linux设备驱动之8250
linux设备驱动之8250串口驱动
一：前言
前一段时间自己实践了一下8250芯片串口驱动的编写。今天就在此基础上分析一下linux kernel自带的串口驱动。毕竟只有对比专业的驱动代码才能更好的进步,同以往一样，基于linux kernel2.6.25.相应驱动代码位于：linux-2.6.25/drivers/serial/8250.c。二：8250串口驱动初始化
相应的初始化函数为serial8250_init().代码如下:
static int __init serial8250_init(void)
{
int ret, i;
if (nr_uarts > UART_NR)
nr_uarts = UART_NR;
printk(KERN_INFO "Serial: 8250/16550 driver $Revision: 1.90 $ "
"%d ports, IRQ sharing %sabled\n", nr_uarts,
share_irqs ? "en" : "dis");
for (i = 0; i < NR_IRQS; i++)
spin_lock_init(&irq_lists[i].lock);
ret = uart_register_driver(&serial8250_reg);
if (ret)
goto out;
serial8250_isa_devs = platform_device_alloc("serial8250",
PLAT8250_DEV_LEGACY);
if (!serial8250_isa_devs) {
ret = -ENOMEM;
goto unreg_uart_drv;
}
ret = platform_device_add(serial8250_isa_devs);
if (ret)
goto put_dev;
serial8250_register_ports(&serial8250_reg, &serial8250_isa_devs->dev);
ret = platform_driver_register(&serial8250_isa_driver);
if (ret == 0)
goto out;
platform_device_del(serial8250_isa_devs);
put_dev:
platform_device_put(serial8250_isa_devs);
unreg_uart_drv:
uart_unregister_driver(&serial8250_reg);
out:
return ret;
}
这段代码涉及到的知识要求，如platform ,uart等我们在之前都已经做过详细的分析。这里不再重复。在代码中UART_NR:表示串口的个数。这个参数在编译内核的时候可以自己配置，默认为32。
我们按照代码中的流程一步一步进行研究。
1：注册uart_driver.
对应uart-driver的结构为serial8250_reg.定义如下：
static struct uart_driver serial8250_reg = {
.owner = THIS_MODULE,
.driver_name = "serial",
.dev_name = "ttyS",
.major = TTY_MAJOR,
.minor = 64,
.nr = UART_NR,
.cons = SERIAL8250_CONSOLE,
};
TTY_MAJOR定义如下：
#define TTY_MAJOR 4
从上面可以看出。串口对应的设备节点为/dev/ ttyS0 ~ /dev/ ttyS0(UART_NR).设备节点号为（4。64）起始的UART_NR个节点..
2:初始化并注册platform_device
相关代码如下：
serial8250_isa_devs =
platform_device_alloc("serial8250", PAT8250_DEV_LEGACY);
platform_device_add(serial8250_isa_devs);
可以看出。serial8250_isa_devs.->name为serial8250。这个参数是在匹配platform_device和platform_driver使用的.
3:为uart-driver添加port.
相关代码如下：
serial8250_register_ports(&serial8250_reg, &serial8250_isa_devs->dev)
跟进这个函数看一下：
static void __init
serial8250_register_ports(struct uart_driver *drv, struct device *dev)
{
int i;
serial8250_isa_init_ports();
for (i = 0; i < nr_uarts; i++) {
struct uart_8250_port *up = &serial8250_ports[i];
up->port.dev = dev;
uart_add_one_port(drv, &up->port);
}
}
在这里函数里，初始化了port.然后将挂添加到uart-driver中。我们还注意到。生成的deivce节点，在sysfs中是位于platform_deivce对应目录的下面.
serial8250_isa_init_ports()代码如下所示：
static void __init serial8250_isa_init_ports(void)
{
struct uart_8250_port *up;
static int first = 1;
int i;
if (!first)
return;
first = 0;
for (i = 0; i < nr_uarts; i++) {
struct uart_8250_port *up = &serial8250_ports[i];
up->port.line = i;
spin_lock_init(&up->port.lock);
init_timer(&up->timer);
up->timer.function = serial8250_timeout;
/*
* ALPHA_KLUDGE_MCR needs to be killed.
*/
up->mcr_mask = ~ALPHA_KLUDGE_MCR;
up->mcr_force = ALPHA_KLUDGE_MCR;
up->port.ops = &serial8250_pops;
}
for (i = 0, up = serial8250_ports;
i < ARRAY_SIZE(old_serial_port) && i < nr_uarts;
i++, up++) {
up->port.iobase = old_serial_port[i].port;
up->port.irq = irq_canonicalize(old_serial_port[i].irq);
up->port.uartclk = old_serial_port[i].baud_base * 16;
up->port.flags = old_serial_port[i].flags;
up->port.hub6 = old_serial_port[i].hub6;
up->port.membase = old_serial_port[i].iomem_base;
up->port.iotype = old_serial_port[i].io_type;
up->port.regshift = old_serial_port[i].iomem_reg_shift;
if (share_irqs)
up->port.flags |= UPF_SHARE_IRQ;
}
}
在这里，我们关注一下注要成员的初始化。Uart_port的各项操作位于serial8250_pops 中.iobase irq等成员是从old_serial_por这个结构中得来的，这个结构如下所示：static const struct old_serial_port old_serial_port[] = {
SERIAL_PORT_DFNS /* defined in asm/serial.h */
}
#define SERIAL_PORT_DFNS \
/* UART CLK PORT IRQ FLAGS */ \
{ 0, BASE_BAUD, 0x3F8, 4, STD_COM_FLAGS }, /* ttyS0 */ \
{ 0, BASE_BAUD, 0x2F8, 3, STD_COM_FLAGS }, /* ttyS1 */ \
{ 0, BASE_BAUD, 0x3E8, 4, STD_COM_FLAGS }, /* ttyS2 */ \
{ 0, BASE_BAUD, 0x2E8, 3, STD_COM4_FLAGS }, /* ttyS3 */
从上面看到。前两项对应了com1 com2的各项参数。如寄存器首始地址，Irq号等。后面两项不太清楚。
在上面的代码中，我们看到了uart_port各项成员的初始化。在后面很多操作中需要用到这个成员。我们等分析相关部份的时候，再到这个地方来看相关成员的值。
4:注册platform_driver
相关代码如下：
platform_driver_register(&serial8250_isa_driver);
serial8250_isa_driver定义如下:
static struct platform_driver serial8250_isa_driver = {
.probe = serial8250_probe,
.remove = __devexit_p(serial8250_remove),
.suspend = serial8250_suspend,
.resume = serial8250_resume,
.driver = {
.name = "serial8250",
.owner = THIS_MODULE,
},
}
为了以后把分析集中到具体的驱动部份.我们先把这个platform_driver引会的事件讲述完.
