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linux驱动框架理解

linux驱动框架理解
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对驱动开发和移植的一个理解

设备的添加和驱动程序的添加:在移植一个设备驱动时,或者说开发

时,一是需要在内核配置文件中加入该设备驱动,例如我们需要在make menuconfig中加入加入对某个驱动的编译,同时又需要去实现具体对这个设备操作的代码。在代码中我们又会发现有添加设备和添加设备驱动程序(或者都叫做注册)的概念。设备和设备驱动程序在内和眼里并不是生来就联系在一起的,应该是内核根据驱动程序中的设备名称等信息对设备进行枚举,而后对应起来的。

内核眼中的设备:内核系统当然不知设备是什么,怎么操作,她只知道

设备号,按照设备号来管理。但他肯定是有一个规则的,每个设备驱动加进来的时候都要按照这个规则。例如每个驱动设备被认为一个文件,按照文件来打开,读写。内核有一个规则:open,read,write等,具体的驱动实现时,就去实现open,read等对应的函数。这样,内核在调用该设备的驱动时,直接调用它所熟悉的open,read等,里边干了什么,他并不关心,也无法得知。

驱动开发中的共性与特性:驱动开发涉及到linux内核本身独立于硬件

的部分,同时也涉及到与具体硬件平台相关的部分.内核的设计模式中使得在独立于硬件那部分(处于内核本身那部分)向外开发了统一的面向多样化硬件的接口。例如我们在开发一个硬件的驱动时,总是先去考虑有没有类似的驱动在linux内核中已经开发了,如果有,我们要做的就是移植。所谓内核中已经支持的驱动就是说在独立于硬件设备这部分在内核中已经有了,与硬件相关那部分,需要进行修改。那么这两部分都会在内核目录的那些位置呢?了解了他们的位置,更有助于驱动程序层次结构的理解。

独立于硬件的驱动程序的上层部分会放在/driver目录下,驱动的.c文件中包含添加驱动的过程,可以从init初始化开始,进行跟踪。当需要涉及到硬件的部分时,就会出现一个接口。那么这个接口就需要硬件那部分实现了。硬件那部分在哪呢?内核目录中的arch下放置了各个体系结构或平台下的硬件功能的源文件。在include下经过各种巧妙的软连接使程序包含到合适的体系结构下合适的开发平台下的头文件。

只要独立于硬件的头文件都会放在/include/linux 目录下。

内核部分把共性提出来例如内核部分说:

到秦皇岛

钓鱼

这是两个动作,很明确的描述了整个过程。到秦皇岛具体怎么到,可以乘火车,可以开车,可以步行。那么硬件部分(某种体系结构下的某个平台)的代码需要把这个接口具体实现。实现的规则需要按照内核对这块的规则开开发。

目录结构的体会:

进入kernel-2.6.13/drivers/char,选择一个驱动文件qq2440_buttons.c 友善之臂的按键驱动,观察它include的头文件。有两种,一个是linux目录下,一个是在ams目录下,linux目录下.h文件应该为linux内核系统独立于硬件体系结构之上的文件。而asm目录呢,是和平台结构有关的代码。由于每次系统采用的平台可能不一样,所以可以看到asm目录是一个软连接,在include目录下有各种体系结构的头文件目录,如asm-arm, asm-i386,,所以通用的是asm目录,而在每种平台下开发时,就将asm软连接到某个平台目录,那么我们再进入平台子目录,以asm-arm为例,其实就是进入asm目录,这两个其实是一个,因为软连接了,就是这样。进入后我们发现这个目录下还有一个目录arch 这个也是软连接,链接到了arch-s3c2410,说明什么?刚才在上一个目录中我们选择了arm体系结构,进入arm之后,看到是什么?不同的开发板,这样说更形象,更易于理解。因为不同的开发板,硬件的设计,是存在不一样的,所以驱动的开发肯定是不一样的。这里呢?说明我们的开发板就是基于三星的2410开发板了。该arch 目录下除了开发板目录外,还有其他一些.h文件,这些文件当然应该理解为独立于开发板硬件的处理程序了,只要是arm体系处理器就ok,通用的了。

再推测一下,驱动移植需要改什么呢?移植就是可以参考现有的平台,开发板进行加工,比如刚才我们讨论的就可能需要对arch-s3c2410目录下的文件进行修改。而该目录下又仅仅是.h头文件,很显然不足,他肯定有.c文件是更底层的操作各种硬件的具体实现。这在那个位置呢?

