《嵌入式驱动开发》
实验报告
学期：2013年第二学期
班级：信A1013
学号：08
姓名：张鹏
专业：计算机科学与技术
注意：
输入命令并运行，观察并记录输出结果。
对于无法预料的预期结果可不写，或概略描述即可。
若无法用截图来说明实验结果，则可用文字加以概要描述。
目录
实验1-2 Linux基本命令的使用............................................................... - 1 -实验3-4 模块程序开发简单实验............................................................... - 7 -实验5-6 LED驱动程序 ....................................................................... - 11 -实验7-8 按键驱动程序........................................................................ - 16 -
注意：更新目录页码时，右键单目录内容，“更新域”――>“只更新页码”即可
实验1-2 Linux基本命令的使用
一、实验目的
1、了解Linux系统中的文件和目录管理，掌握Linux系统中文件和目录管理相关的常用命令
2、了解Linux系统中的用户管理，掌握Linux系统中用户管理相关的常用命令
3、掌握Linux系统中其它的一些常用命令
二、实验内容及步骤
三、思考题
1、如何删除一个非空的目录？答：
答：新建一个目录a，在其中新建目录b,c。使用rm –rf a删除目录a，其下b,c目录也一并删除。
2、如何修改Linux虚拟机的IP地址？
答：用命令“ifconfig eth0 原IP地址目的IP地址”可达到目的，例如“ifconfig eth0 192.168.23.151 192.168.38.166”
四、实验总结及体会（必须写）
实验3-4 模块程序开发简单实验
一、实验目的
1、掌握模块程序的开发流程。
2、掌握模块程序查看、加载、卸载命令
二、实验内容及步骤
D_KERNEL_-DLINUX –Wall –O2 –I/usr/src/linux-2.4/include
实验源码：
三、思考题
1、为什么要安装交叉编译工具？
答：因为开发板和PC机的体系结构不一样，PC端编译工具编译的文件不能在开发板上运行。
四、实验总结及体会（必须写）
实验5-6 LED驱动程序
一、实验目的
1、掌握LED驱动程序的框架
2、掌握有关LED驱动的数据结构
3、了解LED驱动的系统调用
二、实验内容及步骤
三、思考题
1、字符设备驱动程序常用哪些数据结构？其各自的作用是什么？
答：常用的有file_operations，file等数据结构；file_operations定义了文件操作接口，这个结构的每一个成员的名字都对应着一个调用，起着联系应用程序和设备驱动的作用；file是执行open函数时产生的，每打开一个文件就产生一个struct file，供设备驱动关联的函数使用。
2、字符设备驱动程序包含哪些函数？
答：包括read()，write()，open()，ioctl()，release()等接口函数，加载函数以及卸载函数。
四、实验总结及体会（必须写）
实验7-8 按键驱动程序
一、实验目的
1、掌握按键驱动程序的框架
2、掌握有关按键驱动的数据结构
3、掌握按键驱动程序开发常用的系统调用
二、实验内容及步骤
三、思考题
1、请简要说明net_device和sk_buf在网络驱动程序中所起的作用
答：net_device结构体提供了对所有网络设备的操作集合；sk_buf用于管理套接字缓冲区的结构，在数据包的发送和接收中起着重要的作用，Linux网络各层之间的数据发送都是通过sk_buf来进行的。
四、实验总结及体会（必须写）
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：
