驱动学习篇

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随记，不定时更新驱动相关知识，累积驱动开发相关经验

一、知识点

1. bios与vbios的区别

BIOS（Basic Input/Output System）和VBios（Video BIOS）是计算机系统中的两个不同的组成部分，它们具有以下区别：

1. 功能不同：BIOS是计算机系统的基本输入/输出系统，负责启动计算机、初始化硬件设备和提供基本的操作系统功能。它包含了一些固化的程序和设置，用于管理计算机系统的硬件和软件。而VBios是显卡的BIOS，主要负责管理和控制显卡的工作，包括显示输出、显存管理、显示模式设置等。
2. 定位不同：BIOS是计算机系统的一个整体组成部分，存在于主板上的固化芯片中。它与计算机的其他硬件设备（如处理器、内存等）紧密相关。而VBios则是显卡上的一个独立的固化芯片或固件，与显卡硬件紧密结合。
3. 可更新性不同：BIOS通常可以通过固件升级来更新，以支持新硬件或修复现有的问题。而VBios的可更新性相对较低，通常只在显卡制造商发布的驱动程序中进行更新。
4. 功能范围不同：由于BIOS是计算机系统的基本组成部分，它涉及到整个系统的初始化和管理，包括处理器、内存、硬盘等。而VBios仅涉及显卡的功能和设置，例如显示输出、分辨率、颜色设置等。

总之，BIOS是计算机系统的基本输入/输出系统，而VBios是显卡的BIOS，负责显卡的管理和控制。它们在功能、定位、可更新性和功能范围等方面存在区别。

2. “烧固件”的固件

在实际应用中，烧录固件时所指的“固件”可以包括各种类型的嵌入式软件程序，用于控制设备的操作和功能。以下是一些常见设备中可能需要烧录的固件类型及其示例：

1. BIOS（基本输入/输出系统）：
   -计算机的主板上存储的 BIOS，负责初始化硬件、启动操作系统等。
   
2. UEFI（统一扩展固件接口）：
   -最新的计算机主板和服务器通常采用 UEFI 替代传统 BIOS，用于提供更先进的引导和系统管理功能。
   
3. 路由器固件：
   -路由器中的固件程序，控制网络路由、无线连接、安全设置等功能。
   
4. 嵌入式系统固件：
   -嵌入式设备（如智能家居设备、工业控制系统）中的固件，用于控制设备的操作和功能。
   
5. 固态硬盘固件：
   -固态硬盘（SSD）中的固件，影响存储器的性能、稳定性和兼容性。
   
6. 显卡固件（VBIOS）：
   -显卡中的 VBIOS，控制显示输出、分辨率、颜色深度等功能。
   
7. 固件更新程序：
   -用于将新固件烧录到设备中的更新程序，确保设备具有最新的功能和修复漏洞。
   

这些都是常见设备中可能需要进行固件烧录的类型，通过更新固件可以改善设备的性能、功能和安全性。本人工作中常说的“烧固件”一般指的是擦除并写入vbios。

3. 节点

1. /proc 目录：

• /proc 是一个虚拟文件系统，它包含了系统和内核的相关信息。这里的每个 “节点” 实际上都是一个文件或目录，包含了有关系统、进程、硬件的实时数据。
• 例子：
  • /proc/cpuinfo：显示 CPU 信息（核心数量、架构等）。
  • /proc/meminfo：显示内存的使用情况。
  • /proc/uptime：显示系统的运行时间。
  • /proc/[PID]：每个进程的虚拟目录，包含该进程的状态、内存使用、打开的文件等信息。

2. /sys 目录：

• /sys 是另一个虚拟文件系统，提供了与内核、设备驱动程序和硬件相关的详细信息。它用于在用户空间与内核进行交互。
• 例子：
  • /sys/class/net：包含所有网络接口的信息，如 eth0、wlan0 等。
  • /sys/block：提供关于块设备的信息，如硬盘、分区等。
  • /sys/devices：提供系统硬件设备的信息。

3. /dev 目录（其他节点）：

• 除了 /dev/fd，/dev 还包含了其他一些设备节点，用于与硬件进行交互或提供设备状态。
• 例子：
  • /dev/sda：表示第一个 SCSI 磁盘或 SATA 硬盘。
  • /dev/tty*：表示终端设备。
  • /dev/null：表示丢弃任何写入的数据的设备。

4. /proc/mounts 或 /etc/mtab：

• 这些文件显示当前挂载的文件系统的信息，包括文件系统类型和挂载位置。

5. /dev/ptmx 和 /dev/pts/：

• /dev/ptmx 和 /dev/pts 提供对伪终端（PTY）的访问，通常与远程登录、终端会话和进程通信相关。

6. /run 目录：

• /run 用于存储运行时数据，如进程的 PID 文件、锁文件等，提供运行中的系统状态。

小结：
这些虚拟节点提供了丰富的计算机和操作系统信息，用户可以通过读取或写入这些文件来查询系统状态、调试问题，甚至控制某些硬件设备。它们在本质上是虚拟的，不占用物理存储空间，但却提供了大量有用的实时数据。