kernel-2.6.13/arch/arm/mach-s3c2410 ,分析的方法很类似,内核目录下有个arch 目录,该目录下放置了各种体系结构,各种开发板下的功能具体实现的.c文件,也有通用的.c文件。这样就清楚一些了。

我们可以验证一下我们刚才的理解,我们进入linux系统的源码目录的include文件夹,/usr/src/linux-2.4/include,我们看到和刚才的很类似,有各种体系结构的文件夹和一个asm软连接,它连到哪呢?按照刚才的理解,计算机的体系结构为386,所以应该连接到asm-i386. ll看一下结果。

lrwxrwxrwx 1 root root 8 Oct 2 18:02 asm -> asm-i386

没有问题,正如所料。

这个asm软连接很巧妙,在公共的接口下又提供了不同的扩展空间。驱动中的open,read等也是异曲同工。

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驱动程序工作原理简介

Linux驱动程序工作原理简介 一、linux驱动程序的数据结构 (1) 二、设备节点如何产生? (2) 三、应用程序是如何访问设备驱动程序的? (2) 四、为什么要有设备文件系统? (3) 五、设备文件系统如何实现? (4) 六、如何使用设备文件系统? (4) 七、具体设备驱动程序分析 (5) 1、驱动程序初始化时,要注册设备节点,创建子设备文件 (5) 2、驱动程序卸载时要注销设备节点,删除设备文件 (7) 参考书目 (8) 一、linux驱动程序的数据结构 设备驱动程序实质上是提供一组供应用程序操作设备的接口函数。 各种设备由于功能不同,驱动程序提供的函数接口也不相同,但linux为了能够统一管理,规定了linux下设备驱动程序必须使用统一的接口函数file_operations 。 所以,一种设备的驱动程序主要内容就是提供这样的一组file_operations 接口函数。 那么,linux是如何管理种类繁多的设备驱动程序呢? linux下设备大体分为块设备和字符设备两类。 内核中用2个全局数组存放这2类驱动程序。 #define MAX_CHRDEV 255 #define MAX_BLKDEV 255 struct device_struct { const char * name; struct file_operations * fops; }; static struct device_struct chrdevs[MAX_CHRDEV]; static struct { const char *name; struct block_device_operations *bdops; } blkdevs[MAX_BLKDEV]; //此处说明一下,struct block_device_operations是块设备驱动程序内部的接口函数,上层文件系统还是通过struct file_operations访问的。

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字符设备驱动编写基本流程

---简介 Linux下的MISC简单字符设备驱动虽然使用简单,但却不灵活。 只能建立主设备号为10的设备文件。字符设备比较容易理解,同时也能够满足大多数简 单的硬件设备,字符设备通过文件系统中的名字来读取。这些名字就是文件系统中的特 殊文件或者称为设备文件、文件系统的简单结点,一般位于/dev/目录下使用ls进行查 看会显示以C开头证明这是字符设备文件crw--w---- 1 root tty 4, 0 4月 14 11:05 tty0。 第一个数字是主设备号,第二个数字是次设备号。 ---分配和释放设备编号 1)在建立字符设备驱动时首先要获取设备号,为此目的的必要的函数是 register_chrdev_region,在linux/fs.h中声明:int register_chrdev_region(dev_t first, unsigned int count, char *name);first是你想 要分配的起始设备编号,first的次编号通常是0,count是你请求的连续设备编号的 总数。count如果太大会溢出到下一个主设备号中。name是设备的名字,他会出现在 /proc/devices 和sysfs中。操作成功返回0,如果失败会返回一个负的错误码。 2)如果明确知道设备号可用那么上一个方法可行,否则我们可以使用内核动态分配的设 备号int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned int firstminor,unsigned int count, char *name);dev是个只输出的参数,firstminor请求的第一个要用的次编号, count和name的作用如上1)对于新驱动,最好的方法是进行动态分配 3)释放设备号,void unregister_chrdev_region(dev_t first unsigned int count); ---文件操作file_operations结构体,内部连接了多个设备具体操作函数。该变量内部 的函数指针指向驱动程序中的具体操作,没有对应动作的指针设置为NULL。 1)fops的第一个成员是struct module *owner 通常都是设置成THIS_MODULE。 linux/module.h中定义的宏。用来在他的操作还在被使用时阻止模块被卸载。 2)loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int);该方法用以改变文件中的当前读/ 写位置 返回新位置。 3)ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *);该函数用 以从设备文件 中读取数据,读取成功返回读取的字节数。