ＡＲＭ开发与应用 中文核心期刊《微计算机信息＞（嵌入式与ＳＯＣ）２００７年第２３卷第３—２期 文章编＂号：１００８－０５７０（２００７）０３—２—０１３４—０３ ＡＲＭ嵌入式系统中双口ＲＡＭ的驱动开发及应用 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｄｒｉｖｅｒｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｄｕａｌ－ｐｏｒｔ ＲＡＭ ｉｎｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍ （１．中国科学院声学研究所；２．中国科学院研究生院）张震１，２李淑秋１ ＺＨＡＮＧＺＨＥＮ ＬＩＳＨＵＱＩＵ 摘要：基于ＡＲＭ的ＲＩＳＣ处理器广泛应用于各种数字系统中．本文以ＡＴ９１ＲＭ９２００为系统平台，设计了一种基于双口ＲＡＭ的 实时数据接口，针对双口ＲＡＭ的“乒乓”传输方式在Ｌｉｎｕｘ２．６下设计并开发了其驱动程序，最终实现了数据源与处理器问不 间断、快速的数据传输。 关键词：嵌入式系统；双端口ＲＡＭ；Ｌｉｎｕｘ２．６；驱动程序中图分类号：１．１Ｂ鹞．１文献标识码：Ａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＲＩＳＣｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓｂａｓｅｄｏｎ
ＡＲＭ ａｒｅ ｗｉｌｄｌｙ ｕｓｅｄｉｎｖａｒｉｏｕｓｄｉｇｉｔａｌｓｙｓｔｅｍｓ．Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｔｏｏｋ ＡＴ９１ＲＭ９２００ ａｓ ｓｙｓｔｅｍｐｌａｔ? ｆｏｒｍ，ａｎｄｄｅｓｉｇｎｅｄ ａ ｒｅａｌ－ｔｉｍｅｄａｔａｉｎｔｅｒｆａｃｅｂａｓｅｄ ｏｎ ｄｕａｌ－ｐｏｒｔ ＲＡＭ（ＤＰＲＡＭ），ａｎｄ ａｌｓｏ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｈｅｄｒｉｖｅｒｆｏｒＬｉｎｕｘ２．６ ｔｏ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｔｈｅ“Ｐｉｎｇ－Ｐｏｎｇ”ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅＤＰＲＡＭ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｃｏｎｔｉｎｕｅｓａｎｄｆａｓｔ
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，
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。
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
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
实训报告 实训名称：基于项目驱动的嵌入式综合开发姓名： 院（系）： 专业班级： 学号： 指导教师： 实习时间：
一、实训目的 （一）实习目的 本实训课程是针对嵌入式软件专业学生专门设计的，通过本课程设置的几个嵌入式综合项目的系统学习，可以使学生由浅入深的对嵌入式Linux系统进行全面学习，能够独立胜任嵌入式Linux应用开发、系统开发、驱动开发等多方面工作，并注重敬业团队精神培养。 1）增强学生的理论联系实际的能力 2）通过实训了解企业项目开发流程和学习新技术的方法 3）通过实训项目了解企业项目开发过程中文档的整理方法和问题的分析方法 4）通过实训项目加强学生对基础课程的运用能力，使其认识到基础知识的重要性5）通过实训争强学生对本专业和未来工作岗位的理解，端正心态，明确就业目标6）通过实训争强学生的编程技能，培养其良好的编码风格和编码习惯 （二）方法 本实训课程安排在学校实验室统一进行实训，学生上机独立完成规定实训项目。 （三）任务 要求每位同学独立完成实训题目的编程、调试、优化与测试，并交付使用。要求强化编程思维、编程能力和代码优化的能力，撰写《实训报告》（含：需求分析、总体设计、算法分析及设计中遇到的主要问题和解决方法，设计中尚存的不足与心得体会）。上交完成的所有源程序及相关文件。
三、实训报告 3.1 项目1名称 智能手环 3.1.1 实训内容 本次实训内容是制作智能手环，需要实现计步，测量温度，显示时间，电量，报警等功能。具体模块如下： （1）LED模块：显示电量 （2）ADC模块：模数转换 （3）PWM模块：蜂鸣器报警 （4）KEY模块：按键控制 （5）RTC模块：实时时钟 （6）计步以及温度显示模块 （7）总体实现 3.1.2 实训过程及相关结果 首先需要搭建软硬件环境，安装Ubuntu系统，安装交叉编译工具链。然后需要下载调试硬件连接，安装串口驱动等。环境搭建完成之后需要实现相应的每一个功能，具体功能如下： （1）LED模块：显示电量 此模块主要功能为点亮LED灯，以此来实现手环的点亮显示功能。 原理图如下： 在项目目录下分别创建led.c,led.h,main.c文件，根据芯片手册所分析的对应寄存器数据，在