经过前面有关platform的分析我们知道.这个platform的name为” serial8250”.刚好跟前面注册的platform_device相匹配.会调用platform_driver-> probe.在这里,对应的接口为:
serial8250_probe().代码如下:
static int __devinit serial8250_probe(struct platform_device *dev) {
struct plat_serial8250_port *p = dev->dev.platform_data;
struct uart_port port;
int ret, i;
memset(&port, 0, sizeof(struct uart_port));
for (i = 0; p && p->flags != 0; p++, i++) {
port.iobase = p->iobase;
port.membase = p->membase;
port.irq = p->irq;
port.uartclk = p->uartclk;
port.regshift = p->regshift;
port.iotype = p->iotype;
port.flags = p->flags;
port.mapbase = p->mapbase;
port.hub6 = p->hub6;
port.private_data = p->private_data;
port.dev = &dev->dev;
if (share_irqs)
port.flags |= UPF_SHARE_IRQ;
ret = serial8250_register_port(&port);
if (ret < 0) {
dev_err(&dev->dev, "unable to register port at index %d "
"(IO%lx MEM%llx IRQ%d): %d\n", i,
p->iobase, (unsigned long long)p->mapbase,
p->irq, ret);
}
}
return 0;
}
从上述代码可以看出.会将dev->dev.platform_data所代表的port添加到uart_driver 中.这个dev->dev.platform_data究竟代表什么.我们在看到的时候再来研究它.
现在,我们把精力集中到uart_port的操作上.
三:config_port过程
在初始化uart_port的过程中,在以下代码片段:
serial8250_isa_init_ports(void)
{
……
……
for (i = 0, up = serial8250_ports;
i < ARRAY_SIZE(old_serial_port) && i < nr_uarts;
i++, up++) {
up->port.iobase = old_serial_port[i].port;
up->port.irq = irq_canonicalize(old_serial_port[i].irq);
up->port.uartclk = old_serial_port[i].baud_base * 16;
up->port.flags = old_serial_port[i].flags;
up->port.hub6 = old_serial_port[i].hub6;
up->port.membase = old_serial_port[i].iomem_base;
up->port.iotype = old_serial_port[i].io_type;
up->port.regshift = old_serial_port[i].iomem_reg_shift;
if (share_irqs)
up->port.flags |= UPF_SHARE_IRQ;
}
}
而old_serial_port又定义如下:
static const struct old_serial_port old_serial_port[] = {
SERIAL_PORT_DFNS /* defined in asm/serial.h */
};
#define SERIAL_PORT_DFNS \
/* UART CLK PORT IRQ FLAGS */ \
{ 0, BASE_BAUD, 0x3F8, 4, STD_COM_FLAGS }, /* ttyS0 */ \
{ 0, BASE_BAUD, 0x2F8, 3, STD_COM_FLAGS }, /* ttyS1 */ \
{ 0, BASE_BAUD, 0x3E8, 4, STD_COM_FLAGS }, /* ttyS2 */ \
{ 0, BASE_BAUD, 0x2E8, 3, STD_COM4_FLAGS }, /* ttyS3 */
由此可见.port->flags被定义成了STD_COM_FLAGS,定义如下:
#ifdef CONFIG_SERIAL_DETECT_IRQ
#define STD_COM_FLAGS (ASYNC_BOOT_AUTOCONF | ASYNC_SKIP_TEST | ASYNC_AUTO_IRQ)
#define STD_COM4_FLAGS (ASYNC_BOOT_AUTOCONF | ASYNC_AUTO_IRQ) #else
#define STD_COM_FLAGS (ASYNC_BOOT_AUTOCONF | ASYNC_SKIP_TEST) #define STD_COM4_FLAGS ASYNC_BOOT_AUTOCONF
#endif
从这里看到,不管是否自己探测IRQ,都会定义ASYNC_BOOT_AUTOCONF.这样,在uart_add_one_port()的时候.就会进入到port->config_port来配置端口.在8250中,对应的接口为:serial8250_config_port().代码如下:
static void serial8250_config_port(struct uart_port *port, int flags)
{
struct uart_8250_port *up = (struct uart_8250_port *)port;
int probeflags = PROBE_ANY;
int ret;
/*
* Find the region that we can probe for. This in turn
* tells us whether we can probe for the type of port.
*/
ret = serial8250_request_std_resource(up);
if (ret < 0)
return;
ret = serial8250_request_rsa_resource(up);
if (ret < 0)
probeflags &= ~PROBE_RSA;
if (flags & UART_CONFIG_TYPE)
autoconfig(up, probeflags);
if (up->port.type != PORT_UNKNOWN && flags & UART_CONFIG_IRQ) autoconfig_irq(up);
if (up->port.type != PORT_RSA && probeflags & PROBE_RSA) serial8250_release_rsa_resource(up);
if (up->port.type == PORT_UNKNOWN)
serial8250_release_std_resource(up);
}
serial8250_request_std_resource和serial8250_request_rsa_resource都是分配操作的端口.回顾在前面的分析中.port的相关参数会从old_serial_port中取得.而
old_serial_port中又没有定义port ->iotype和port->regshift.也就是说对应这两项全为0.而
#define UPIO_PORT (0)
即表示是要操作I/O端口.
自己阅读这两个函数代表.会发现在serial8250_request_rsa_resource()中是会返回失败的.
另外,在uart_add_one_port()在进行端口匹配时,会先置flags为
UART_CONFIG_TYPE.
这样,在本次操作中, if (flags & UART_CONFIG_TYPE)是会满足的.相应的就会进入autoconfig().
代码如下,这段代码比较长,分段分析如下:
static void autoconfig(struct uart_8250_port *up, unsigned int probeflags) {
unsigned char status1, scratch, scratch2, scratch3;
unsigned char save_lcr, save_mcr;
unsigned long flags;
if (!up->port.iobase && !up->port.mapbase && !up->port.membase) return;
DEBUG_AUTOCONF("ttyS%d: autoconf (0x%04x, 0x%p): ",
up->port.line, up->port.iobase, up->port.membase);
/*
* We really do need global IRQs disabled here - we're going to
* be frobbing the chips IRQ enable register to see if it exists.