PCI驱动编程基本框架

Linux将所有外部设备看成是一类特殊文件,称之为“设备文件”,如果说系统调用是Linux 内核和应用程序之间的接口,那么设备驱动程序则可以看成是Linux内核与外部设备之间的接口。设备驱动程序向应用程序屏蔽了硬件在实现上的细节,使得应用程序可以像操作普通文件一样来操作外部设备。 1. 字符设备和块设备 Linux抽象了对硬件的处理,所有的硬件设备都可以像普通文件一样来看待:它们可以使用和操作文件相同的、标准的系统调用接口来完成打开、关闭、读写和I/O控制操作,而驱动程序的主要任务也就是要实现这些系统调用函数。Linux系统中的所有硬件设备都使用一个特殊的设备文件来表示,例如,系统中的第一个IDE硬盘使用/dev/hda表示。每个设备文件对应有两个设备号:一个是主设备号,标识该设备的种类,也标识了该设备所使用的驱动程序;另一个是次设备号,标识使用同一设备驱动程序的不同硬件设备。设备文件的主设备号必须与设备驱动程序在登录该设备时申请的主设备号一致,否则用户进程将无法访问到设备驱动程序。 在Linux操作系统下有两类主要的设备文件:一类是字符设备,另一类则是块设备。字符设备是以字节为单位逐个进行I/O操作的设备,在对字符设备发出读写请求时,实际的硬件I/O紧接着就发生了,一般来说字符设备中的缓存是可有可无的,而且也不支持随机访问。块设备则是利用一块系统内存作为缓冲区,当用户进程对设备进行读写请求时,驱动程序先查看缓冲区中的内容,如果缓冲区中的数据能满足用户的要求就返回相应的数据,否则就调用相应的请求函数来进行实际的I/O操作。块设备主要是针对磁盘等慢速设备设计的,其目的是避免耗费过多的CPU时间来等待操作的完成。一般说来,PCI卡通常都属于字符设备。 2. 设备驱动程序接口 Linux中的I/O子系统向内核中的其他部分提供了一个统一的标准设备接口,这是通过include/linux/fs.h中的数据结构file_operations来完成的: struct file_operations { struct module *owner; loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int); ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *); ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *);

一个简单字符设备驱动实例

如何编写Linux设备驱动程序 Linux是Unix操作系统的一种变种,在Linux下编写驱动程序的原理和思想完全类似于其他的Unix系统,但它dos或window环境下的驱动程序有很大的区别。在Linux环境下设计驱动程序,思想简洁,操作方便,功能也很强大,但是支持函数少,只能依赖kernel中的函数,有些常用的操作要自己来编写,而且调试也不方便。本文是在编写一块多媒体卡编制的驱动程序后的总结,获得了一些经验,愿与Linux fans共享,有不当之处,请予指正。 以下的一些文字主要来源于khg,johnsonm的Write linux device driver,Brennan's Guide to Inline Assembly,The Linux A-Z,还有清华BBS上的有关device driver的一些资料. 这些资料有的已经过时,有的还有一些错误,我依据自己的试验结果进行了修正. 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操作系统下有两类主要的设备文件类型,一种是字符设备,另一种是块设备。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.把下面的C代码输入机器,你就会获得一个真正的设备