二、测试工具

1. glxgears-3D

齿轮（glxgears）是一个简单的 OpenGL 渲染器，用于测试 3D 图形的性能。在 Linux 系统中，你可以按照以下步骤下载并安装齿轮：

1. 打开终端：在 Linux 中，按下 Ctrl + Alt + T 组合键来打开终端。
2. 安装 Mesa 工具包：输入以下命令来安装 Mesa 工具包：

   sudo apt-get install mesa-utils 

   Mesa 工具包是一个 OpenGL 实现，它提供了许多有用的工具，包括齿轮。

3. 运行齿轮：在终端中输入以下命令来运行齿轮：

   glxgears 

   这将会启动齿轮应用程序，并显示一个旋转的齿轮。你可以通过关闭应用程序来停止它。

请注意，齿轮并不是一个严格意义上的性能测试工具，因为它只是简单地旋转一个齿轮，而不涉及任何复杂的场景或纹理。因此，它只能提供一个粗略的性能估计。如果你需要一个更全面的性能测试工具，可以考虑使用更专业的测试软件，如 Unigine Heaven 或 3DMark。

• 相关使用：
  vblank_mode 是一个用于控制垂直同步（V-Sync）行为的环境变量。在使用 glxgears 这样的 OpenGL 应用程序时，设置 vblank_mode 可以影响渲染帧的显示方式。
  
• vblank_mode=0：禁用垂直同步。在这种模式下，glxgears 会尽可能快地渲染帧，可能导致屏幕撕裂，因为帧的更新与显示器的刷新率不同步。
• vblank_mode=1：启用垂直同步。在此模式下，渲染帧会在显示器的垂直刷新期间更新，从而减少或消除屏幕撕裂现象。不过，这可能会限制帧率到显示器的刷新率，导致某些情况下的性能下降。

总结来说，vblank_mode=0 优化了性能，但可能会有撕裂，vblank_mode=1 则提供更平滑的视觉效果，但可能牺牲一些性能。

2. glmark2-3D

glmark2 使用的 OpenGL 和 OpenGL ES API 进行测试，提供了一系列的渲染场景和测试选项，旨在评估计算机系统的 3D 图形渲染能力。

注意，glmark2 通过测试帧率（FPS）和性能得分，对系统的图形处理能力进行评估和比较。但主要用于比较不同系统或硬件之间的图形性能差异，并不一定代表实际应用程序的性能。在使用 glmark2 进行测试时，需要注意测试环境的一致性和可比性。

要在Ubuntu系统上安装 glmark2，可以按照以下步骤进行操作：

1. 打开终端（Terminal）应用程序。你可以通过按下 Ctrl + Alt + T 快捷键来打开终端。
2. 在终端中运行以下命令，以更新软件包列表和依赖关系：

sudo apt update 

3. 安装 glmark2 软件包：
   法一：通过包管理器安装
   

sudo apt install glmark2 

法二：通过源代码编译安转（kylin系统实操推荐）
首先，确保你的系统上安装了必要的编译工具和依赖项。通常需要安装 git、cmake、gcc、make 等工具，以及 OpenGL 开发库。

# 从它的 GitHub 仓库中克隆源代码： git clone https://github.com/glmark2/glmark2.git # 切换到打了tag的发布版本 cd glmark2 git checkout git checkout xxx # 查看安装说明 vim README vim INSTALL # 此处选择第二种安装方式 # 配置：一般用来测gl，配置选x11-gl ./waf configure --with-flavors=x11-gl # 编译 ./waf # 安装 ./waf install --destdir=DESTDIR # 运行 glmark2 

4. 安装完成后，你可以在终端中运行 glmark2 命令来启动 glmark2 基准测试程序。

glmark2 会执行一系列的图形测试，并显示性能得分和帧率等信息。你可以根据需要选择不同的测试选项，例如 glmark2、glmark2-es2 或 glmark2-es2-wayland 等。具体的选项可以通过运行 glmark2 --help 命令来查看。

请注意，在运行 glmark2 之前，确保你的系统已经安装了正确的显卡驱动程序，并且显卡支持所需的 OpenGL 版本。否则，可能会出现兼容性问题或无法运行的情况。

3. clpeak

clpeak 是一个用于评估 OpenCL 设备性能的工具，可以测试和比较不同 OpenCL 平台（如 GPU、FPGA 等）的性能。下面是下载、编译和安装 clpeak 的基本步骤：