*/
spin_lock_irqsave(&up->port.lock, flags);
up->capabilities = 0;
up->bugs = 0;
if (!(up->port.flags & UPF_BUGGY_UART)) {
/*
* Do a simple existence test first; if we fail this,
* there's no point trying anything else.
*
* 0x80 is used as a nonsense port to prevent against
* false positives due to ISA bus float. The
* assumption is that 0x80 is a non-existent port;
* which should be safe since include/asm/io.h also
* makes this assumption.
*
* Note: this is safe as long as MCR bit 4 is clear
* and the device is in "PC" mode.
*/
scratch = serial_inp(up, UART_IER);
serial_outp(up, UART_IER, 0);
#ifdef __i386__
outb(0xff, 0x080);
#endif
/*
* Mask out IER[7:4] bits for test as some UARTs (e.g. TL
* 16C754B) allow only to modify them if an EFR bit is set.
*/
scratch2 = serial_inp(up, UART_IER) & 0x0f;
serial_outp(up, UART_IER, 0x0F);
#ifdef __i386__
outb(0, 0x080);
#endif
scratch3 = serial_inp(up, UART_IER) & 0x0f;
serial_outp(up, UART_IER, scratch);
if (scratch2 != 0 || scratch3 != 0x0F) {
/*
* We failed; there's nothing here
*/
DEBUG_AUTOCONF("IER test failed (%02x, %02x) ",
scratch2, scratch3);
goto out;
}
}
在这里,先对8250是否存在做一个简单的判断.先将IER中的值取得,这样可以在测试之后恢复IER中的值.然后往IER中写放0.再将IER中的值取出.又往IER中写入0xOF.然后再将IER中的值取出.最后将IER中的值恢复到原值.这样就可以根据写入的值和读出的值是否相等来判断该寄存器是否存在.
save_mcr = serial_in(up, UART_MCR);
save_lcr = serial_in(up, UART_LCR);
在这里,先将MCR和LCR中的值取出.因为在后面的操作中会使用这两个寄存器.方便使用完了恢复
/*
* Check to see if a UART is really there. Certain broken
* internal modems based on the Rockwell chipset fail this
* test, because they apparently don't implement the loopback
* test mode. So this test is skipped on the COM 1 through
* COM 4 ports. This *should* be safe, since no board
* manufacturer would be stupid enough to design a board
* that conflicts with COM 1-4 --- we hope!
*/
if (!(up->port.flags & UPF_SKIP_TEST)) {
serial_outp(up, UART_MCR, UART_MCR_LOOP | 0x0A);
status1 = serial_inp(up, UART_MSR) & 0xF0;
serial_outp(up, UART_MCR, save_mcr);
if (status1 != 0x90) {
DEBUG_AUTOCONF("LOOP test failed (%02x) ",
status1);
goto out;
}
}
在这里,将MCR的自检位置位,并允许向中断控制器产生中断.而且产生RTS信号.这样MSR 寄存器应该可以检测到这个信号.如果没有检测到.自测失败!MCR寄存器已经操作完了,恢复MCR寄存器的原值.
/*
* We're pretty sure there's a port here. Lets find out what
* type of port it is. The IIR top two bits allows us to find
* out if it's 8250 or 16450, 16550, 16550A or later. This
* determines what we test for next.
*
* We also initialise the EFR (if any) to zero for later. The
* EFR occupies the same register location as the FCR and IIR.
*/
serial_outp(up, UART_LCR, 0xBF);
serial_outp(up, UART_EFR, 0);
serial_outp(up, UART_LCR, 0);
serial_outp(up, UART_FCR, UART_FCR_ENABLE_FIFO);
scratch = serial_in(up, UART_IIR) >> 6;
DEBUG_AUTOCONF("iir=%d ", scratch);
switch (scratch) {
case 0:
autoconfig_8250(up);
break;
case 1:
up->port.type = PORT_UNKNOWN;
break;
case 2:
up->port.type = PORT_16550;
break;
case 3:
autoconfig_16550a(up);
break;
}
在这里,先允许使用FIFO寄存器,然后通过IIR寄存的高二位来判断芯片的类型
#ifdef CONFIG_SERIAL_8250_RSA
/*
* Only probe for RSA ports if we got the region.
*/
if (up->port.type == PORT_16550A && probeflags & PROBE_RSA) { int i;
for (i = 0 ; i < probe_rsa_count; ++i) {
if (probe_rsa[i] == up->port.iobase &&
__enable_rsa(up)) {
up->port.type = PORT_RSA;
break;
}
}
}
#endif
#ifdef CONFIG_SERIAL_8250_AU1X00
/* if access method is AU, it is a 16550 with a quirk */
if (up->port.type == PORT_16550A && up->port.iotype == UPIO_AU) up->bugs |= UART_BUG_NOMSR;
#endif
serial_outp(up, UART_LCR, save_lcr);
if (up->capabilities != uart_config[up->port.type].flags) {
printk(KERN_WARNING
"ttyS%d: detected caps %08x should be %08x\n",
up->port.line, up->capabilities,
uart_config[up->port.type].flags);
}
up->port.fifosize = uart_config[up->port.type].fifo_size;
up->capabilities = uart_config[up->port.type].flags;
up->tx_loadsz = uart_config[up->port.type].tx_loadsz;
if (up->port.type == PORT_UNKNOWN)
goto out;
/*
* Reset the UART.
*/
#ifdef CONFIG_SERIAL_8250_RSA
if (up->port.type == PORT_RSA)
serial_outp(up, UART_RSA_FRR, 0);
#endif
serial_outp(up, UART_MCR, save_mcr);
serial8250_clear_fifos(up);
serial_in(up, UART_RX);
if (up->capabilities & UART_CAP_UUE)
serial_outp(up, UART_IER, UART_IER_UUE);
else
serial_outp(up, UART_IER, 0);
out:
spin_unlock_irqrestore(&up->port.lock, flags);
DEBUG_AUTOCONF("type=%s\n", uart_config[up->port.type].name);
}
最后,复位串口控制器
我们假设使用的是8250串口芯片.在芯片类型判断的时候就会进入autoconfig_8250().代码如下:
static void autoconfig_8250(struct uart_8250_port *up)
{
unsigned char scratch, status1, status2;
up->port.type = PORT_8250;
scratch = serial_in(up, UART_SCR);
serial_outp(up, UART_SCR, 0xa5);
status1 = serial_in(up, UART_SCR);
serial_outp(up, UART_SCR, 0x5a);
status2 = serial_in(up, UART_SCR);
serial_outp(up, UART_SCR, scratch);
if (status1 == 0xa5 && status2 == 0x5a)
up->port.type = PORT_16450;
}
如果存在SCR寄存器,则芯片是16450类型的.这不是我们需要研究的芯片.