linux 驱动程序开发

1 什么是驱动 a)裸板驱动 b)有系统驱动linux 将驱动封装了一套框架(每个驱动) c)大量和硬件无关的代码已写好只需要编程实现和硬件相关的代码 d)难点:框架的理解代码的理解 e)需要三方面的知识: i.硬件相关的知识 1.电路原理图 2.芯片的数据手册 3.总线协议rs232 i2c等 ii.内核的知识 1.内核驱动属于内核的一部分,它运行在内核态需要对内核知识有了解 2.内存管理 3.解决竞争状态(如上锁) 4.。。。 iii.驱动框架的知识 1.内核中已经实现了大量硬件驱动完成了驱动的框架编程只需要根据硬 件进行添加 2 搭建linux驱动开发工具 a)安装交叉编译环境 i.arm-linux-gcc uboot PATH b)移植uboot c)移植内核 d)制作根文件系统然后通过nfs方式让开发板可以加载 3 内核驱动开发的基本知识 a)如何学驱动编程? i.最好的老师就是内核源码(没有man 功能) 1.要是用某个函数就去查看某个函数的定义注释 2.查看内核中其他模块儿时如何使用该函数的 3.专业书籍: a)内核开发:linux内核的设计与实现机械工程出版社 b)驱动开发:圣经级别的-LDD3:LINUX DEVICE c)操作性别叫强的:精通linux设备驱动程序开发

关于linux内核: 1)linux内核中所使用的函数都是自身实现的它肯定不会调用c库中的函数 2)linux中代码绝大多数代码时gun c语言完成的不是标准c语言可以理解为标c的扩展版和少部分汇编 需要注意的问题: 1)内核态不能做浮点数运算 2)用户空间的每个进程都有独立的0-3G的虚拟空间 多个进程共享同一个内核 内核使用的地址空间为3G-4G 3)每个线程有独立的栈空间 4 写一个最简单的内核模块儿(因为驱动时内核的一个模块套路都一样) a)几个宏 i.__FUNCTION__:展开为所在函数的名称 ii.__LINE__:展开为printk所在的行号 iii.__DATE__:展开为编译程序的日期 b)通用头文件 i.#include ii.#include c)没有main函数 然后写一个makefile 其中:obj -m +=helloworld.o -m表示生成模块儿 make -C 内核路径编译对象路径modules(固定表示模块儿) 例子:make -C /home/changjian/dirver/kernel M=$(PWD) modules 报错:如taints kernel(污染内核)因为写的驱动没有声明license 因为linux为开源所以写的驱动也必须声明为开源可以在程序里加入:MODULE_LICENSE(“GPL”);声明为开源 模块儿驱动开发 1、模块儿参数 a)内核中安装模块时也可以传递参数 i.insmod xx.ko var=123 b)模块参数的使用方法 i.首先在模块中定义全局变量 ii.然后使用module_param 或者module_param_array来修饰该变量 这样一个普通的全局变量就变成可以安装模块时传递参数的模块参数 module_param(name,type,perm) name:变量名称 type: name的类型(不包括数组) perm:权限类型rwxr-x 等类型内核做了相关的宏定义形如efine S_IRWXG 表示r w x g(同组) module_param_array(name,type,nump,perm)将某个数组声明为模块 参数

Windows驱动程序开发环境配置

Windows驱动程序开发笔记 一、WDK与DDK环境 最新版的WDK 微软已经不提供下载了这里:https://https://www.wendangku.net/doc/d07890295.html,/ 可以下并且这里有好多好东东! 不要走进一个误区:下最新版的就好,虽然最新版是Windows Driver Kit (WDK) 7_0_0,支持windows7,vista 2003 xp等但是它的意思是指在windows7操作系统下安装能编写针对windows xp vista的驱动程序, 但是不能在xp 2003环境下安装Windows Driver Kit (WDK) 7_0_0这个高版本,否则你在build的时候会有好多好多的问题. 上文build指:首先安装好WDK/DDK,然后进入"开始"->"所有程序"->"Windows Driver Kits"->"WDK XXXX.XXXX.X" ->"Windows XP"->"x86 Checked Build Environment"在弹出来的命令行窗口中输入"Build",让它自动生成所需要的库 如果你是要给xp下的开发环境还是老老实实的找针对xp的老版DDK吧,并且xp无WDK 版只有DDK版build自己的demo 有个常见问题: 'jvc' 不是内部或外部命令,也不是可运行的程序。 解决办法:去掉build路径中的空格。 二、下载 WDK 开发包的步骤 1、访问Microsoft Connect Web site站点 2、使用微软 Passport 账户登录站点 3、登录进入之后,点击站点目录链接 4、在左侧的类别列表中选择开发人员工具,在右侧打开的类别:开发人员工具目录中找到Windows Driver Kit (WDK) and Windows Driver Framework (WDF)并添加到您的控制面板中 5、添加该项完毕后,选择您的控制面板,就可以看到新添加进来的项了。 6、点击Windows Driver Kit (WDK) and Windows Driver Framework (WDF),看到下面有下载链接,OK,下载开始。下载后的文件名为: 6.1.6001.18002.081017-1400_wdksp-WDK18002SP_EN_DVD.iso将近600M大小。