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
1、嵌入式Linux的设备文件的属性是由3部分信息组成的，它们分别是 2、字符型设备主设备号的添加和注销分别通过调用函数register_chrdev和unregister_chrdev 来实现，这两个函数原型在linux/fs.h 文件说明。 3、假定目标板的/lib目录下有模块文件leds.o，该目录也是用户的当前目录，则可以使用$insmod /lib/leds.o 命令安装leds.o模块，使用$rmmod leds.o 删除该模块。 4、Linux驱动程序的加载有两种方式，一种是静态加载方式，另一种是动态加载方式。 5、Makefile文件中的命令行必须以Tab 键开头，否则报语法错。 6、搭建嵌入式开发环境，连接目标板，一般使用ftp 、 nfs、串口调试方 式连接。 7、mini6410开发板触摸屏驱动使用了input框架。 8、块设备以块为单位传输数据。 9、信号量的物理意义是当信号量值大于零时表示可分配资源的个数；当信号量值小于零 时表示等待该资源的任务的个数。 选择题 1、关于交叉编译描述正确的是 D 。 A. 编译器运行在目标机，生成的可执行文件在宿主机上运行 B．编译器运行在宿主机，生成的可执行文件在宿主机上运行 C．编译器运行在目标机，生成的可执行文件在目标机上运行 D．编译器运行在宿主机，生成的可执行文件在目标机上运行 2、Linux网络设备驱动中用于在Linux网络子系统中的各层之间传递数据的数据结构为 B A．net_device B. sk_buff C. net_dev D. skb 3 有关Linux内核裁剪下列说法错误的是 B 。 A．可以使用make menuconfig命令进行内核的配置 B. 所有的配置项都可以按以编译入内核，编译成模块，不编译三种方式配置 C．使用make zImage命令会编译生成内核镜像文件zImage D. 嵌入式Linux内核编译时应该采用交叉编译器 4、不需要编译内核的情况是 D 。 A 删除系统不用的设备驱动程序时 B 升级内核时 C 添加新硬件时 D 将网卡激活 5、RTC属于 A 总线设备。 A.platform B.PCI https://www.doczj.com/doc/b810045647.html,B D.SPI 6、Linux文件系统的目录结构是一棵倒挂的树，文件都按其作用分门别类地放在相关的目 录中。现有一个外部设备文件，它应该在 C 目录中。 A./bin B./etc C./dev D./lib 7、用下列 A 命令可以查看Linux驱动程序注册时自动分配的主设备号。 A. cat /proc/devices B. cat /bin/devices C. vi /proc/devices D. vi /user/local/devices 8、使用 B 命令可以查看程序hello是基于哪一种体系结构指令集编译的。 A. cat hello B. vi hello C. ./hello D. file hello 9、NAND FLASH和NOR FLASH的区别正确的是 D 。
【原创】嵌入式Linux内核驱动开发学习路线图 -------作者：尚观嵌入式 为什么选择学习嵌入式？ 嵌入式系统无疑是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一，同时也是当今IT 领域仅存的几个金领职位之一。当前的中国IT人才面临严重的“后继乏人”，而且这种缺口由于培训缺乏、教育模式等原因造成的，而缺口最大的，就是高级IT人才。如果你从事的IT培训不专业，面对竞争越来越激烈的职场，基本找不到工作。据专家预测，嵌入式每年人才缺口在30万左右。 嵌入式行业平均薪资分布 嵌入式职业发展讲解视频 视频中主要讲解什么样的人适合从事嵌入式行业、嵌入式行业从业人员需要具备哪些基本素质、嵌入式行业的特点以及嵌入式行业的现状与发展。 嵌入式研发方向职业生涯讲解视频（1）嵌入式研发方向职业生涯 讲解视频（2） 嵌入式研发方向职业生涯讲解视频（3） 嵌入式研发方向职业生涯讲解视频（4）嵌入式研发方向职业生涯讲解视频（5） ARM+Linux嵌入式底层内核驱动方向学习总体路线图