回到serial8250_config_port()中,代码片段如下所示:
static void serial8250_config_port(struct uart_port *port, int flags)
{
……
……
if (flags & UART_CONFIG_TYPE)
autoconfig(up, probeflags);
if (up->port.type != PORT_UNKNOWN && flags & UART_CONFIG_IRQ) autoconfig_irq(up);
if (up->port.type != PORT_RSA && probeflags & PROBE_RSA) serial8250_release_rsa_resource(up);
if (up->port.type == PORT_UNKNOWN)
serial8250_release_std_resource(up);
}
如果定义了自己控测IRQ号(CONFIG_SERIAL_8250_DETECT_IRQ).一般情况下,编译内核的时候一般都将其赋值为CONFIG_SERIAL_8250_DETECT_IRQ = y.此时就会进入autoconfig_irq().代码如下:
static void autoconfig_irq(struct uart_8250_port *up)
{
unsigned char save_mcr, save_ier;
unsigned char save_ICP = 0;
unsigned int ICP = 0;
unsigned long irqs;
int irq;
if (up->port.flags & UPF_FOURPORT) {
ICP = (up->port.iobase & 0xfe0) | 0x1f;
save_ICP = inb_p(ICP);
outb_p(0x80, ICP);
(void) inb_p(ICP);
}
/* forget possible initially masked and pending IRQ */
probe_irq_off(probe_irq_on());
save_mcr = serial_inp(up, UART_MCR);
save_ier = serial_inp(up, UART_IER);
serial_outp(up, UART_MCR, UART_MCR_OUT1 | UART_MCR_OUT2);
irqs = probe_irq_on();
serial_outp(up, UART_MCR, 0);
udelay(10);
if (up->port.flags & UPF_FOURPORT) {
serial_outp(up, UART_MCR,
UART_MCR_DTR | UART_MCR_RTS);
} else {
serial_outp(up, UART_MCR,
UART_MCR_DTR | UART_MCR_RTS | UART_MCR_OUT2); }
serial_outp(up, UART_IER, 0x0f); /* enable all intrs */
(void)serial_inp(up, UART_LSR);
(void)serial_inp(up, UART_RX);
(void)serial_inp(up, UART_IIR);
(void)serial_inp(up, UART_MSR);
serial_outp(up, UART_TX, 0xFF);
udelay(20);
irq = probe_irq_off(irqs);
serial_outp(up, UART_MCR, save_mcr);
serial_outp(up, UART_IER, save_ier);
if (up->port.flags & UPF_FOURPORT)
outb_p(save_ICP, ICP);
up->port.irq = (irq > 0) ? irq : 0;
}
在上述代码的操作中,先将8250相关中断允许寄存器全打开.然后调用驱动使用的函数, 当它不得不探测来决定哪个中断线被设备在使用. probe_irq_on()将中断暂时关掉,然后配置MCR寄存器使之发送DTR和RTS.之后再用probe_irq_off()来检测IRQ号.如果检测成功,则值赋值给port->irq.
进行到这里,conifg_port动作就完成了.
经过这个config_port过程后,我们发现,并没有对serial8250_isa_devs->dev-> platform_data赋值,也就是说platform_driver->probe函数并无实质性的处理.在第一次for循环的时,就会因条件不符而退出.
四:startup操作
在前面分析uart驱动架构的时候,曾说过,在open的时候,会调用port->startup().在本次分析的驱动中,对应接口为serial8250_startup().分段分析如下:
static int serial8250_startup(struct uart_port *port)
{
struct uart_8250_port *up = (struct uart_8250_port *)port;
unsigned long flags;
unsigned char lsr, iir;
int retval;
up->capabilities = uart_config[up->port.type].flags;
up->mcr = 0;
if (up->port.type == PORT_16C950) {
/* Wake up and initialize UART */
嵌入式Linux应用软件开发流程
从软件工程的角度来说，嵌入式应用软件也有一定的生命周期，如要进行需求分析、系统设计、代码编写、调试和维护等工作，软件工程的许多理论对它也是适用的。 但和其他通用软件相比，它的开发有许多独特之处： ·在需求分析时，必须考虑硬件性能的影响，具体功能必须考虑由何种硬件实现。 ·在系统设计阶段，重点考虑的是任务的划分及其接口，而不是模块的划分。模块划分则放在了任务的设计阶段。 ·在调试时采用交叉调试方式。 ·软件调试完毕固化到嵌入式系统中后，它的后期维护工作较少。 下面主要介绍分析和设计阶段的步骤与原则： 1、需求分析 对需求加以分析产生需求说明，需求说明过程给出系统功能需求，它包括：·系统所有实现的功能 ·系统的输入、输出 ·系统的外部接口需求（如用户界面） ·它的性能以及诸如文件/数据库安全等其他要求 在实时系统中，常用状态变迁图来描述系统。在设计状态图时，应对系统运行过程进行详细考虑，尽量在状态图中列出所有系统状态，包括许多用户无需知道的内部状态，对许多异常也应有相应处理。 此外，应清楚地说明人机接口，即操作员与系统间地相互作用。对于比较复杂地系统，形成一本操作手册是必要的，为用户提供使用该系统的操作步骤。为使系统说明更清楚，可以将状态变迁图与操作手册脚本结合起来。