1. 下载 clpeak

你可以从 clpeak 的 GitHub 仓库下载源代码：

git clone https://github.com/krrishnarraj/clpeak.git 

2. 编译 clpeak

进入 clpeak 源代码目录，并执行以下步骤编译：

cd clpeak mkdir build cd build cmake .. make 

这些命令依次做了什么：

• cd clpeak: 进入 clpeak 源代码目录。
• mkdir build: 创建一个名为 build 的构建目录，用于在其中进行编译。
• cd build: 进入构建目录。
• cmake ..: 运行 CMake 以生成 Makefile。.. 表示 CMake 使用上级目录的 CMakeLists.txt 文件。
• make: 使用生成的 Makefile 编译 clpeak。

3. 安装 clpeak

clpeak 编译完成后，可以在构建目录中找到生成的可执行文件 clpeak。你可以选择将其复制到你喜欢的位置，例如 /usr/local/bin，以便全局访问：

sudo cp clpeak /usr/local/bin 

4. 运行 clpeak

完成安装后，可以通过简单运行 clpeak 命令来测试 OpenCL 平台的性能：

clpeak 

这将列出系统中所有可用的 OpenCL 设备，并显示它们的性能指标，如运算性能、内存带宽等。

注意事项

• 确保你的系统已经安装了 OpenCL 运行时和驱动程序，以便 clpeak 可以正确识别和测试设备。
• 如果你遇到编译问题或依赖错误，请根据系统和环境进行适当的调整和安装。

通过这些步骤，你应该能够成功下载、编译和安装 clpeak，并使用它来评估你的 OpenCL 设备的性能。

3. firmware固件

固件（Firmware） 是指嵌入到计算机硬件中的软件，它通常是操作硬件设备所必需的低级控制程序。固件在设备的内存中，通常是只读的（或可更新的），并且负责直接控制和管理硬件设备的功能。

固件程序段的内容：

1. 引导程序（Bootloader）：
   • 这是固件的起始部分，负责初始化硬件和引导系统启动。它通常是设备开机时首先执行的程序。
2. 驱动程序：
   • 固件中包含了设备硬件的驱动程序，这些程序用于控制和操作硬件部件，比如处理器、内存、输入/输出接口等。
3. 设备配置：
   • 固件负责配置和初始化设备的各个部分，比如设置时钟频率、配置通信接口、调整电源管理等。
4. 通信协议：
   • 固件实现了设备与其他系统或设备之间通信的协议，例如串行通信、USB协议等。
5. 应用逻辑：
   • 某些固件还包含了设备的应用逻辑，例如在嵌入式系统中，固件可能实现了特定的功能如传感器数据处理或控制任务。
6. 错误处理：
   • 处理硬件或通信错误的机制，确保设备在出现问题时能够采取适当的措施，避免崩溃或数据丢失。
7. 更新机制：
   • 支持固件更新的功能，以便可以通过新的版本修复漏洞或增加新功能。

固件的作用：

1. 硬件控制：
   • 固件直接控制硬件设备的操作，确保硬件能够按预期运行。
2. 系统启动：
   • 负责设备的启动过程，包括加载操作系统或应用程序。
3. 功能实现：
   • 实现设备特定的功能，例如在打印机中控制打印任务，或在路由器中处理网络流量。
4. 稳定性和兼容性：
   • 确保硬件和软件的稳定性和兼容性，减少系统崩溃和错误发生的概率。

固件的设计和实现需要对硬件有深入的理解，因为固件必须与硬件紧密配合。

三、驱动包

1. Xorg中的三个包

这里是对这三个包的详细说明：

1. xserver-xorg-video-amdgpu：这是一个 Xorg 服务器驱动程序包，用于支持基于 AMD GPU 的显卡设备。它提供了与 AMD 显卡硬件通信所需的功能和接口。
2. xserver-xorg-video-ati：这也是一个 Xorg 服务器驱动程序包，用于支持基于 ATI（现已归并入 AMD）GPU 的显卡设备。它提供了与 ATI 显卡硬件通信所需的功能和接口。然而，值得注意的是，从 Ubuntu 18.04 开始，AMDGPU 驱动已成为默认的开源驱动选择，因此在最新版本的 Ubuntu 中，xserver-xorg-video-ati 包通常不再被推荐使用。
3. xorg-server：这是 X Window System 的服务器端实现，也被称为 Xorg 服务器。它是一个开源的图形显示服务器，负责管理输入设备（如键盘、鼠标）和输出设备（如显示器）之间的通信，以及处理图形渲染和窗口管理等任务。xorg-server 提供了通用的框架和接口，使得各种显卡驱动程序能够与 Xorg 服务器进行交互，并提供图形显示功能。

