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Linux设备驱动开发详解讲座

(整理)嵌入式系统的以太网接口设计及linux内核网络设备驱动.

嵌入式系统的以太网接口设计及linux驱动 1 以太网概述 以太网(Ethernet)是当今局域网采用的最通用的通信协议标准。在以太网中,所有计算机被连接在一条电缆上,采用带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)方法,采用竞争机制和总线拓扑结构。基本上,以太网由共享传输媒体,如双绞线电缆或同轴电缆、多端口集线器、网桥或交换机构成。 按照OSI(Open System Interconnection Reference Model,开放式系统互联参考模型)7层参考模型,以太网定义的是物理层(PHY)和数据链路层(对应以太网的MAC层)的标准。 2 嵌入式处理器上扩展以太网接口 以太网接口控制器主要包括MAC乘PHY两部分,如图1所示为嵌入式处理器集成MAC层控制器。 MAC层控制器和PHY的连接是通过MII、RMII等接口实现的。在IEEE802的标准系列中,数据链路层包括LLC和MAC两个子层。其中MAC负责完成数据帧的封装、解封、发送和接受功能。PHY层的结构随着传输速率的不同而有一定的差异。对于1OBaseT等网络,从以太网PHY芯片输出的就是传输所需的差分信号。但是还需要一个网络隔离变压器组成图2的结构。网络隔离变压器可起到抑制共模干扰、隔离线路以及阻抗匹配等作用。 本文介绍一种新款网络接口芯片DM9000A,它可以很方便的实现与嵌入式CPU的接口,实现扩展以太网口的功能。DM9000A是中国台湾DAVICOM公司推出的一款高速以太网接口芯片,其基本特征是:集成10/100M物理层接口;内部带有16K字节SRAM用作接收发送的FIFO缓存;支持8/16bit两种主机工作模式:

Linux设备驱动程序举例

Linux设备驱动程序设计实例2007-03-03 23:09 Linux系统中,设备驱动程序是操作系统内核的重要组成部分,在与硬件设备之间 建立了标准的抽象接口。通过这个接口,用户可以像处理普通文件一样,对硬件设 备进行打开(open)、关闭(close)、读写(read/write)等操作。通过分析和设计设 备驱动程序,可以深入理解Linux系统和进行系统开发。本文通过一个简单的例子 来说明设备驱动程序的设计。 1、程序清单 //MyDev.c 2000年2月7日编写 #ifndef __KERNEL__ #define __KERNEL__//按内核模块编译 #endif #ifndef MODULE #define MODULE//设备驱动程序模块编译 #endif #define DEVICE_NAME "MyDev" #define OPENSPK 1 #define CLOSESPK 2 //必要的头文件 #include //同kernel.h,最基本的内核模块头文件 #include //同module.h,最基本的内核模块头文件 #include //这里包含了进行正确性检查的宏 #include //文件系统所必需的头文件 #include //这里包含了内核空间与用户空间进行数据交换时的函数宏 #include //I/O访问 int my_major=0; //主设备号 static int Device_Open=0; static char Message[]="This is from device driver"; char *Message_Ptr; int my_open(struct inode *inode, struct file *file) {//每当应用程序用open打开设备时,此函数被调用 printk ("\ndevice_open(%p,%p)\n", inode, file); if (Device_Open) return -EBUSY;//同时只能由一个应用程序打开 Device_Open++; MOD_INC_USE_COUNT;//设备打开期间禁止卸载 return 0; } static void my_release(struct inode *inode, struct file *file)

linux驱动开发的经典书籍

linux驱动开发的经典书籍 结构、操作系统、体系结构、编译原理、计算机网络你全修过 我想大概可以分为4个阶段,水平从低到高 从安装使用=>linux常用命令=>linux系统编程=>内核开发阅读内核源码 其中学习linux常用命令时就要学会自己编译内核,优化系统,调整参数 安装和常用命令书太多了,找本稍微详细点的就ok,其间需要学会正则表达式 系统编程推荐《高级unix环境编程》,黑话叫APUE 还有《unix网络编程》 这时候大概还需要看资料理解elf文件格式,连接器和加载器,cmu的一本教材中文名为《深入理解计算机系统》比较好 内核开发阅读内核源码阶段,从写驱动入手逐渐深入linux内核开发 参考书如下《linux device drivers》,黑话叫ldd 《linux kernel development》,黑话叫lkd 《understading the linux kernel》,黑话叫utlk 《linux源码情景分析》 这四本书为搞内核的必读书籍 最后,第三阶段和第四阶段最重动手,空言无益,光看书也不罩,不动手那些东西理解不了 学习linux/unix编程方法的建议 建议学习路径: 首先先学学编辑器,vim, emacs什么的都行。 然后学make file文件,只要知道一点就行,这样就可以准备编程序了。 然后看看《C程序设计语言》K&R,这样呢,基本上就可以进行一般的编程了,顺便找本数据结构的书来看。 如果想学习UNIX/LINUX的编程,《APUE》绝对经典的教材,加深一下功底,学习《UNP》的第二卷。这样基本上系统方面的就可以掌握了。 然后再看Douglus E. Comer的《用TCP/IP进行网际互连》第一卷,学习一下网络的知识,再看《UNP》的第一卷,不仅学习网络编程,而且对系统编程的一些常用的技巧就很熟悉了,如果继续网络编程,建议看《TCP/IP进行网际互连》的第三卷,里面有很多关于应用

