 1. 流程简介: Linux固件子系统基于sysfs 和uevent机制实现。 驱动程序调用固件系统函数接口申请固件之后固件子系统使用固件编译内核的方式去获取固件如果获取失败就使用固件缓存的方式去获取固件如果仍然获取失败就使用默认路径内核直接查找的方式去获取固件。如果还是获取失败就通过上报uevent消息给init进程。init进程则接收到uevent消息过滤出subsystem类型为firmware的消息。init进程根据uevent消息内指向的固件信息去查找固件通过sysfs提供的文件节点接口把获取的固件内容从用户态写入内核态从而使驱动程序获取到固件文件的数据。 Linux固件系统提供了多种在不同场景下获取固件文件的方法。 1直接编译到内核的方式 2固件缓存的方式 3直接根据内核指定路径的方式 4通过init进程来协助处理的方式 2. 流程框图 3. 主要函数接口 主要函数接口申请固件接口主要类型分为同步和异步。 通常申请固件的过程比较耗时以及处理固件升级的过程比较耗时因此可以采用异步函数接口实现或者在驱动程序内先创建工作队列调用同步函数接口实现。其中 内核申请固件文件调用 request_firmware函数实现。内核获取固件文件后调用release_firmware释放相关的内存。 其中 request_firmware_direct接口只在内核指定的路径内查找固件不使用uevent机制来获取固件。request_firmware_nowait接口是通过异步的工作队列去获取固件可以起到不阻塞驱动probe时间的作用。 4. 实现过程 1request_firmware实现流程 request_firmware函数通过调用_request_firmware_prepare函数设置不同的标志位实现不同的差异功能。 a. _request_firmware_prepare函数: 在打开CONFIG_FW_LOADER宏开关基础上首先通过调用fw_get_builtin_firmware函数的方式判断固件文件是否编译到内核。 接着调用fw_lookup_and_allocate_buf函数判断全局fw_cache结构内链表是否记录过当前请求firmware的name。如果不存在当前请求firmware的name则动态分配对应的内存空间并且添加当前请求firmware的name到全局的fw_cache结构内的链表。 b. fw_get_filesystem_firmware函数: 主要是通过内核提供的默认路径去查找固件文件调用kernel_read_file_from_path函数。如果没有查找到固件文件则通过标志位FW_OPT_USERHELPER判断是否启用USER_HELPER模式实现。 其中: Firmware系统内默认路径如下 默认路径可以通过kernel command line的方式来增加一个路径通过module_param_string接口传递给变量path来客制化新增路径。 资料直通车Linux内核源码技术学习路线视频教程内核源码 学习直通车Linux内核源码内存调优文件系统进程管理设备驱动/网络协议栈 2 USER_HELPER模式 在内核打开CONFIG_FW_LOADER_USER_HELPER之后才支持该功能。主要功能就是通过kernel上报uevent消息给到init进程通过init进程获取固件信息写入底层sysfs节点。 a. fw_load_from_user_helper函数 先调用fw_create_instance函数创建device设备class文件和属性文件以及分配firmware_priv结构体。 接着在/sys/class/firmware 下将创建一个目录该目录使用设备名作为它的目录名。 该目录包含三个属性 loading 设置为 1该属性由负责装载固件的用户空间设置1开始 设置为 0当装载过程完毕 设置为 -1将终止固件装载过程。 data 用来接收固件数据在设置完loading 后用户空间进程把固件写入该属性。 device /sys/devices 下相应入口的符号链接。 timeout 默认申请firmware通过uevent方式最大超时时间为60S支持上层写入超时时间。b. _request_firmware_load函数 首先先禁用uevent上报通过调用device_add函数添加设备触发调用firmware_uevent函数。其中填充uevent上报的信息格式包括固件的名称超时时间是否异步。 下一步则启用uevent上报功能同时调用kobject_uevent函数上报add动作类型给到上层ueventd。 接着调用fw_state_wait_timeout函数在预设的超时时间内等待上层ueventd的处理。 若超时时间达到或者收到完成量唤醒则释放之前申请的内存释放deviceclass等内存信息。 3ueventd相关firmware处理流程 Ueventd是init进程内重要的模块它主要处理selinuxdev设备创建监听kernel上报uevent消息firmware固件加载等内容。 a. FirmwareHandler处理流程 FirmwareHandler内的HandleUevent方法主要是处理firmware固件加载和底层节点的交互流程。 首先先判断uevent消息的subsystem类型是firmware字段才进行处理这个类型只有kernel内firmware模块才会上报。 HandleUevent主要是通过一个主线程创建不同的子线程并行分别处理来自kernel的不同驱动的firmware请求。 b. ProcessFirmwareEvent函数: 首先是循环判断ueventd支持的路径内检索固件文件是否存在若存在则写入底层loading属性文件为1同时拷贝获取的固件文件写入到底层data文件。完成之后则写入底层loading属性文件为0。 至此kernel就获取到了用户空间写入的固件文件信息。 其中: ueventd 默认支持搜索固件的路径 来自 ueventd.rc文件内指定的firmware_directory。 原文作者内核工匠