联系：

• xserver-xorg-video-amdgpu 和 xserver-xorg-video-ati 都是 Xorg 服务器的显卡驱动程序包，它们旨在支持不同系列的 AMD 显卡设备。它们的目标都是提供适当的接口和功能，从而使 Xorg 服务器能够与相应的显卡硬件进行交互。
• xorg-server 是 Xorg 服务器本身，它是一个通用的图形显示服务器，可以与多种显卡驱动程序进行配合。

区别：

• xserver-xorg-video-amdgpu 和 xserver-xorg-video-ati 针对的是不同的 AMD 显卡系列。前者主要支持新一代的 AMDGPU 驱动程序，后者则支持旧一些的 ATI 驱动程序。
• xserver-xorg-video-amdgpu 和 xserver-xorg-video-ati 是作为 Xorg 服务器的插件或模块提供的，它们需要依赖 xorg-server 来运行。而 xorg-server 则是整个 X Window System 的核心组件。

本人工作中常用的三包区别：

• Linux kernel是操作系统的核心，负责所有硬件的管理；
• xorg-server是一个图形服务器，提供图形用户界面的基础；
• xserver-xorg-video-amdgpu是针对特定显卡（AMD）的驱动，负责图形输出和处理。

3. 火焰图 FlameGraph

火焰图（Flame Graph）是一种可视化工具，主要用于分析和展示程序运行时的采样数据，特别是用于CPU性能分析。通过火焰图，可以直观地看到程序的性能瓶颈，识别出占用大量CPU时间的代码路径。以下是分析火焰图结果的一些要点：
（1）理解火焰图的结构：

• X轴（水平轴）：代表不同的代码路径或调用栈。每个矩形表示一个函数调用，宽度表示该函数在总样本中的比例。
• Y轴（垂直轴）：代表调用栈的深度。下往上看，可以追踪一个函数是被哪些上层函数调用的，从而了解整个调用链条。

（2）热点识别：

• 火焰图最重要的应用是识别性能热点。如果某个矩形（函数调用）特别宽，说明该函数占用了较多的CPU时间，是一个潜在的性能瓶颈。
• 关注火焰图中最大的、最宽的“火焰”，这些通常是你需要优化的地方。

（3）颜色含义：

• 一般情况下，火焰图的颜色并没有特定的含义，只是为了区分不同的函数。

（4）过滤和聚焦：

• 大多数火焰图工具允许你对某些部分进行放大、过滤或者聚焦。这对于大型应用程序尤为重要，因为它们的火焰图可能非常复杂。
• 你可以通过这种方式专注于某个子树或者特定的代码路径，进行详细分析。

（5）结合代码分析：

• 在识别出性能热点之后，往往需要回到具体的代码中，检查相应的函数实现，寻找可能的优化点。
• 有时候，性能瓶颈可能是由于算法效率低下、资源争用、高频率的I/O操作等问题导致的，需要具体问题具体分析。

总之，通过火焰图，你可以直观地看到程序执行过程中各个函数所占用的CPU时间，从而找到性能瓶颈，进行针对性的优化。

在Kylin系统上运行火焰图的过程大致如下：

1. 安装必要工具
   首先，在Kylin系统上安装所需的性能分析工具和火焰图生成工具。以下是一些必要步骤：
   （1）安装 perf
perf 是一个强大的Linux性能分析工具，通常在许多Linux发行版中都包含。
   
   
   

sudo yum install perf # 对于Yum-based系统，如CentOS sudo apt-get install linux-tools-common linux-tools-generic # 对于Debian-based系统，如Ubuntu 

（2）安装 FlameGraph
火焰图工具由Brendan Gregg开发，可以从GitHub获取。

git clone https://github.com/brendangregg/FlameGraph.git 

2. 收集性能数据
   使用 perf 记录目标程序的性能数据。例如，如果你想分析一个名为 my_program 的程序：
   

sudo perf record -F 99 -a -g -- ./my_program 

这会生成一个名为 perf.data 的文件，该文件包含了性能数据。
具体参数的含义如下：

• sudo: perf通常需要权限来获取系统性能数据。
• perf record: 表示要进行性能数据的记录。
• -F 99: 指定采样频率为99赫兹，即每秒进行99次采样。
• -a: 采集所有进程的数据，而不是只针对指定的进程。
• -g: 采集调用关系（Call Graph）信息，可以显示函数调用关系。
• – ./my_program: 表示要执行的程序是”my_program”，这里可以替换成你要监测的具体程序。

你可以根据自己的需求添加其他参数选项，例如：

• -p : 只监测特定进程的性能数据。
• -e : 监测指定的硬件事件，比如指令数、缓存访问等。
• -o : 将输出保存到指定文件中，以便后续分析。

根据实际需求，你可以结合perf的文档或手册来了解更多参数选项，并根据需要进行配置。

3. 生成火焰图
   接下来，使用 perf 工具将性能数据转换为可以生成火焰图的格式。
   

sudo perf script > out.perf 

然后，使用 FlameGraph 工具将 perf 数据转换为火焰图。

cd FlameGraph ./stackcollapse-perf.pl out.perf > out.folded ./flamegraph.pl out.folded > flamegraph.svg 