linux简单的gpio驱动实例

今天完成了嵌入式linux的第一个驱动的编写和测试,虽然是个简单的程序,但是麻雀虽小,五脏俱全,希望可以给刚开始接触驱动编写的人一些提示,共同进步。 源代码: 分析如下: 下面是我的驱动程序: #include //配置头文件 #include /*内核头文件,作为系统核心的一部分,设备驱动程序在申请和释放内存时,不是调用malloc和free,而是调用kmalloc和 kfree*/ #include //调度,进程睡眠,唤醒,中断申请,中断释放 #include //时钟头文件 #include //用户定义模块初始函数名需引用的头文件 #include //模块加载的头文件 #include #include //这个是2440的寄存器头文件,asm/srch只是个链接 //实际根据自己的情况查找,一般 是../../linux2.*.*/include/asm/arch-s3c2440里编译器 //自己会查询链接,以前不知道,找了半天 // GPIO_LED DEVICE MAJOR #define GPIO_LED_MAJOR 97 //定义主设备号 //define LED STATUS 我的板子 LED在GPB0 与GPB1 处大家根据自己情况改 #define LED_ON 0 //定义LED灯的状态开 #define LED_OFF 1 // // ------------------- READ ------------------------ 这个前面要加static 否则警告 static ssize_t GPIO_LED_read (struct file * file ,char * buf, size_t count, loff_t * f_ops) {

Linux设备驱动程序说明介绍

Linux设备驱动程序简介 Linux是Unix操作系统的一种变种,在Linux下编写驱动程序的原理和思想完全类似于其他的Unix系统,但它dos或window环境下的驱动程序有很大的区别。在Linux环境下设计驱动程序,思想简洁,操作方便,功能也很强大,但是支持函数少,只能依赖kernel 中的函数,有些常用的操作要自己来编写,而且调试也不方便。本人这几周来为实验室自行研制的一块多媒体卡编制了驱动程序,获得了一些经验,愿与Linux fans共享,有不当之处,请予指正。 以下的一些文字主要来源于khg,johnsonm的Write linux device driver,Brennan's Guide to Inline Assembly,The Linux A-Z,还有清华BBS上的有关device driver的一些资料. 这些资料有的已经过时,有的还有一些错误,我依据自己的试验结果进行了修正. 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操作系统下有两类主要的设备文件类型,一种是字符设备,另一种是块设备.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),表示是字符设备还蔤强樯璞?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. 读/写时,它首先察看缓冲区的内容,如果缓冲区的数据 如何编写Linux操作系统下的设备驱动程序 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.把下面的C代码输入机器,你就会获得一个真正的设备驱动程序.不过我的kernel是2.0.34,在低版本的kernel上可能会出现问题,我还没测试过. [code]#define __NO_VERSION__

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

linux简单gpio驱动实例

Led test 今天完成了嵌入式linux的第一个驱动的编写和测试,虽然是个简单的程序, 但是麻雀虽小,五脏俱全,希望可以给刚开始接触驱动编写的人一些提示,共 同进步。 源代码: 分析如下: 下面是我的驱动程序: #include //配置头文件 #include /*内核头文件,作为系统核心的一部分,设备驱动程序在申请和释放内存时,不是调用malloc和free,而是调用kmalloc和 kfree*/ #include //调度,进程睡眠,唤醒,中断申请,中断释放 #include //时钟头文件 #include //用户定义模块初始函数名需引用的头文件 #include //模块加载的头文件 #include #include //这个是2440的寄存器头文件,asm/srch只是个链接 //实际根据自己的情况查找,一般 是../../linux2.*.*/include/asm/arch-s3c2440里编译器 //自己会查询链接,以前不知道,找了半天 // GPIO_LED DEVICE MAJOR #define GPIO_LED_MAJOR 97 //定义主设备号 //define LED STATUS 我的板子 LED在GPB0 与GPB1 处大家根据自己情况改 #define LED_ON 0 //定义LED灯的状态开 #define LED_OFF 1 // // ------------------- READ ------------------------ 这个前面要加static 否则警告 static ssize_t GPIO_LED_read (struct file * file ,char * buf, size_t count, loff_t * f_ops) {