Linux网络设备驱动开发实验

实验三:Linux网络设备驱动开发实验 一、实验目的 读懂linux网络设备驱动程序例子,并且实际加载驱动程序,加载进操作系统以后,会随着上层应用程序的触发而执行相应动作,具体执行的动作可以通过代码进行改变。 ●读懂源码及makefile ●编译驱动程序 ●加载 ●多种形式触发动作 二、预备知识 熟悉linux驱动基本原理,能读懂简单的makefile。 三、实验预计时间 80-120分钟左右 四、驱动程序部分具体步骤 要求读懂一个最简单的驱动程序,在驱动程序的诸如“xxx_open”、“xxx_read”等标准接口里面加入打印语句。可参考多模式教学网上的驱动样例。 五、用于触发驱动动作的应用程序及命令 驱动程序就是以静态的标准接口库函数形式存在,网络设备驱动会受到两大类情况的触发,一种是linux里面的控制台里面的命令,另一种是套接口应用程序,首先要搞清都有哪些具体的命令和应用程序流程,应用程序参考多模式教学网的例子。 六、运行测试 提示:需要将驱动程序以dll加载进系统中,并且触发应用程序调用各种文件操作的接口函数,使得驱动有所动作,打印出相关信息。 1.编译驱动: cd /某某目录/vnetdev/ make clean make 2.加载驱动与打开网卡: insmod netdrv.ko

ifconfig vnet0 up 3.运行应用程序 ../raw 4.通过命令“修改网卡MTU”触发驱动执行动作: ifconfig vnet0 mtu 1222 5.显示内核打印: cat /var/log/messages 6.卸载: ifconfig vnet0 down rmmod netdrv.ko 7.修改代码中的某些函数中的打印信息,重新试验上述流程。 至此大家都应该真正理解和掌握了驱动程序-操作系统-应用程序的三者联动机制。 七、实验结果 由图可知能正常加载网卡驱动,并且能够打印调试信息。

linux驱动程序的编写

linux驱动程序的编写 一、实验目的 1.掌握linux驱动程序的编写方法 2.掌握驱动程序动态模块的调试方法 3.掌握驱动程序填加到内核的方法 二、实验内容 1. 学习linux驱动程序的编写流程 2. 学习驱动程序动态模块的调试方法 3. 学习驱动程序填加到内核的流程 三、实验设备 PentiumII以上的PC机,LINUX操作系统,EL-ARM860实验箱 四、linux的驱动程序的编写 嵌入式应用对成本和实时性比较敏感,而对linux的应用主要体现在对硬件的驱动程序的编写和上层应用程序的开发上。 嵌入式linux驱动程序的基本结构和标准Linux的结构基本一致,也支持模块化模式,所以,大部分驱动程序编成模块化形式,而且,要求可以在不同的体系结构上安装。linux是可以支持模块化模式的,但由于嵌入式应用是针对具体的应用,所以,一般不采用该模式,而是把驱动程序直接编译进内核之中。但是这种模式是调试驱动模块的极佳方法。 系统调用是操作系统内核和应用程序之间的接口,设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口。设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件的细节,这样在应用程序看来,硬件设备只是一个设备文件,应用程序可以像操作普通文件一样对硬件设备进行操作。同时,设备驱动程序是内核的一部分,它完成以下的功能:对设备初始化和释放;把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据;读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据;检测和处理设备出现的错误。在linux操作系统下有字符设备和块设备,网络设备三类主要的设备文件类型。 字符设备和块设备的主要区别是:在对字符设备发出读写请求时,实际的硬件I/O一般就紧接着发生了;块设备利用一块系统内存作为缓冲区,当用户进程对设备请求满足用户要求时,就返回请求的数据。块设备是主要针对磁盘等慢速设备设计的,以免耗费过多的CPU时间来等待。 1 字符设备驱动结构 Linux字符设备驱动的关键数据结构是cdev和file_operations结构体。

一个简单的演示用的Linux字符设备驱动程序.

实现如下的功能: --字符设备驱动程序的结构及驱动程序需要实现的系统调用 --可以使用cat命令或者自编的readtest命令读出"设备"里的内容 --以8139网卡为例,演示了I/O端口和I/O内存的使用 本文中的大部分内容在Linux Device Driver这本书中都可以找到, 这本书是Linux驱动开发者的唯一圣经。 ================================================== ===== 先来看看整个驱动程序的入口,是char8139_init(这个函数 如果不指定MODULE_LICENSE("GPL", 在模块插入内核的 时候会出错,因为将非"GPL"的模块插入内核就沾污了内核的 "GPL"属性。 module_init(char8139_init; module_exit(char8139_exit; MODULE_LICENSE("GPL"; MODULE_AUTHOR("ypixunil"; MODULE_DESCRIPTION("Wierd char device driver for Realtek 8139 NIC"; 接着往下看char8139_init( static int __init char8139_init(void {

int result; PDBG("hello. init.\n"; /* register our char device */ result=register_chrdev(char8139_major, "char8139", &char8139_fops; if(result<0 { PDBG("Cannot allocate major device number!\n"; return result; } /* register_chrdev( will assign a major device number and return if it called * with "major" parameter set to 0 */ if(char8139_major == 0 char8139_major=result; /* allocate some kernel memory we need */ buffer=(unsigned char*(kmalloc(CHAR8139_BUFFER_SIZE, GFP_KERNEL; if(!buffer { PDBG("Cannot allocate memory!\n"; result= -ENOMEM;