4. 查看火焰图
   生成的 flamegraph.svg 文件是一个SVG格式的火焰图，可以使用Web浏览器打开并查看。
   

xdg-open flamegraph.svg # 在Linux桌面环境下 

示例总结
以下是完整的流程汇总：

# 1. 安装必要工具 sudo yum install perf git clone https://github.com/brendangregg/FlameGraph.git # 2. 收集性能数据 sudo perf record -F 99 -a -g -- ./my_program # 3. 生成火焰图 sudo perf script > out.perf cd FlameGraph ./stackcollapse-perf.pl out.perf > out.folded ./flamegraph.pl out.folded > flamegraph.svg # 4. 查看火焰图 xdg-open flamegraph.svg 

注意事项

• 需要具有超级用户权限来运行 perf 和其他一些性能分析工具。
• 确保目标程序在收集数据期间有足够的负载，以便生成有意义的火焰图。

4. 内核模块修改操作

此处主要讲命令sudo depmod -a、命令sudo update-initramfs -kuname -r-u和命令lsinitramfs /boot/intrd.img的作用及使用场景。

这三条命令分别是与 Linux 系统的内核模块和 initramfs (初始化文件系统) 相关的命令。每条命令的作用不同，但它们通常在某些操作系统更新或维护过程中一起使用，尤其是在内核更新后。让我们逐一分析它们的作用及使用场景：

1. sudo depmod -a

作用：

• depmod 是一个工具，用于生成内核模块依赖关系表。它扫描当前系统的内核模块并生成一个文件，记录内核模块之间的依赖关系。这个依赖关系表通常保存在 /lib/modules/$(uname -r)/modules.dep 文件中。
• -a 选项意味着生成所有模块的依赖关系。

何时使用：

• 通常在安装新的内核模块或内核版本时，运行此命令可以更新模块的依赖关系表。
• 如果你安装了新的驱动程序或编译了新的内核模块，你需要运行 depmod 以确保内核能正确加载这些模块并解决它们之间的依赖。

2. sudo update-initramfs -k \uname -r` -u`

作用：

• update-initramfs 是用于更新 initramfs（初始内存文件系统）镜像的工具。
• -k \uname -r`表示指定当前正在运行的内核版本（通过uname -r命令获取）。-u` 参数表示更新现有的 initramfs 镜像，而不是重新生成它。
• initramfs 是一个包含必要驱动程序和配置文件的文件系统映像，在 Linux 启动时会加载到内存中，帮助系统引导。

何时使用：

• 当更新内核时，通常需要更新或重新生成 initramfs，以确保新的内核能够正确识别硬件并加载所需的驱动程序。
• 如果在内核中添加了新的模块，或者对系统做了更改（比如安装了新硬件驱动），你也可能需要使用 update-initramfs 来更新 initramfs。

3. lsinitramfs /boot/initrd.img

作用：

• lsinitramfs 命令用于列出 initramfs 文件内容。它可以查看 initrd.img 或 initramfs 镜像内的文件和目录结构。
• 这个命令能帮助你验证 initramfs 中是否包含了你期望的文件，尤其是在你更新或更改了内核模块时。

何时使用：

• 你可能在检查或调试 initramfs 镜像的内容时使用此命令。如果你想确认某些文件是否正确包含在内存文件系统中，或者想查看引导过程中的文件结构，它非常有用。
• 这三条命令的连续使用场景：
  在内核更新、模块添加或硬件更改后，通常会按以下顺序执行这些命令：
  

1. sudo depmod -a：首先更新内核模块的依赖关系表，确保新的或修改过的模块可以被正确加载。
2. sudo update-initramfs -k \uname -r` -u`：接着更新 initramfs，确保它包含与当前内核兼容的驱动和配置。
3. lsinitramfs /boot/initrd.img：最后，可以使用 lsinitramfs 命令来检查更新后的 initramfs 文件，确认相关文件是否正确存在。

总结：
这三条命令通常在内核更新后一起使用，目的是确保新内核和相关模块能够正确加载，并且系统能够使用最新的初始化文件系统镜像。

四、常见操作

1. 禁用集显

• 两种方式：
  第一种，bios禁用集成显卡；第二种，修改grub配置文件（内核引导参数）禁集显。
  前者是直接从硬件上禁用，使系统识别不到集显；后者是移除集显的驱动，使它无法加载，也可以达到禁用的目的。
  
  
• 具体操作：
• bios禁用集显：不同固件禁用操作略微不同，可自行百度。
  样例：开机按delete进bios，进入display，选择显示优先顺序为独显。
  