基础学习Ⅰ---Linux入门 目前嵌入式主要开发环境有Linux、Wince等；Linux因其开源、开发操作便利而被广泛采用。而Linux操作系统也只是一个简单的操作系统，简单的使用对于嵌入式开发人员来说价值并不很高，真正有价值的是掌握Linux的基本服务和Linux的设计理念、思想，这对于嵌入式开发人员的长期发展是很极其重要的。Linux 系统有很多发行版，RedHat、Ubuntu、Fedora等。作为嵌入式开发人员，我们没有必要把精力放到使用哪个Linux发行版上，而是尽快把Linux系统尽快安装好。如果打算坚持长期学习，那么建议您把自己的电脑做成双系统，而不要在虚拟机上安装。 Ubuntu系统下载地址：https://www.doczj.com/doc/b810045647.html,/?a=index&m=index&c=iframe&url=http%3A%2F%2Fwww.ubuntu.or https://www.doczj.com/doc/b810045647.html,%2Fdesktop%2Fget-ubuntu%2Fdownload%2F A）经典书籍推荐：
嵌入式Linux驱动程序开发要点 在Linux操作系统下有3类主要的设备文件类型：块设备、字符设备和网络设备。这种分类方法可以将控制输入/输出设备的驱动程序与其他操作系统软件分离开来。|字符设备与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 一般紧接着发生。块设备则不然，它利用一块系统内存作为缓冲区，若用户进程对设备的请求能满足用户的要求，就返回请求的数据；否则，就调用请求函数来 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，以免耗费过多的CPU时间用来等待。网络设备可以通过BSD套接口访问数据。 每个设备文件都有其文件属性(c/b),表示是字符设备还是块设备。另外每个文件都有2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。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驱动程序。 系统调用时操作系统内核与应用程序之间的接口，设备驱动程序是操作系统内核 与机器硬件之间的接口。设备驱动程序是内核的一部分，它完成以下功能： ?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 ?佥测和处理设备出现的错误 MTD(Memory Tech no logy Device )设备是闪存芯片、小型闪存卡、记忆棒之类的设备，它们在嵌入式设备中的使用正在不断增加。MTD驱动程序是在Linux下专门为嵌入式环境开发的新的一类驱动程序。相对于常规块设备驱动程序，使用MTD驱动程序的 优点在于他们能更好的支持、管理给予闪存设备，有基于扇区的擦除和读/写操作的 更好的接口。 驱动程序结构 Linux的设备驱动程序可以分为3个主要组成部分： 1. 自动配置和初始化子程序，负责监测所要驱动的硬件设备是否存在和能否正常工作。如果该设备正常，则对这个设备及其相关的设备驱动程序需要的软件状态进行初始化。这部分驱动程序仅在初始化时被调用一次。 2. 服务于I/O请求的子程序，又称为驱动程序的上半部分。调用这部分程序是由于系统调用的结果。这部分程序在执行时，系统仍认为是与进行调用的进程属于同个进程，只是由用户态变成了核心态，具有进行此系统调用的用户程序的运行环境，因而可以在其中调用sleep()等与进行运行环境有关的函数。 3. 中断服务子程序，又称为驱动程序的下半部分。在Linux系统中，并不是直接从 中断向量表中调用设备驱动程序的中断服务子程序，而是由Linux系统来接 收硬件中断，再由系统调用中断服务子程序。中断可以在任何一个进程运行时产 生，因而在中断服务程序被调用时，不能依赖于任何进程的状态，也就不能调用任何
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