《Linux设备驱动开发详解:基于最新的Linux 4.0内核》19. Linux电源管理系统架构和驱动

以下电子书来源于宋宝华《Linux设备驱动开发详解:基于最新的Linux 4.0内核》第19章《Linux电源管理系统架构和驱动》 本章导读 Linux在消费电子领域的应用已经铺天盖地,而对于消费电子产品而言,省电是一个重要的议题。 本章将介绍Linux设备树(Device Tree)的起源、结构和因为设备树而引起的驱动和BSP 变更。 19.1节阐述了Linux电源管理的总体架构。 19.2~19.8节分别论述了CPUFreq、CPUIdle、CPU热插拔以及底层的基础设施Regulator、OPP以及电源管理的调试工具PowerTop。 19.9节讲解了系统Suspend to RAM的过程以及设备驱动如何提供对Suspend to RAM的支持。 19.10节讲解了设备驱动的Runtime suspend。 本章是相对《Linux设备驱动开发详解(第2版)》全新的一章内容,也是Linux设备驱动工程师必备的知识体系。

第十九章Linux电源管理系统架构和驱动 1.Linux电源管理全局架构 Linux电源管理非常复杂,牵扯到系统级的待机、频率电压变换、系统空闲时的处理以及每个设备驱动对于系统待机的支持和每个设备的运行时电源管理,可以说和系统中的每个设备驱动都息息相关。 对于消费电子产品来说,电源管理相当重要。因此,这部分工作往往在开发周期中占据相当大的比重,图19.1呈现了Linux内核电源管理的整体架构。大体可以归纳为如下几类: 1.CPU在运行时根据系统负载进行动态电压和频率变换的CPUFreq 2.CPU在系统空闲时根据空闲的情况进行低功耗模式的CPUIdle 3.多核系统下CPU的热插拔支持 4.系统和设备对于延迟的特别需求而提出申请的PM QoS,它会作用于CPUIdle的具体 策略 5.设备驱动针对系统Suspend to RAM/Disk的一系列入口函数 6.SoC进入suspend状态、SDRAM自刷新的入口 7.设备的runtime(运行时)动态电源管理,根据使用情况动态开关设备 8.底层的时钟、稳压器、频率/电压表(OPP模块完成)支撑,各驱动子系统都可能用 到 图19.1 Linux电源管理系统架构 2.CPUFreq驱动 CPUFreq子系统位于drivers/cpufreq目录,负责进行运行过程中CPU频率和电压的动态

Linux驱动工程师成长之路

本人此刻还不是什么驱动工程师,连入门都谈不上,但我坚信在未来的3-5年我肯定能成为我想像中的人,因为我马上就要进入这一行工作了。写下这个日志来记录我是怎么最后成为我想像中的人才的,呵呵。 《Linux驱动工程师》这个东西是我在大二的时候看到有一篇讲如何学习嵌入式的,点击这里下载PDF,里面讲到嵌入式分为四层:硬件,驱动,系统,应用程序;还说linux驱动最难然后工资也最高就冲着他这句话我就决定我大学毕业的时候要去做这个linux驱动工程师,随后我就先后买了51单片机,ARM7,ARM9还有一大堆的视频教程准备来进行学习。我还跟我旁边那个哈工大哥们说:“我们学校像我这样的人很少,你们学校呢?”他说:“太少了,不过我们学校都是做这种板子卖的人比较多!”。行,你们牛!即使是买了这些东西,从大二到现在都快毕业了但感觉还是没有入门。回想一下我都学过什么啊:1:自己在ARM9上写bootloader(主要锻炼了三方面的知识:C语言应该写了有近万行的代码,ARM9的外设的基本操作方法如UART,LCD,TOUCH,SD,USB,ETHERNET...,makefile);2:移植和学习linux驱动。下面我说一下我学习Linux驱动的一个思路这也是我在面试的时候自我介绍中最重要的部分;1:硬件知识学习Linux驱动首先得了解这个驱动对应的硬件的一些基本原理和操作方法比如LCD你得了解它的场同步,行同步,像素时钟,一个像素的表示模式,还有就是这个LCD是怎么把图像显示在屏幕上的。如果是USB,SD卡就得了解相关协议。可以通过spec(协议)、datasheet来了解,这就是传说中的Linux驱动开发三件宝之二,还有一个就是linux相关源码。2:了解linux驱动框架linux下的每一类驱动差不多都是一个比较完善的子系统,比如FLASH的驱动它就属于MTD子系统从上到下分为四层:设备节点层,设备层,原始设备层,最下面的与具体硬件相关的硬件驱动层,通常要我们自己来实现就是最下面这个与具体硬件相关那部分代码。3:了解这个驱动的数据流。这个过程与第二个过程紧密相关,如果了解了驱动的框架差不多这个过程也算了解了。比如flash.在/dev/目录下有对应flash的字符设备文件和块设备文件,用户对这些文件进行读、写、ioctl操作,其间通过层层的函数调用最终将调用到最下面的硬件驱动层对硬件进行操作。了解这个过程我相信在调试驱动的时候是很有帮助。3:分析与硬件相关通常需要我们实现的那部分源代码。4:三板子上将驱动调试出来。每次调试都会出问题,但我买的板子提供的资料比较全调试过程中遇到的问题都比较浅显,即使是浅显的问题也要把它记录下来。(这个是我上次在华为面试的时候,那个人问我你调试驱动遇到过什么问题吗?你是如何解决的。当时我学习还没有到调试驱动这一步,所以那次面试也惨败收场)。 好像说了这么多,还没有进入正题《工作的选择》。在年前去了龙芯,实习2.8K,转正3.5k,环境还是不错,经理很好,头儿也很帅都是中科院的硕士。不过去了两周我就没去了身边的人都不太理解,我也一度有过后悔的时候,从龙芯出来应该是1月6号,也就是从那个时候开始我就没有再找工作,转而学习linux驱动。一直到上周日。上周日的晚上我就开始投简历一开始要找linux驱动,在智联里面输入linux驱动出来500来个职位,点开一看没有一个自己符合要求的,差不多都要3-5年经验本科,有时候好不容易有个实习的关键字在里面,一看要求硕士,严重打击了我的信心,哎不管了随便投,最后又投了一下嵌入式关键字的职位。最后就瞎申请,看看职位要求差不多就申请。周一来了,这周一共来了6个面试,创下了我求职以来的历史新高。周一下午面了一家感觉还不错不过到现在也没有给我一个通知,估计当时我要了4500把他给要跑了,这家是做测量的不是Linux驱动,差不多是把ARM当单片机用。周二上午一家也是要招linux驱动面了估计不到二分钟,他