• 修改内核引导参数禁用：
  （法一，kylin服务器使用过）
  

1. 首先确认台子存在集显和独显（其他显卡亦可）

lspci | grep VGA 

2. 查看集显具体信息

lspci -s 09:00.0 -vv 

lspci -s 09:00.0 -vv 命令用于显示特定 PCI 设备的详细信息，包括其配置寄存器、驱动程序信息等。下面是该命令各部分作用：

• lspci: 该命令用于列出系统中所有的 PCI 设备信息。
• -s 09:00.0: 指定要显示详细信息的 PCI 设备的地址。在这里，09:00.0 是一个示例地址，实际使用时应根据系统中具体的 PCI 设备进行替换。
• -vv: 这是 lspci 命令的选项之一，用于显示更为详细的信息。每个 -v 选项增加一层详细程度，因此 -vv 表示显示更详细的信息。

3. 查看此时运行的内核的命令行参数：

cat /proc/cmdline 

4. 修改内核引导参数，即grub配置：

vim /boot/efi/EFI/kylin/grub.cfg 

在module_blacklist=phytium_mci_pci后添加内容”module_blacklist=phytium_mci amdit=0″（若有某一部分则该部分无需添加）（目的是将集显加入黑名单）

5. 重启系统以应用新的内核引导参数，禁用集成显卡。

（法二，可能有效，没试过）

1. 以管理员身份编辑配置文件。你可以使用以下命令打开 GRUB 配置文件进行编辑：

sudo vim /etc/default/grub 

2. 找到 GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT 行，该行包含内核引导参数。将其修改为包含 video=disconnected 参数，例如：

GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet splash video=disconnected" 

3. 保存文件并关闭编辑器。然后更新 GRUB 配置，使更改生效。运行以下命令：

sudo update-grub 

4. 重启系统以应用新的内核引导参数，禁用集成显卡。

请记住，具体操作可能会因操作系统版本和配置而有所不同，建议在操作前做好备份并确保了解自己系统的相关信息。

2. 接串口看信息

1. 用串口线（含3端：TX、RX、GND）接上主板上标有CPU_UART的三个针孔。
   注意：一般情况下除了串口地线GND对应主板GND，其他两个反着接。即串口GND-主板GND，串口TX-主板RX，串口RX-主板TX。
   

3. 将所有信息实时打印到串口

1. 打开 /etc/default/grub 文件，找到 GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT 行，并在其中添加一个参数 console=ttyS0,n1 loglevel=7。这个参数指定了将系统控制台输出重定向到串口设备 ttyS0，波特率为 ，并将log信息详细程度开到最大7。例如：

   GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet splash console=ttyS0,n1 loglevel=7" 

2. 打开 /etc/grub.d/10_linux 文件，找到 linux_entry() 函数，然后在函数中找到类似以下的代码块：(此步实测不需要)

   if [ -z "${recovery_mode}" ] ; then echo " linux ${rel_dirname}/${basename} root=${linux_root_device_thisversion} ro ${args}" else echo " linux ${rel_dirname}/${basename} root=${linux_root_device_thisversion} ro single ${args}" fi 

在这个代码块中添加一个参数 console=ttyS0,n1，以便将输出重定向到串口设备。例如：

if [ -z "${recovery_mode}" ] ; then echo " linux ${rel_dirname}/${basename} root=${linux_root_device_thisversion} ro ${args} console=ttyS0,n1" else echo " linux ${rel_dirname}/${basename} root=${linux_root_device_thisversion} ro single ${args} console=ttyS0,n1" fi 

保存文件并退出。

3. sudo权限看/boot/grub.cfg实际文件是否修改成功：

sudo su vim /boot/grub.cfg 

4. 运行以下命令更新 grub 配置：

   sudo update-grub 

5. 重新启动系统，内核信息将会被输出到串口设备 ttyS0 中。如果你使用的是串口终端软件，可以通过该软件查看输出信息。

注意：请确保你的系统已经连接了串口设备，并且该设备已经正确设置。

法二：修改BIOS界面配置（本质相同，单次生效）
如图，按e进入编辑，此处一条一条的内容即为配置文件中menu_entry函数实现。
加入相关参数：

GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="quiet splash console=ttyS0,n1 loglevel=7" 