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

怎样写linux下的USB设备驱动程序

怎样写linux下的USB设备驱动程序 发布时间:2007年11月19日 引言 随着人们生活水平的提高,我们用到的USB设备也越来越多,但是Linux在硬件配置上仍然没有做到完全即插即用,对于Linux怎样配置和使用他们,也越来越成为困扰我们的一大问题;本文的目地是使大家了解怎样编制USB设备驱动,为更好地配置和使用USB设备提供方便;对于希望开发Linux系统下USB设备驱动的人员,也可作为进一步学习USB驱动的大体架构进而编写出特殊USB设备的驱动程序。 USB基础知识 USB是英文Universal Serial Bus的缩写,意为通用串行总线。USB最初是为了替代许多不同的低速总线(包括并行、串行和键盘连接)而设计的,它以单一类型的总线连接各种不同的类型的设备。USB的发展已经超越了这些低速的连接方式,它现在可以支持几乎所有可以连接到PC上的设备。最新的USB规范修订了理论上高达480Mbps的高速连接。Linux内核支持两种主要类型的USB驱动程序:宿主系统上的驱动程序和设备上的驱动程序,从宿主的观点来看(一个普通的宿主也就是一个PC机),宿主系统的USB设备驱动程序控制插入其中的USB设备,而USB设备的驱动程序控制该设备如何作为一个USB设备和主机通信。本文将详细介绍运行于PC机上的USB系统是如何运作的。并同时用USB驱动程序的框架程序当例子作详细的说明,我们在此文中不讨论USB器件的驱动程序。 USB驱动程序基础 在动手写USB驱动程序这前,让我们先看看写的USB驱动程序在内核中的结构,如下图: USB驱动程序存在于不同的内核子系统和USB硬件控制器之间,USB核心为USB驱动程序提供了一个用于访问和控制USB硬件的接口,而不必考虑系统当前存在的各种不同类型的USB硬件控制器。USB是一个非常复杂的设备,linux内核为我们提供了一个称为USB的核心的子系统来处理大部分的复杂性,USB

Windows驱动程序框架理解_经典入门

标题: 【原创】Windows驱动程序框架 windows驱动程序入门比较坑爹一点,本文旨在降低入门的门槛。注:下面的主要以NT式驱动为例,部分涉及到WDM驱动的差别会有特别说明。 首先,肯定是配置好对应的开发环境啦,不懂的就百度下吧,这里不再次描述了。 在Console控制台下,我们的有一个入口函数main;在Windows图形界面平台下,有另外一个入口函数Winmain。我们只要在这入口函数里面调用其他相关的函数,程序就会按照我们的意愿跑起来了。在我们用IDE开发的时候,也许你不会发现这些细微之处是如何配置出来的,一般来说我们也不用理会,因为在新建工程的时候,IDE已经帮我们把编译器(Compiler)以及连接器(Linker)的相关参数设置好,在正式编程的时候,我们只要按照规定的框架编程就行了。 同样,在驱动程序也有一个入口函数DriverEntry,这并不是一定的,但这是微软默认的、推荐使用的。在我们配置开发环境的时候我们有机会指定入口函数,这是链接器的参数/entry:"DriverEntry"。 入口函数的声明 代码: DriverEntry主要是对驱动程序进行初始化工作,它由系统进程(System)创建,系统启动的时候System系统进程就被创建了。 驱动加载的时候,系统进程将会创建新的线程,然后调用执行体组件中的对象管理器,创建一个驱动对象(DRIVER_OBJECT)。另外,系统进程还得调用执行体组件中的配置管理程序,查询此驱动程序在注册表中对应项。系统进程在调用驱动程序的Driv erEntry的时候就会将这两个值传到pDriverObject和pRegistryPath。 接下来,我们介绍下上面出现的几个数据结构: typedef LONG NTSTATUS 在驱动开发中,我们应习惯于用NTSTATUS返回信息,NTSTATUS各个位有不同的含义,我们可以也应该用宏NT_SUCCESS来判断是否返回成功。 代码: NTSTAUS的编码意义: 其中 Ser是Serviity的缩写,代表严重程度。 00:成功01:信息10:警告11:错误 C是Customer的缩写,代表自定义的位。

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