从零开始搭建Linux驱动开发环境

参考: 韦东山视频第10课第一节内核启动流程分析之编译体验 第11课第三节构建根文件系统之busybox 第11课第四节构建根文件系统之构建根文件系统韦东山书籍《嵌入式linux应用开发完全手册》 其他《linux设备驱动程序》第三版 平台: JZ2440、mini2440或TQ2440 交叉网线和miniUSB PC机(windows系统和Vmware下的ubuntu12.04) 一、交叉编译环境的选型 具体的安装交叉编译工具,网上很多资料都有,我的那篇《arm-linux- gcc交叉环境相关知识》也有介绍,这里我只是想提示大家:构建跟文件系统中所用到的lib库一定要是本系统Ubuntu中的交叉编译环境arm-linux- gcc中的。即如果电脑ubuntu中的交叉编译环境为arm-linux-

二、主机、开发板和虚拟机要三者互通 w IP v2.0》一文中有详细的操作步骤,不再赘述。 linux 2.6.22.6_jz2440.patch组合而来,具体操作: 1. 解压缩内核和其补丁包 tar xjvf linux-2.6.22.6.tar.bz2 # 解压内核 tar xjvf linux-2.6.22.6_jz2440.tar.bz2 # 解压补丁

cd linux_2.6.22.6 patch –p1 < ../linux-2.6.22.6_jz2440.patch 3. 配置 在内核目录下执行make 2410_defconfig生成配置菜单,至于怎么配置,《嵌入式linux应用开发完全手册》有详细介绍。 4. 生成uImage make uImage 四、移植busybox 在我们的根文件系统中的/bin和/sbin目录下有各种命令的应用程序,而这些程序在嵌入式系统中都是通过busybox来构建的,每一个命令实际上都是一个指向bu sybox的链接,busybox通过传入的参数来决定进行何种命令操作。 1)配置busybox 解压busybox-1.7.0,然后进入该目录,使用make menuconfig进行配置。这里我们这配置两项 一是在编译选项选择动态库编译,当然你也可以选择静态,不过那样构建的根文件系统会比动态编译的的大。 ->Busybox Settings ->Build Options

Linux网络设备驱动

嵌入式培训专家
Linux网络设备驱动
主讲:宋宝华
https://www.wendangku.net/doc/401985649.html,

华清远见
今天的内容
vLinux网络设备驱动架构 vLinux网络设备驱动数据流程
? NON-NAPI模式数据接收流程 ? NAPI模式数据接收流程 ? 数据发送流程
vLinux网络协议栈的实现
? TCP/UDP/IP/MAC各层数据传递 ? 网络系统调用与socket

华清远见
Linux网络设备驱动架构

华清远见
net_device
struct net_device_ops { int (*ndo_open)(struct net_device *dev); int (*ndo_start_xmit) (struct sk_buff *skb, struct net_device *dev); int (*ndo_set_mac_address)(struct net_device *dev, void *addr); int (*ndo_do_ioctl)(struct net_device *dev, struct ifreq *ifr, int cmd); void (*ndo_tx_timeout) (struct net_device *dev); ... }
struct net_device { struct net_device_stats stats; const struct net_device_ops *netdev_ops; const struct ethtool_ops *ethtool_ops; ... }
struct ethtool_ops { int (*get_settings)(struct net_device *, struct ethtool_cmd *); int (*set_settings)(struct net_device *, struct ethtool_cmd *); void (*get_drvinfo)(struct net_device *, struct ethtool_drvinfo *); int (*get_regs_len)(struct net_device *); ... }