Ctrl+s保存后登陆系统，即可见串口打印了内核等的相关信息。

4. 制作系统安装U盘

1. 打开Refus，选好如下图选项后开始制作，
   
   
2. 完成后将U盘插入台子，BIOS设置启动顺序优先u盘，开始安装系统，安装好后拔出U盘重启即可。

linux使用dd命令
需要：U盘、系统镜像、linux系统机器
操作：

1. 插U盘前后，用 df -h 查看所有存储设备及其挂载点，从而确定 U 盘的设备路径（如 /dev/sdX）。(命令lsblk或fdisk -l也可)
2. 如果你的u盘被分成多个分区了，你需要全部umount, 命令为sudo umount /dev/sdb1
3. 使用dd命令将镜像写入刚才找到的分区，注意：不用写分区号。
   sudo dd if=/home/jack/ubuntu.16.04.iso of=/dev/sdb bs=4M
   设置块大小为 4MB，有助于提高写入速度。
   小技巧：你可以在另外一个终端观察运行情况。
   sudo watch kill -USR1 $(pgrep ^dd)
   解释一下：watch观察命令的运行，kill命令发送一段信号，-USR1是dd专用的信号，它接收到该信号，就会显示刻录的进度。
   
   
   
   
   
4. 当刻录结束后，运行sync
   该命令是检查一下，刻录是否运行完毕，当sync结束后，就可以安全的拔出u盘了。（sudo eject /dev/sdX）
   

5. ip配置注意事项

1. IP地址冲突检查

检查IP地址是否与其他设备冲突

arp -a | grep <IP地址> 

如果输出中有对应的MAC地址，则表示存在IP地址冲突。

2. ssh服务检查（client和server安装、开机自启动）

• 检查ssh的client和server是否安装，否则不能互ping通：

apt list | grep ssh 

• 检查SSH服务是否安装并默认启动：

sudo systemctl status ssh 

如果SSH正在运行，您将看到类似以下输出：

● ssh.service - OpenBSD Secure Shell server Loaded: loaded (/lib/systemd/system/ssh.service; enabled; vendor preset: enabled) Active: active (running) since Wed 2024-05-12 10:12:59 PDT; 1 day 2h ago Main PID: 1234 (sshd) Tasks: 1 (limit: 4635) CGroup: /system.slice/ssh.service └─1234 /usr/sbin/sshd -D 

要检查SSH是否设置为开机自启动，可以使用以下命令：

sudo systemctl is-enabled ssh 

如果已经设置为开机自启动，会看到输出 enabled；没有则会看到输出 disabled。

将SSH设置为开机自启动:

sudo systemctl enable ssh 

3. network服务重启

ip配置好后需要重新network：

sudo systemctl restart network/networking 

4. 防火墙状态检查

图像界面看防火墙设置是否关闭。下面命令方法暂未验证。

sudo systemctl status firewalld 

如果防火墙已关闭，则输出将显示 inactive。

5. 网络配置文件静态IP配置检查
   检查网络配置文件中是否配置了静态IP地址.
   kylin系统：
   
   

# /etc/network/interfaces auto eth0 iface eth0 inet static address 192.168.1.100 netmask 255.255.255.0 gateway 192.168.1.1 

其他系统可尝试：（未验证）

cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-<接口名称> 

这将显示指定接口的配置信息。检查是否有 BOOTPROTO=static 行以及相应的IP地址配置。

6. 网口状态检查
   以上事项都没问题但不能互ping通，则考虑是不是网口坏了，换换网线、网口。
   
7. 互ping通但xshell连不上
   排除xshell问题后，图像界面切换成单/多用户模式，则能连上。(龙芯+uos遇到过，暂不清楚原因)
   

# 单次切换 sudo systemctl isolate multi-user.target # 默认自启动 sudo systemctl set-default multi-user.target 

8. 相关ip配置命令
   （1）可设置ip（未深入了解）
   

ifconfig <网口名如eth0> <IP地址> 

6. linux系统 – 单/多用户模式、图形界面(GUI)

在Linux系统中，单用户模式通常用于系统维护和故障排除，而多用户模式是正常的运行状态，允许多个用户同时登录系统，通常具有网络和其他服务的支持。

1. 进入多用户模式
   （1）单次切换 多用户目标:

   sudo systemctl isolate multi-user.target 

   
   

（2）默认开机自启动 多用户模式:
bash sudo systemctl set-default multi-user.target
2. 进入单用户模式
（1） 单次切换 单用户模式:
bash sudo systemctl isolate rescue.target
（2）默认开机自启动 单用户模式（未验证）
bash sudo systemctl set-default rescue.target
3. 进入系统的图形界面（GUI）
（1）单次切换 图像界面
bash sudo systemctl isolate graphical.target
（2）默认开机自启动 图形界面
bash sudo systemctl set-default graphical.target

7. GDB调试Xorg

分析驱动代码xorg时，常结合gdb调试，常用方式有(sudo gdb -ppidof Xorg)和(sudo gdb /usr/lib/xorg/Xorg`)。
GDB具体使用见GDB调试
以下着重讲二者区别：
两种调试方式的区别在于如何指定被调试的进程和可执行文件：