在对需求进行分析，了解系统所要实现的功能的基础上，系统开发选用何种硬件、软件平台就可以确定了。 对于硬件平台，要考虑的是微处理器的处理速度、内存空间的大小、外部扩展设备是否满足功能要求等。如微处理器对外部事件的响应速度是否满足系统的实时性要求，它的稳定性如何，内存空间是否满足操作系统及应用软件的运行要求，对于要求网络功能的系统，是否扩展有以太网接口等。 对于软件平台而言，操作系统是否支持实时性及支持的程度、对多任务的管理能力是否支持前面选中的微处理器、网络功能是否满足系统要求以及开发环境是否完善等都是必须考虑的。 当然，不管选用何种软硬件平台，成本因素都是要考虑的，嵌入式Linux 正是在这方面具有突出的优势。 2、任务和模块划分 在进行需求分析和明确系统功能后，就可以对系统进行任务划分。任务是代码运行的一个映象，是无限循环的一段代码。从系统的角度来看，任务是嵌入式系统中竞争系统资源的最小运行单元，任务可以使用或等待CPU、I/O设备和内存空间等系统资源。 在设计一个较为复杂的多任务应用系统时，进行合理的任务划分对系统的运行效率、实时性和吞吐量影响都极大。任务分解过细会不断地在各任务之间切换，而任务之间的通信量也会很大，这样将会大大地增加系统的开销，影响系统的效率。而任务分解过粗、不够彻底又会造成原本可以并行的操作只能按顺序串行执行，从而影响系统的吞吐量。为了达到系统效率和吞吐量之间的平衡折中，在划分任务时应在数据流图的基础上，遵循下列步骤和原则：
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
嵌入式Linux系统中音频驱动的设计与实现
第31卷 第2期 2008年4月 电子器件 Ch in es e Jo u rnal Of Electro n Devi ces Vol.31 No.2Apr.2008 Design and Implementation of Audio Driver for Embedded Linux System YU Yue,YA O G uo -liang * (N ational A S I C S ystem Eng ine ering Center ,S outhe ast Unive rsity ,N anj ing 210096,China) Abstract:This paper intro duces the fundam ental principle and architecture of the audio system w hich con -sists of the CODEC UCB1400and the 805puls,and describes the design of audio dev ice dr iv er based on Audio Codec .97for Embedded Linux System.The paper focuses o n the implementatio n of the DM A trans -port and ioctl interface.T he audio dr iv e is running w ell in actual Embedded Linux system equipments.Key words:805plus;embedded Linux;Audio A C .97driver;DM A;ioctl interface EEACC :1130B 嵌入式Linux 系统中音频驱动的设计与实现 虞 跃,姚国良 * (东南大学国家专用集成电路系统工程中心,南京210096) 收稿日期:2007-07-09 作者简介:虞 跃(1982-),男,东南大学电子工程系国家专用集成电路工程技术研究中心硕士研究生,研究方向为嵌入式系统设计; 姚国良(1979-),男,东南大学电子工程系博士研究生,yuyueo@https://www.wendangku.net/doc/b57812817.html,. 摘 要:介绍了由805puls 处理器和U CB1400编解码芯片构成的音频系统体系结构及工作原理,接着阐述了嵌入式Linux 操作系统下基于A C .97协议标准的音频设备驱动程序的设计与实现。其中着重讲述了采用循环缓冲区进行音频数据的DM A 传输流程以及ioctl 接口的实现。此设计方案已在嵌入式L inux 系统中得到使用,运行效果良好。 关键词:805plus;嵌入式L inux ;AC .97音频驱动;DM A;ioctl 接口中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1005-9490(2008)02-0709-03 嵌入式音频系统广泛应用于GPS 自动导航、PDA,3G 手机等移动信息终端,具备播放、录音功能的音频系统的应用使得移动信息终端上视听娱乐IP 电话、音频录制等成为可能,并推动了移动信息终端设备的发展。 在软件上,嵌入式操作系统的新兴力量Linux 的开源性,内核可定制等优点吸引了许多的开发者与开发商。它是个和U nix 相似、以核心为基础的、完全内存保护、多任务多进程的操作系统。支持广泛的计算机硬件,包括X86,A lpha,Sparc,M IPS,PPC,ARM ,NEC,MOT OROLA 等现有的大部分芯片[1]。 本文针对805puls 微处理器选用Philips 公司的编解码芯片(CODEC)U CB1400,构建了基于Au -dio Codec .97(AC .97)标准的音频系统。并介绍了该音频系统在Linux 操作系统2.4.19内核下驱动 程序的实现技术。 1 音频系统构架 1.1 微处理器805plus 805plus 是东南大学ASIC 系统工程技术研究中心和北京大学微处理器研究开发中心共同设计和开发的32bit 嵌入式微处理器,是采用H ar vard 结构的RISC 处理器。内部采用五级流水线结构,兼容16bit 和32bit 的指令系统805plus 嵌入式微处理器集成了存储接口EMI,时钟和功耗管理PM C,中断控制器INTC,通用定时器T IM ER,脉宽调制器PWM,实时时钟RT C,通用串口UA RT,LCD 控制器LCDC,AC .97控制器,同步外设接口SPI 。1.2 AC .97协议标准[2] AC'97协议标准是一套关于A C'97数字音频处理(AC'97Digital Controller)、AC '97数字串口(AC
CAN总线在嵌入式Linux下驱动程序的实现
CAN总线在嵌入式Linux下驱动程序的实现 时间：2009-11-05 09:41:22 来源：微计算机信息作者：黄捷峰蔡启仲郭毅锋田小刚 1 引言 基于嵌入式系统设计的工业控制装置，在工业控制现场受到各种干扰，如电磁、粉尘、天气等对系统的正常运行造成很大的影响。在工业控制现场各个设备之间要经常交换、传输数据，需要一种抗干扰性强、稳定、传输速率快的现场总线进行通信。文章采用CAN总线，基于嵌入式系统32位的S3C44B0X微处理器，通过其SPI接口，MCP2510 CAN控制器扩展CAN总线；将嵌入式操作系统嵌入到S3C44B0X微处理器中，能实现多任务、友好图形用户界面；针对S3C44B0X微处理器没有内存管理单元MMU，采用uClinux嵌入式操作系统。这样在嵌入式系统中扩展CAN设备关键技术就是CAN设备在嵌入式操作系统下驱动程序的实现。文章重点解决了CAN总线在嵌入式操作系统下驱动程序实现的问题。对于用户来说，CAN设备在嵌入式操作系统驱动的实现为用户屏蔽了硬件的细节，用户不用关心硬件就可以编出自己的用户程序。实验结果表明驱动程序的正确性，能提高整个系统的抗干扰能力，稳定性好，最大传输速率达到1Mb/s；硬件的错误检定特性也增强了CAN的抗电磁干扰能力。 2 系统硬件设计 系统采用S3C44B0X微处理器,需要扩展CAN控制器。