linux驱动基础试题

L i n u x驱动基础试题(时间:1个小时) 一、选择题(每题4分,共40分,包括单选和多选,多选、少选均不得分) 1.Linux系统中将设备进行分类管理,下列设备中(ACD)属于字符设备,(BC)属于块设备 [A]键盘[B]硬盘[C]闪存设备[D]帧缓存设备[E]网卡 2.Linux系统中,内核以(D)区分设备 [A]设备节点名[B]设备节点号[C]设备名称[D]设备号 3.Linux系统中设备节点可以创建在(A) [A]/dev目录下[B]根目录下[C]/tmp目录下[E]以上都可以 4.Linux驱动程序运行在(A) [A]内核空间[B]用户空间[C]用户空间和内核空间 5.Linux系统中设备驱动程序是以模块形式组织的,编译驱动时可以用哪种方式编译(AB) [A]静态编译进内核[B]动态编译 6.内核中,设备的主设备号用(B)位来表示,次设备号用(D)位来表示 [A]8[B]12[C]16[D]20[E]24[F]32 7.Linux系统中哪些种类的设备有设备节点(BD) [A]定时器[B]字符设备[C]块设备[D]网络设备 8.通常情况下,kmalloc函数能分配的最大内存是(C) [A]4K[B]64K[C]128K[D]4M 9.能保证物理空间上连续的内存分配函数是(AB) [A]__get_free_pages[B]kmalloc[C]vmalloc[D]malloc 10.Linux系统中通过add_timer添加的timer是(A) [A]一次的[B]循环的[C]以上两种都可以 二、简答题(每题6分,共60分) 系统中以模块方式组织设备驱动程序,请列举在一个模块程序中必不可少的组成部分。(可以写个Helloworld模块的程序) 2.请从定义、性质、操作方式等方面对比说明字符设备和块设备。 3.请列举Linux设备驱动程序中,程序延缓执行的机制。 4.简述Linux设备驱动中使用中断的步骤。 5.简述信号量和自旋锁的异同和使用时的注意事项。 6.简述命令mknod/dev/zeroc15的做用和命令各个部分的含义,并写出创建一个块设备节点的命令。 7.简述命令insmod,rmmod,lsmod的功能。 8.驱动程序中采用动态申请设备号的,我们如何得到对应设备的设备号? 9.简述设备驱动程序和普通应用程序的异同点。 10.简述mmap机制的作用和使用mmap的好处。

Linux 系统下4G 终端模块驱动的实现

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/401985649.html, Linux 系统下4G 终端模块驱动的实现 作者:邹龙王德志刘忠诚周治坤 来源:《电脑知识与技术》2015年第28期 摘要:文章分析了Linux系统的设备驱动原理,USB接口设备的驱动程序编写与内核编译原理,结合实例完成了4G模块的驱动程序与内核编译,并对编译后的Linux系统进行了验证,验证了系统内核能够正确识别4G模块并分配内存,成功实现了Linux系统的4G模块驱动。 关键词:Linux;设备驱动;4G;USB 中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2015)27-0206-04 Abstract: The device driver of Linux system is analyzed, and the USB interface device driver is compiled with the kernel principle. The 4G module is compiled with an example. The Linux system is verified by the 4G system. The system kernel can correctly identify the 4G module and allocate memory.. Key words: Linux; device driver; 4G; USB Linux系统以其良好的可剪裁性、强稳定性以及易操作等特点,已在物联网,程序控制,电子消费,智能家居等领域得到广泛的使用。4G网络的推广和应用也在各领域展开。因此,将Linux设备与4G网络有机地结合起来,为新一代物联网构造一个更加高速,更加安全,更加稳定的网络通信环境,将会成为一个应用热点。 本文介绍了一种Linux系统驱动4G模块的方法,Linux系统通过USB接口驱动4G终端 模块,实现4G网络的接入。首先,文章介绍了整体的软硬件应用环境,然后分析了Linux系统下的设备驱动以及USB接口设备驱动的编写原理,完成了4G终端模块在Linux系统中的驱动程序编写和内核编译,并且最后对驱动的内核烧入进行了验证性测试。 1 Linux系统设备驱动原理 当一个新的硬件设备接入Linux系统时[1],我们需要加载与其对应的驱动程序,之后驱动程序会根据自己的类型向Linux系统注册,注册成功后系统会为驱动程序配置与其类型相应的软件接口以及反馈一个主设备号给驱动程序,然后驱动程序会根据这个主设备号在/dev目录下创建一个设备文件,这样,我们就可以通过这个设备文件来对接入的硬件设备进行控制了。 1.1 Linux系统设备驱动类型

《基于Linux的驱动开发》PDF课件

远见品质
Linux内核与C代码
v Linux内核庞大,结构复杂
? 对Linux 2.4内核的统计:1万个文件,4百万行代码 ? 对Linux 2.6内核的统计:1.5万个文件,6百万行代码
v Linux内核的主体使用GNU C,在ANSI C
上进行了扩充
? Linux内核必须由gcc编译编译 ? gcc和Linux内核版本并行发展,对于版本的依赖性强 ? Linux 2.6内核建议使用gcc 3.3以上版本,C99编程风格
v 内核代码中使用的一些编程技巧,在通常
的应用程序中很少遇到
v 学好Linux、首先要学好C语言
《基于Linux的驱动开发》PDF课件