1. sudo gdb -p pidof Xorg：
   • 这种方式是通过进程ID（PID）来调试正在运行的进程。具体步骤是：
     • pidof Xorg 命令会返回 Xorg 进程的 PID。
     • sudo gdb -p <PID> 将以超级用户权限启动 GDB，并附加到指定 PID 的进程（这里是 Xorg）上进行调试。
   • 这种方式适合于已经在运行中的 Xorg 进程，例如，在桌面环境中。
2. sudo gdb /usr/lib/xorg/Xorg：
   • 这种方式是直接调试可执行文件本身，而不是正在运行的进程。具体步骤是：
     • sudo gdb /usr/lib/xorg/Xorg 将以超级用户权限启动 GDB，并加载指定的 Xorg 可执行文件。
     • 这样做允许你在还没有启动 Xorg 或者无法直接进入桌面环境时调试 Xorg 的执行文件。

区别总结

• 通过进程ID调试 (sudo gdb -ppidof Xorg`)：
  • 适用于已经在运行中的进程。
  • 可以直接查看和调试当前正在进行的动态行为。
  • 需要确保你有足够的权限来附加到目标进程。
• 直接调试可执行文件 (sudo gdb /usr/lib/xorg/Xorg)：
  • 适用于调试还未启动或者无法直接访问的进程（例如，Xorg 在某些情况下可能无法直接启动或者会直接进入桌面环境）。
  • 允许你在启动之前设置断点和进行其他调试准备工作。
  • 需要知道可执行文件的确切路径，并确保你有权限访问该文件。

8. ccache提高编译速度

ccache 是一个编译缓存工具，用于加速 C/C++ 编译过程。它通过缓存之前编译过的代码的结果，避免重复编译相同的代码，从而提高编译速度和效率。以下是 ccache 的主要功能和特点：

1. 缓存编译结果：ccache 会缓存编译的结果，以便在相同的源代码、编译器选项和预处理器宏条件下，重新编译时可以直接使用缓存中的结果，而不必重新编译。
2. 加速编译：通过重用缓存的编译结果，ccache 可以显著减少编译时间，特别是在大型项目中，减少编译时间对开发效率的提升非常明显。
3. 透明集成：ccache 可以与现有的编译工具链（如 gcc、clang 等）透明集成，只需将编译器调用替换为 ccache gcc 或 ccache clang，就能启用缓存功能。
4. 配置灵活：ccache 提供了多种配置选项，如缓存大小、缓存清理策略等，可以根据项目需求进行调整。
5. 统计和分析：ccache 可以生成编译统计信息，帮助用户了解缓存的命中率、缓存的使用情况等，以便优化编译流程。

要使用 ccache，通常需要先安装它，然后配置编译系统使用 ccache 作为编译器的前置程序（本人实际修改驱动makefile.linux.def文件配置）。例如：

export CC="ccache gcc" export CXX="ccache g++" 

这将使得 ccache 在调用 gcc 和 g++ 时生效，自动处理缓存。

五、行业认知

1. 主流BIOS制造商

国内主流的 BIOS 制造商包括以下几家：

1. 华硕（ASUS）：华硕是一家知名的计算机硬件制造商，也生产主板和 BIOS。
2. 技嘉（GIGABYTE）：技嘉是一家台湾的电脑硬件制造商，在主板领域有一定的市场份额，也生产 BIOS。
3. 微星（MSI）：微星是一家全球知名的电脑硬件制造商，主要生产主板、显卡等硬件，并提供 BIOS 支持。
4. 华擎（ASRock）：华擎是主板制造商，也提供相应的 BIOS 产品。

这些厂商在主板行业有一定影响力，他们生产的主板通常配备有各自定制的 BIOS。值得注意的是，随着技术的发展，UEFI 替代 BIOS 的趋势逐渐明显，越来越多的主板使用 UEFI 替代传统的 BIOS。

2. 窗口管理器 kwin、mutter、marco

1. KWin：KWin是KDE桌面环境的默认窗口管理器，它负责管理窗口的布局、外观、动画效果等。KWin提供了丰富的窗口管理功能，包括窗口最大化、最小化、拖放、工作区切换等，同时也支持丰富的插件和扩展功能。
2. Mutter：Mutter是GNOME桌面环境的默认窗口管理器，它负责管理窗口的显示、布局、交互等。Mutter使用Clutter库来实现硬件加速的图形渲染，同时也支持Wayland显示协议。
3. Marco：Marco是MATE桌面环境的默认窗口管理器，它提供了基本的窗口管理功能，包括窗口装饰、移动、调整大小等。Marco旨在提供简洁而稳定的窗口管理体验，适合对性能要求较低的环境使用。

这些窗口管理器在不同的桌面环境中扮演着类似的角色，它们负责管理窗口的外观和行为，以及用户与窗口的交互。

参考来源

1. dd命令使用：linux下使用dd命令写入镜像文件到U盘