常用的CAN控制器有SJA1000和MCP2510,这两种芯片都支持CAN2.0B标准。SJA1000采用的总线是地址线和数据线复用的方式，但是嵌入式处理器外部总线大多是地址线和数据线分开的结构，这样每次对SJA1000操作时需要先后写入地址和数据2次数据，而且SJA1000使用5V逻辑电平。所以应用MCP2510控制器进行扩展，收发器采用82C250。MCP2510控制器特点：1.支持标准格式和扩展格式的CAN数据帧结构（CAN2.0B）；2.0～8字节的有效数据长度，支持远程帧；3.最大1Mb/s的可编程波特率；4.2个支持过滤器的接受缓冲区，3个发送缓冲区； 5.SPI高速串行总线，最大5MHz； 6.3～5.5V宽电压范围供电。MCP2510工作电压为3.3V，能够直接与S3C44B0X微处理器I/O口相连。为了进一步提高系统抗干扰性，可在CAN控制器和收发器之间加一个光隔6N137。其结构原理框图如图1： 图1.S3C44B0X扩展CAN结构框图图2.字符设备注册表 3 CAN设备驱动程序的设计 Linux把设备看成特殊的文件进行管理，添加一种设备，首先要注册该设备，增加它的驱动。设备驱动程序是操作系统内核与设备硬件之间的接口，并为应用程序屏蔽了硬件细节。在linux中用户进程不能直接对物理设备进行操作，必须通过系统调用向内核提出请求，
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设备驱动程序学习(18)-USB 驱动程序(三)
Linux设备驱动程序学习（18）－USB 驱动程序（三） (2009-07-14 11:45) 分类：Linux设备驱动程序 USB urb （USB request block） 内核使用2.6.29.4 USB 设备驱动代码通过urb和所有的 USB 设备通讯。urb用 struct urb 结构描述（include/linux/usb.h ）。 urb以一种异步的方式同一个特定USB设备的特定端点发送或接受数据。一个USB 设备驱动可根据驱动的需要，分配多个 urb 给一个端点或重用单个 urb 给多个不同的端点。设备中的每个端点都处理一个 urb 队列, 所以多个 urb 可在队列清空之前被发送到相同的端点。 一个 urb 的典型生命循环如下: （1）被创建； （2）被分配给一个特定 USB 设备的特定端点； （3）被提交给 USB 核心； （4）被 USB 核心提交给特定设备的特定 USB 主机控制器驱动； （5）被 USB 主机控制器驱动处理, 并传送到设备； （6）以上操作完成后，USB主机控制器驱动通知 USB 设备驱动。 urb 也可被提交它的驱动在任何时间取消；如果设备被移除，urb 可以被USB 核心取消。urb 被动态创建并包含一个内部引用计数，使它们可以在最后一个用户释放它们时被自动释放。 struct urb
struct list_head urb_list;/* list head for use by the urb's * current owner */ struct list_head anchor_list;/* the URB may be anchored */ struct usb_anchor *anchor; struct usb_device *dev;/* 指向这个 urb 要发送的目标 struct usb_device 的指针,这个变量必须在这个 urb 被发送到 USB 核心之前被USB 驱动初始化.*/ struct usb_host_endpoint *ep;/* (internal) pointer to endpoint */ unsigned int pipe;/* 这个 urb 所要发送到的特定struct usb_device 的端点消息,这个变量必须在这个 urb 被发送到 USB 核心之前被 USB 驱动初始化.必须由下面的函数生成*/ int status;/*当 urb开始由 USB 核心处理或处理结束, 这个变量被设置为 urb 的当前状态. USB 驱动可安全访问这个变量的唯一时间是在 urb 结束处理例程函数中. 这个限制是为防止竞态. 对于等时 urb, 在这个变量中成功值(0)只表示这个 urb 是否已被去链. 为获得等时 urb 的详细状态, 应当检查 iso_frame_desc 变量. */ unsigned int transfer_flags;/* 传输设置*/ void*transfer_buffer;/* 指向用于发送数据到设备(OUT urb)或者从设备接收数据(IN urb)的缓冲区指针。为了主机控制器驱动正确访问这个缓冲, 它必须使用 kmalloc 调用来创建, 不是在堆栈或者静态内存中。对控制端点, 这个缓冲区用于数据中转*/ dma_addr_t transfer_dma;/* 用于以 DMA 方式传送数据到 USB 设备的缓冲区*/ int transfer_buffer_length;/* transfer_buffer 或者 transfer_dma 变量指向的缓冲区大小。如果这是 0, 传送缓冲没有被 USB 核心所使用。对于一个 OUT 端点, 如果这个端点大小比这个变量指定的值小, 对这个USB 设备的传输将被分成更小的块，以正确地传送数据。这种大的传送以连续的 USB 帧进行。在一个 urb 中提交一个大块数据, 并且使 USB 主机控制器去划分为更小的块, 比以连续地顺序发送小缓冲的速度快得多*/
linux设备驱动中常用函数
Linux2.6设备驱动常用的接口函数（一） ----字符设备 刚开始，学习linux驱动，觉得linux驱动很难，有字符设备，块设备，网络设备，针对每一种设备其接口函数，驱动的架构都不一样。这么多函数，要每一个的熟悉，那可多难啦！可后来发现linux驱动有很多规律可循，驱动的基本框架都差不多，再就是一些通用的模块。 基本的架构里包括：加载，卸载，常用的读写，打开，关闭，这是那种那基本的咯。利用这些基本的功能，当然无法实现一个系统。比方说：当多个执行单元对资源进行访问时，会引发竞态；当执行单元获取不到资源时，它是阻塞还是非阻塞？当突然间来了中断，该怎么办？还有内存管理，异步通知。而linux 针对这些问题提供了一系列的接口函数和模板框架。这样，在实际驱动设计中，根据具体的要求，选择不同的模块来实现其功能需求。 觉得能熟练理解，运用这些函数，是写号linux设备驱动的第一步。因为是设备驱动，是与最底层的设备打交道，就必须要熟悉底层设备的一些特性，例如字符设备，块设备等。系统提供的接口函数，功能模块就像是工具，能够根据不同的底层设备的的一些特性，选择不同的工具，方能在linux驱动中游刃有余。 最后就是调试，这可是最头疼的事。在调试过程中，总会遇到这样，那样的问题。怎样能更快，更好的发现并解决这些问题，就是一个人的道行咯！我个人觉得： 发现问题比解决问题更难！ 时好时坏的东西，最纠结！ 看得见的错误比看不见的错误好解决！ 一：Fops结构体中函数： ①ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *); 用来从设备中获取数据. 在这个位置的一个空指针导致 read 系统调用以-EINVAL("Invalid argument") 失败. 一个非负返回值代表了成功读取的字节数( 返回值是一个 "signed size" 类型, 常常是目标平台本地的整数类型). ②ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *); 发送数据给设备. 如果 NULL, -EINVAL 返回给调用 write 系统调用的程序. 如果非负, 返回值代表成功写的字节数 ③loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int); llseek 方法用作改变文件中的当前读/写位置, 并且新位置作为(正的)返回值. loff_t 参数是一个"long offset", 并且就算在 32位平台上也至少 64 位宽. 错误由一个负返回值指示. 如果这个函数指针是 NULL, seek 调用会以潜在地无法预知的方式修改 file 结构中的位置计数器( 在"file 结构" 一节中描述). ④int (*open) (struct inode *, struct file *);