远见品质
linux 2.4 的内核目录结构
/arch /arch /drivers /drivers /kernel /kernel /lib /lib /boot /boot
/arm /arm
/alpha /alpha
/m68k /m68k /kernel /kernel /lib /mm /lib /mm
/mach-s3c2410 /mach-s3c2410
/Documentation /Documentation /ipc /ipc /fs /fs Linux2.4.x Linux2.4.x /include /include /mm /mm /init /init /net /net /scripts /scripts /asm-arm /asm-arm /arch-s3c2410 /arch-s3c2410 /linux /linux /proc-armv /proc-armv /net /net
《基于Linux的驱动开发》PDF课件

如何实现Linux设备驱动模型

文库资料?2017 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 如何实现Linux 设备驱动模型 设备驱动模型,对系统的所有设备和驱动进行了抽象,形成了复杂的设备树型结构,采用面向对象的方法,抽象出了device 设备、driver 驱动、bus 总线和class 类等概念,所有已经注册的设备和驱动都挂在总线上,总线来完成设备和驱动之间的匹配。总线、设备、驱动以及类之间的关系错综复杂,在Linux 内核中通过kobject 、kset 和subsys 来进行管理,驱动编写可以忽略这些管理机制的具体实现。 设备驱动模型的内部结构还在不停的发生改变,如device 、driver 、bus 等数据结构在不同版本都有差异,但是基于设备驱动模型编程的结构基本还是统一的。 Linux 设备驱动模型是Linux 驱动编程的高级内容,这一节只对device 、driver 等这些基本概念作介绍,便于阅读和理解内核中的代码。实际上,具体驱动也不会孤立的使用这些概念,这些概念都融合在更高层的驱动子系统中。对于大多数读者可以忽略这一节内容。 1.1.1 设备 在Linux 设备驱动模型中,底层用device 结构来描述所管理的设备。device 结构在文件中定义,如程序清单错误!文档中没有指定样式的文字。.1所示。 程序清单错误!文档中没有指定样式的文字。.1 device 数据结构定义 struct device { struct device *parent; /* 父设备 */ struct device_private *p; /* 设备的私有数据 */ struct kobject kobj; /* 设备的kobject 对象 */ const char *init_name; /*设备的初始名字 */ struct device_type *type; /* 设备类型 */ struct mutex mutex; /*同步驱动的互斥信号量 */ struct bus_type *bus; /*设备所在的总线类型 */ struct device_driver *driver; /*管理该设备的驱动程序 */ void *platform_data; /*平台相关的数据 */ struct dev_pm_info power; /* 电源管理 */ #ifdef CONFIG_NUMA int numa_node; /*设备接近的非一致性存储结构 */ #endif u64 *dma_mask; /* DMA 掩码 */ u64 coherent_dma_mask; /*设备一致性的DMA 掩码 */ struct device_dma_parameters *dma_parms; /* DMA 参数 */ struct list_head dma_pools; /* DMA 缓冲池 */ struct dma_coherent_mem *dma_mem; /* DMA 一致性内存 */ /*体系结构相关的附加项*/ struct dev_archdata archdata; /* 体系结构相关的数据 */ #ifdef CONFIG_OF

NAPI技术在Linux网络驱动上的应用和完善

NAPI技术在Linux网络驱动上的应用和完善 前言: NAPI 是Linux 上采纳的一种提高网络处理效率的技术,它的核心概念确实是不采纳中断的方式读取数据,而代之以第一采纳中断唤醒数据接收的服务程序,然后POLL 的方法来轮询数据,(类似于底半(bottom-half)处理模式);从我们在实验中所得到的数据来看,在随着网络的接收速度的增加,NIC 触发的中断能做到不断减少,目前NAPI 技术差不多在网卡驱动层和网络层得到了广泛的应用,驱动层次上差不多有E1000 系列网卡,RTL8139 系列网卡,3c50X 系列等主流的网络适配器都采纳了那个技术,而在网络层次上,NAPI 技术差不多完全被应用到了闻名的netif_rx 函数中间,同时提供了专门的POLL 方法--process_backlog 来处理轮询的方法;依照实验数据说明采纳NAPI技术能够大大改善短长度数据包接收的效率,减少中断触发的时刻;由于RTL8139CP 是一种应用比较广泛的网络适配器,因此本文以其为例,说明了NAPI技术在网络适配器上的应用和差不多原理。 然而NAPI 存在一些比较严峻的缺陷:而关于上层的应用程序而言,系统不能在每个数据包接收到的时候都能够及时地去处理它,而且随着传输速度增加,累计的数据包将会耗费大量的内存,通过实验说明在Linux 平台上那个问题会比在FreeBSD 上要严峻一些;另外采纳NAPI 所造成的另外一个问题是关于大的数据包处理比较困难,缘故是大的数据包传送到网络层上的时候耗费的时刻比短数据包长专门多(即使是采纳DMA 方式),因此正如前面所说的那样,NAPI 技术适用于对高速率的短长度数据包的处理,在本文的末尾提出了NAPI 的改善方法,和实验数据。 使用NAPI 先决条件: 驱动能够连续使用老的 2.4 内核的网络驱动程序接口,NAPI 的加入并可不能导致向前兼容性的丧失,然而NAPI 的使用至少要得到下面的保证: A. 要使用DMA 的环形输入队列(也确实是ring_dma,那个在 2.4 驱动中关于Ethernet 的部分有详细的介绍),或者是有足够的内存空间缓存驱动获得的包。 B. 在发送/接收数据包产生中断的时候有能力关断NIC 中断的事件处理,同时在关断NIC 以后,并不阻碍数据包接收到网络设备的环形缓冲区(以下简称rx-ring)处理队列中。 NAPI 对数据包到达的事件的处理采纳轮询方法,在数据包达到的时候,NAPI 就会强制执行dev->poll 方法。而和不象往常的驱动那样为了减少包到达时刻的处理延迟,通常采纳中断的方法来进行。 应当注意的是,通过测试假如DEC Tulip 系列(DE21x4x芯片)以及National Semi 的部分网卡芯片,的测试说明假如把从前中断处理的部分都改换用设备的POLL 方法去执行,那么会造成轻微的延迟,因此在进行MII(介质无关)的操作上就需要一些小小的诀窍,详见mii_check_media的函数处理流程,本文不做详细讨论。 在下面显示的例子表示了在8139 中如何把处理过程放在dev 的poll 方法中,把所有的原先中断应该处理的过程放在了POLL 方法里面,篇幅起见,我们只介绍接收的POLL 方法。 在下面的8139CP 驱动程序介绍中说明了能够把在中断程序中所做的任何情况放在POLL 方法中去做,因此不同的NIC 在中断中所要处理的状态和事件是不一样的。 关于所有的NIC 设备,以下两种类型的NIC 接收事件寄存器响应机制: COR 机制:当用户程序读状态/事件寄存器,读完成的时候寄存器和NIC的rx-ring中表示的状态队列将被清零,natsemi 和sunbmac 的NIC 会如此做,在这种情形下,必须把NIC 所有往常的中断响应的处理部分都移动到POLL 方法中去。 COW 机制:用户程序写状态寄存器的时候,必须对要写的位先写1 清0,如下面要