嵌入式Linux驱动开发基础总结（上篇） 1, linux驱动一般分为3大类： ＊字符设备＊块设备＊网络设备 2, 开发环境构建： ＊交叉工具链构建＊NFS和tftp服务器安装 3, 驱动开发中设计到的硬件： ＊数字电路知识＊ARM硬件知识＊熟练使用万用表和示波器＊看懂芯片手册和原理图 4, linux内核源代码目录结构： ＊arch/: arch子目录包括了所有和体系结构相关的核心代码。它的每一个子目录都代表一种支持的体系结构，例如i386就是关于intel cpu及与之相兼容体系结构的子目录。＊block/: 部分块设备驱动程序；＊crypto: 常用加密和散列算法（如AES、SHA等），还有一些压缩和CRC校验算法；＊documentation/: 文档目录,没有内核代码，只是一套有用的文档；＊drivers/: 放置系统所有的设备驱动程序；每种驱动程序又各占用一个子目录：如，/block 下为块设备驱动程序，比如ide（ide.c）。如果你希望查看所有可能包含文件系统的设备是如何初始化的，你可以看drivers/block/genhd.c中的device_setup()。＊fs/: 所有的文件系统代码和各种类型的文件操作代码，它的每一个子目录支持一个文件系统, 例如fat和ext2；＊include/: include子目录包括编译核心所需要的大部分头文件。与平台无关的头文件在include/linux子目录下，与intel cpu相关的头文件在include/asm-i386子目录下,而include/scsi目录则是有关scsi设备的头文件目录；＊init/: 这个目录包含核心的初始化代码(注：不是系统的引导代码)，包含两个文件main.c和Version.c，这是研究核心如何工作的好的起点之一；＊ipc/: 这个目录包含核心的进程间通讯的代码；＊kernel/: 主要的核心代码，此目录下的文件实现了大多数linux系统的内核函数，其中最重要的文件当属sched.c；同样，和体系结构相关的代码在arch/i386/kernel下；＊lib/: 放置核心的库代码；＊mm/：这个目录包括所有独立于cpu 体系结构的内存管理代码，如页式存储
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,。
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。
嵌入式驱动程序Day12 Top 1. LCD驱动设计开发 1 LCD驱动设计开发 1.1问题 通过led驱动开发掌握linux内核framebuffer 驱动开发通用方法。 1.2方案 一、帧缓冲(Framebuffer )。 帧缓冲(Framebuffer )是Linux为显示设备提供的一个接口，Linux抽象出FrameBuffer这个设备来供用户态进程实现直接写屏。Framebuffer机制模仿显卡的功 能，将显卡硬件结构抽象掉，可以通过Framebuffer的读写直接对显存进行操作。用户 可以将Framebuffer看成是显示内存的一个映像，将其映射到进程地址空间之后，就可以直接进行读写操作，而写操作可以立即反应在屏幕上。这种操作是抽象的，统一的。用户不必关心物理显存的位置、换页机制等等具体细节。这些都是由Framebuffer 设备驱动 来完成的。 Framebuffer本身不具备任何运算数据的能力，就只好比是一个暂时存放水的水池。CPU将运算后的结果放到这个水池，水池再将结果流到显示器，中间不会对数据做处 理。应用程序也可以直接读写这个水池的内容。在应用程序中，一般通过将FrameBuffer 设备映射到进程地址空间的方式使用，比如下面的程序就打开/dev/fbO 设备，并通过mmap系统调用进行地址映射。 FrameBuffer设备还提供了若干ioctl 命令，通过这些命令，可以获得显示设备的 一些固定信息(比如显示内存大小)、与显示模式相关的可变信息(比如分辨率、象素结构、每扫描线的字节宽度)，以及伪彩色模式下的调色板信息等等。 二、FrameBuffer 在Linux中的实现和机制。 Framebuffer对应的源文件在linux/drivers/video/ 目录下。总的抽象设备文件为fbcon.c，在这个目录下还有与各种显卡驱动相关的源文件。 1. 分析Framebuffer设备驱动。 FrameBuffer设备驱动基于如下两个文件： (1) linux/include/linux/fb.h (2) linux/drivers/video/fbmem.c 2. 分析这两个文件。