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。
Linux设备驱动程序学习(20)-内存映射和DMA-基本概念
Linux设备驱动程序学习（20）-内存映射和DMA-基本概念 (2011-09-25 15:47) 标签: 虚拟内存设备驱动程序Linux技术分类：Linux设备驱动程序 这部分主要研究 Linux 内存管理的基础知识, 重点在于对设备驱动有用的技术. 因为许多驱动编程需要一些对于虚拟内存（VM）子系统原理的理解。 而这些知识主要分为三个部分： 1、 mmap系统调用的实现原理：它允许设备内存直接映射到一个用户进程地址 空间. 这样做对一些设备来说可显著地提高性能. 2、与mmap的功能相反的应用原理：内核态代码如何跨过边界直接存取用户空间的内存页. 虽然较少驱动需要这个能力. 但是了解如何映射用户空间内存到内 核(使用 get_user_pages)会有用. 3、直接内存存取( DMA ) I/O 操作, 它提供给外设对系统内存的直接存取. 但所有这些技术需要理解 Linux 内存管理的基本原理, 因此我将先学习VM子 系统的基本原理. 一、Linux的内存管理 这里重点是 Linux 内存管理实现的主要特点，而不是描述操作系统的内存管理理论。Linux虚拟内存管理非常的复杂，要写可以写一本书：《深入理解Linux 虚拟内存管理》。学习驱动无须如此深入, 但是对它的工作原理的基本了解是必要的. 解了必要的背景知识后,才可以学习内核管理内存的数据结构. Linux是一个虚拟内存系统（但是在没有MMU的CPU中跑的ucLinux除外）, 意味着在内核启动了MMU 之后所有使用的地址不直接对应于硬件使用的物理地址，这些地址（称之为虚拟地址）都经过了MMU转换为物理地址之后再从CPU的内存总线中发出，读取/写入数据. 这样 VM 就引入了一个间接层, 它是许多操作成为可能： 1、系统中运行的程序可以分配远多于物理内存的内存空间，即便单个进程都可拥有一个大于系统的物理内存的虚拟地址空间. 2、虚拟内存也允许程序对进程的地址空间运用多种技巧, 包括映射程序的内存到设备内存.等等～～～ 1、地址类型 Linux 系统处理几种类型的地址, 每个有它自己的含义： 用户虚拟地址：User virtual addresses，用户程序见到的常规地址. 用户地址在长度上是 32 位或者 64 位, 依赖底层的硬件结构, 并且每个进程有它自己 的虚拟地址空间.
嵌入式linux android驱动工程师 面试题总汇
嵌入式linux android驱动工程师面试题总汇 1.嵌入式系统中断服务子程序(ISR)收藏中断是嵌入式系统中重要的组成部分，这导致了很多编译开发商提供一种扩展—让标准C支持中断。具代表事实是，产生了一个新的关键字__interrupt。下面的代码就使用了__interrupt关键字去定义了一个中断服务子程序(ISR)，请评论一下这段代码的。 2.C语言中对位的操作，比如对a的第三位清0，第四位置1.本来应该会的，一犯晕写反了，以后注意！ #define BIT3 (1<<3) #define BIT4 (1<<4) a &= ~BIT3;a |= BIT4; 3.考到volatile含义并举例： 理解出错，举了很具体的例子，连程序都搬上去了，有些理解不深的没举出来…… volatile表示这个变量会被意想不到的改变，每次用他的时候都会小心的重新读取一遍，不适用寄存器保存的副本。 volatile表示直接存取原始地址 例： 并行设备的硬件寄存器（状态寄存器） 在多线程运行的时候共享变量也要时时更新 一个中断服务子程序中访问到的的非自动变量（不太清楚，正在查找资料ing……） 4.要求设置一绝对地址为0x67a9的整型变量的值为0xaa66
当时我的写法： #define AA *（volatile unsigned long *）0xaa66AA = 0x67a9; 答案： int *ptr =（int *）0xaa66； *ptr = 0x67a9； 我感觉自己写的应该不算错吧（自我感觉，还请达人指正），我写的适合裸机下用，当做寄存器用，而答案就是适合在操作系统下的写法。 1. linux内核里面，内存申请有哪几个函数，各自的区别？ 2. IRQ和FIQ有什么区别，在CPU里面是是怎么做的？ 3. int *a; char *b; a 和b本身是什么类型？ a、b里面本身存放的只是一个地址，难道是这两个地址有不同么？ 4.xx的上半部分和下半部分的问题： 讲下分成上半部分和下半部分的原因，为何要分？讲下如何实现？ 5.内核函数mmap的实现原理，机制？ 6.驱动里面为什么要有并发、互斥的控制？如何实现？讲个例子？ 7. spinlock自旋锁是如何实现的？ 8.任务调度的机制？ 【二、本人碰到】
Linux设备驱动程序简介
第一章Linux设备驱动程序简介 Linux Kernel 系统架构图 一、驱动程序的特点 ?是应用和硬件设备之间的一个软件层。 ?这个软件层一般在内核中实现 ?设备驱动程序的作用在于提供机制，而不是提供策略，编写访问硬件的内核代码时不要给用户强加任何策略 o机制：驱动程序能实现什么功能。 o策略：用户如何使用这些功能。 二、设备驱动分类和内核模块 ?设备驱动类型。Linux 系统将设备驱动分成三种类型 o字符设备 o块设备 o网络设备 ?内核模块：内核模块是内核提供的一种可以动态加载功能单元来扩展内核功能的机制，类似于软件中的插件机制。这种功能单元叫内核模块。 ?通常为每个驱动创建一个不同的模块，而不在一个模块中实现多个设备驱动，从而实现良好的伸缩性和扩展性。 三、字符设备 ?字符设备是个能够象字节流<比如文件）一样访问的设备，由字符设备驱动程序来实现这种特性。通过/dev下的字符设备文件来访问。字符设备驱动程序通常至少需要实现 open、close、read 和 write 等系统调用 所对应的对该硬件进行操作的功能函数。 ?应用程序调用system call<系统调用），例如：read、write，将会导致操作系统执行上层功能组件的代码，这些代码会处理内核的一些内部 事务，为操作硬件做好准备，然后就会调用驱动程序中实现的对硬件进 行物理操作的函数，从而完成对硬件的驱动，然后返回操作系统上层功 能组件的代码，做好内核内部的善后事务，最后返回应用程序。 ?由于应用程序必须使用/dev目录下的设备文件<参见open调用的第1个参数），所以该设备文件必须事先创建。谁创建设备文件呢？ ?大多数字符设备是个只能顺序访问的数据通道，不能前后移动访问指针，这点和文件不同。比如串口驱动，只能顺序的读写设备。然而，也 存在和数据区或者文件特性类似的字符设备，访问它们时可前后移动访