Linux驱动开发人员所需要做的工作

Linux驱动开发人员所需要做的工作 Boot Loader 当CPU一上电,此时CPU必须从NOR Flash或者NAND Flash中取指令,直接从 NAND Flash取指令的AP为支持Nand 启动。 Nand boot ,其实原理就是AP 内部的ROM里有一小段代码,包括NAND Flash驱动,它启动从Nand Flash中读取一段(比如4KB)到内部的SRAM中, 然后跳转到SRAM起始位置,执行SRAM中的代码。SRAM中的代码中包括初始化SDRAM,Nand Flash driver等,它的第一件事情就是初始化SDRAM, 然后把Nand Flash中的更多的东西(整个boot loader)搬到SDRAM中,然后执行uboot NOR boot : 代码就在NOR Flash中,直接执行,初始化CPU ,SDRAM 等,把整个uboot 搬到SDRAM中,然后执行uboot,在uboot中把kernel从 NAND Flash中读出。 对于常用的cpu , u boot 都支持,这块不需要改什么 对于u boot不支持的cpu , 需要写汇编,初始化cpu ,SDRAM ,NAND Flash驱动,NOR Flash驱动(setenv命令需要)等 在boot loader 中,还需要UART驱动,以支持打印信息。 另外要加上LCD 驱动,以支持splash ,否则在uboot阶段,没有任何显示。 正常启动 uboot,以引导linux 这些就够了。 但是对于一个产品: 它在研发阶段,uboot 必须支持TFTP , 需要网卡驱动(在boot loader中) 必须支持通过uboot下载,对于串口下载到内存,uboot本身支持,loadb,loady 等命令,但因为速度慢,所以 一般要uboot支持USB下载,可基于DFU的基础上改成bulk 传输。 同时对于生产ATE,把它放在uboot阶段对生产比较好,否则要等到整个系统起来,kernel+小测试文件系统也要10多妙。 这样的话,在ATE中需要加上 memory test ,LCD test, 声卡测试,需要加上I2C驱动,key test,RTC test,。

嵌入式Linux设备驱动开发 [只读][兼容模式]

本章的要求 第11章、嵌入式Linux设备驱动开发u Linux设备驱动的基本概念 u Linux设备驱动程序的基本功能 u Linux设备驱动的运作过程 u常见设备驱动接口函数 u掌握字符设备驱动程序的编写 u初步掌握LED型输出设备驱动程序的编写 u初步掌握BUTTON型输入设备驱动程序的编写u初步掌握内核存储模块驱动编程 u了解块设备的编写流程 u了解中断驱动编写流程

本章的主要内容 }11.1设备驱动概述 }11.2字符设备驱动编程概述 }11.3GPIO-LED驱动程序实例 }11.4GPIO-BUTTON驱动程序实例 }11.5Qemu系统虚拟FIFO驱动程序实例}11.6块设备驱动程序初步 }11.7中断驱动编程初步

11.1 设备驱动概述

设备驱动简介及驱动模块 }操作系统是通过各种驱动程序来驾驭硬件设备的,它为用户屏蔽了各种各样的设备,驱动硬件是操作系统最基本的功能,并且提供统一的操作方式。设备驱动程序是内核的一部分,硬件驱动程序是操作系统最基本的组成部分,在Linux内核源程序中也占有60%以上。因此,熟悉驱动的编写是很重要的。 }Linux内核中采用可加载的模块化设计(LKMs,Loadable Kernel Modules),一般情况下编译的Linux内核是支持可 插入式模块的,也就是将最基本的核心代码编译在内核中,其他的代码可以编译到内核中,或者编译为内核的模块文件(在需要时动态加载)。

系统分层模型应用程序 系统调用层 字符设备驱动程序块设备驱动程序网络设备驱动程序 Linux 核心模块 硬件虚拟文件系统 块设备层网络内核空间用户空间

【免费下载】linux驱动开发的经典书籍

Linux 驱动开发的经典书籍 Linux 驱动学习的最大困惑在于书籍的缺乏,市面上最常见的书为 《linux_device_driver 3rd Edition 》,这是一本很经典的书,无奈Linux 的东东还是过于庞大,这本侧重于实战的书籍也只能停留在基本的接口介绍上,更深入的东东只能靠我们自己摸索了。但万事总有一个开头,没有对Linux 驱动整体框架的把握是很难做一个优秀的驱动开发者的。除了这本Jonathan Corbet, Greg Kroah-Hartman, Alessandro Rubini 合著的经典大作外,另一本理论实践并重的书就是《Linux Kernel Development,2nd Edition 》有著名的内核专家Robert Love 所著,通过Robert Love 的娓娓道来,相信你会感到自己功力的不断提升,但学习驱动,最本质的东西还是操作系统的一些基本的理论了,《Understanding The Linux Kernel, 3rd ed 2005》更加关注这一点,作为一个注重理论的经典之作,则是Linux 驱动研发人员内功的根基。但很遗憾的是,以上几本书都更侧重于编程者内功的修养,对于初学者而言,往往有过于深奥之感,关乎国内的书,也似乎只懂得copy 些代码做些粗浅的讲解,花拳绣腿的态势又过于明显。 成为一名精通 Linux 程序设计的高级程序员一直是不少朋友孜孜以求的目标。根据中华英才网统计数据,北京地区 Linux 程序员月薪平均为 Windows 程序员的 1.8 倍、Java 程序员的 2.6 倍, Linux 程序员年终奖金平均为 Windows 程序员的 2.9 倍。同时数据显示,随着工作经验的增长, Linux 程序员与 Windows 程序员的收入差距还有扩大的趋势。Denis 认为,要学好 Linux 环境下的编程,关键是要看对、选对、学会正确的书籍。可以说,如果你选对了 Linux 编程的经典书籍,配合你在程序设计工作中的刻苦钻研,成为一名精通 Linux 程序设计的高级程序员并非一件可望不可及的事情。但如果各位程序员朋友没有选对正确的书籍,则你的职业生涯之路就可能面临坎坷。今天,水煮鱼向各位朋友推荐的这些书,有的是资深老前辈们当初向水煮鱼的推荐,还有的是 IBM 的内部培训指定参考书,它们都很值得各位朋友抽空认真一读。 为什么要学习 Linux 环境下的编程 Linux 是一个开放、灵活、跨平台的操作系统,上至庞大的数据中心,下至可放于掌心中的嵌入式设备,无处没有 Linux 的身影。更为重要的是, Linux 是一个与 Unix 既一脉相承又与时俱进的系统。可以说,上世纪70年代学习的 Unix 知识和技巧,在今天仍然大有用武之地,这与 Windows 平台的开发形成了鲜明的对比。程序员不用担心今天微软出一个 .net ,明天又出一个 F#,使得自己过去学习的成果付之东流。 上个星期,水煮鱼与一位 Linux 项目经理聊天过程中,这位 Linux 项目经理告诉水煮鱼,他们项目的利润非常高,急需具备一定 Linux 编程知识的程序员。他说:“其实我们对程序员的编程技巧要求也并非很高,这是可以在工作中培训和提高的,关键是很多程序员连基本的 Linux 编程思想都不了解,我怎么聘用他们呢?我们去大学招聘的时候,给本科应届生开出 8000 元的月薪,但是就是很难招到人。我拿一些经典书籍中一些经典例子来考他们,他们基本上都是一问三不知。其实,如果他们能回答上一半的问题,我还是很愿意考虑是否聘用他们的。而对于项目相关部分的专业知识,我们有专业的内部培训,并不担心这个问题,关键是看应聘者是否具备 Linux 编程的基本思想。” 水煮鱼认为,这位项目经理朋友提到的问题还是很有代表性的。其实很多程序员朋友,只要能掌握这些书中的基础知识,是很容易脱颖而出的。事实上,项目经理他们也都很忙,并没有空去自己设计高难度的面试题目,而是直接采用经典书籍中的经典例子。 、管路敷设技术通过管线敷设技术,不仅可以解决吊顶层配置不规范问题,而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中,要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等,要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式,为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题,合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则:在分线盒处,当不同电压回路交叉时,应采用金属隔板进行隔开处理;同一线槽内,强电回路须同时切断习题电源,线缆敷设完毕,要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系,根据生产工艺高中资料试卷要求,对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验;对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作;对于继电保护进行整核对定值,审核与校对图纸,编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案,编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案;对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题,作为调试人员,需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料,并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术,电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时,需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全,并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围,或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理,尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作,并且拒绝动作,来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此,电力高中资料试卷保护装置调试技术,要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时,需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

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