嵌入式LINUX四按键驱动
对一个具有四个按键的按键驱动的分析 源代码： /*Headers-------------------------------------------------*/ #include
Linux驱动框架及驱动加载
本讲主要概述Linux设备驱动框架、驱动程序的配置文件及常用的加载驱动程序的方法；并且介绍Red Hat Linux安装程序是如何加载驱动的，通过了解这个过程，我们可以自己将驱动程序放到引导盘中；安装完系统后，使用kudzu自动配置硬件程序。 Linux设备驱动概述 1. 内核和驱动模块 操作系统是通过各种驱动程序来驾驭硬件设备，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。正如我们查看屏幕上的文档时,不用去管到底使用nVIDIA芯片，还是ATI芯片的显示卡，只需知道输入命令后，需要的文字就显示在屏幕上。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较高的比例。 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，其它的代码可以选择是在内核中，或者编译为内核的模块文件。 如果需要某种功能，比如需要访问一个NTFS分区，就加载相应的NTFS模块。这种设计可以使内核文件不至于太大，但是又可以支持很多的功能，必要时动态地加载。这是一种跟微内核设计不太一样，但却是切实可行的内核设计方案。 我们常见的驱动程序就是作为内核模块动态加载的，比如声卡驱动和网卡驱动等，而Linux最基础的驱动，如CPU、PCI总线、TCP/IP协议、APM（高级电源管理）、VFS等驱动程序则编译在内核文件中。有时也把内核模块就叫做驱动程序，只不过驱动的内容不一定是硬件罢了，比如ext3文件系统的驱动。 理解这一点很重要。因此，加载驱动时就是加载内核模块。下面来看一下有关模块的命令，在加载驱动程序要用到它们：lsmod、modprob、insmod、rmmod、modinfo。 lsmod
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
嵌入式Linux下3G模块的驱动和应用
嵌入式Linux下3G模块的驱动和应用 1、开发资源 1.1、硬件资源： ZTE-mf637u（中国联通） ZTE-mu351（中国移动） 1.2、软件资源： 1.2.1、usb-modeswitch-1.1.3 libusb-0.1.12.tar.gz usb-modeswitch-1.1.3.tar.bz2 1.2.2、ppp-2.4.4 libpcap-0.9.8.tar.gz ppp-2.4.4.tar.gz 1.2.3、wvdial 1.2.3.1、wvdial-1.54.0(arm-linux-gcc 3.4.1) zlib-1.2.5.tar.bz2 openssl-0.9.7g.tar.gz openssl-0.9.7g-fix_manpages-1.patch wvstreams-4.0.1.tar.bz2
wvstreams-4.0.1-tcl84-1.patch wvdial-1.54.0.tar.gz 1.2.3.2、wvdial_1.60.4(arm-linux-gcc 4.2.2) zlib-1.2.5.tar.bz2 openssl-0.9.8n.tar.gz openssl-0.9.8n-fix_manpages-1.patch wvstreams-4.6.1.tar.gz wvdial_1.60.4.tar.gz 2、Linux开发环境 2.1、主机环境 2.1.1、主机linux系统 Fedora Core 6 2.1.2、主机编译环境 2.1.2.1、gcc -v Using built-in specs. Target: i386-redhat-linux Configured with: ../configure --prefix=/usr --mandir=/usr/share/man --infodir=/usr/share/info --enable-shared --enable-threads=posix --enable-checking=release --with-system-zlib --enable-__cxa_atexit --disable-libunwind-exceptions --enable-libgcj-multifile
编写嵌入式Linux设备驱动程序的实例教程
编写嵌入式Linux设备驱动程序的实例教程 一、Linux device driver 的概念 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，应用程序可以象操作普通文件一样对硬件设备进行操作。设备驱动程序是内核的一部分，它完成以下的功能: 1、对设备初始化和释放； 2、把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据； 3、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； 4、检测和处理设备出现的错误。 在linux操作系统下有三类主要的设备文件类型，一是字符设备，二是块设备，三是网络设备。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，块设备则不然，它利用一块系统内存作缓冲区，当用户进程对设备请求能满足用户的要求，就返回请求的数据，如
果不能，就调用请求函数来进行实际的I/O操作。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。 已经提到，用户进程是通过设备文件来与实际的硬件打交道。每个设备文件都都有其文件属性(c/b)，表示是字符设备还是块设备?另外每个文件都有两个设备号，第一个是主设备号，标识驱动程序，第二个是从设备号，标识使用同一个设备驱动程序的不同的硬件设备，比如有两个软盘，就可以用从设备号来区分他们。设备文件的的主设备号必须与设备驱动程序在登记时申请的主设备号一致，否则用户进程将无法访问到驱动程序。 最后必须提到的是，在用户进程调用驱动程序时，系统进入核心态，这时不再是抢先式调度。也就是说，系统必须在你的驱动程序的子函数返回后才能进行其他的工作。如果你的驱动程序陷入死循环，不幸的是你只有重新启动机器了，然后就是漫长的fsck。 二、实例剖析 我们来写一个最简单的字符设备驱动程序。虽然它什么也不做，但是通过它可以了解Linux的设备驱动程序的工作原理。把
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- LINUX设备驱动之PCI设备驱动
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- 编写嵌入式Linux设备驱动程序的实例教程
- Linux设备驱动程序设计完全教程
- 《LINUX设备驱动程序》阅读笔记全十八章
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