linux 驱动程序开发
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linux驱动开发(⼀)1:驱动开发环境要进⾏linux驱动开发我们⾸先要有linux内核的源码树,并且这个linux内核的源码树要和开发板中的内核源码树要⼀直;⽐如说我们开发板中⽤的是linux kernel内核版本为2.6.35.7,在我们ubuntu虚拟机上必须要有同样版本的源码树,我们再编译好驱动的的时候,使⽤modinfo XXX命令会打印出⼀个版本号,这个版本号是与使⽤的源码树版本有关,如果开发板中源码树中版本与modinfo的版本信息不⼀致使⽆法安装驱动的;我们开发板必须设置好nfs挂载;这些在根⽂件系统⼀章有详细的介绍;2:开发驱动常⽤的⼏个命令lsmod :list moduel 把我们机器上所有的驱动打印出来,insmod:安装驱动rmmod:删除驱动modinfo:打印驱动信息3:写linux驱动⽂件和裸机程序有很⼤的不同,虽然都是操作硬件设备,但是由于写裸机程序的时候是我们直接写代码操作硬件设备,这只有⼀个层次;⽽我们写驱动程序⾸先要让linux内核通过⼀定的接⼝对接,并且要在linux内核注册,应⽤程序还要通过内核跟应⽤程序的接⼝相关api来对接;4:驱动的编译模式是固定的,以后编译驱动的就是就按照这个模式来套即可,下⾯我们来分下⼀下驱动的编译规则:#ubuntu的内核源码树,如果要编译在ubuntu中安装的模块就打开这2个#KERN_VER = $(shell uname -r)#KERN_DIR = /lib/modules/$(KERN_VER)/build# 开发板的linux内核的源码树⽬录KERN_DIR = /root/driver/kernelobj-m += module_test.oall:make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modulescp:cp *.ko /root/porting_x210/rootfs/rootfs/driver_test.PHONY: cleanclean:make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules cleanmake -C $(KERN_DIR) M=`PWD` modules这句话代码的作⽤就是到 KERN_DIR这个⽂件夹中 make modules把当前⽬录赋值给M,M作为参数传到主⽬录的Makefile中,实际上是主⽬录的makefile中有⽬标modules,下⾯有⼀定的规则来编译驱动;#KERN_VER = $(shell uname -r)#KERN_DIR = /lib/modules/$(KERN_VER)/build我们在ubuntu中编译内核的时候⽤这两句代码,因为在ubuntu中为我们保留了⼀份linux内核的源码树,我们编译的时候直接调⽤那个源码树的主Makefile以及⼀些头⽂件、内核函数等;了解规则以后,我们设置好KERN_DIR、obj-m这两个变量以后直接make就可以了;经过编译会得到下⾯⼀些⽂件:下⾯我们可以使⽤lsmod命令来看⼀下我们ubuntu机器现有的⼀些驱动可以看到有很多的驱动,下⾯我们使⽤insmod XXX命令来安装驱动,在使⽤lsmod命令看⼀下实验现象可以看到我们刚才安装的驱动放在了第⼀个位置;使⽤modinfo来打印⼀下驱动信息modinfo xxx.ko这⾥注意vermagic 这个的1.8.0-41是你⽤的linux内核源码树的版本号,只有这个编译的版本号与运⾏的linux内核版本⼀致的时候,驱动程序才会被安装注意license:GPL linux内核开元项⽬的许可证⼀般都是GPL这⾥尽量设置为GPL,否则有些情况下会出现错误;下⾯使⽤rmmod xxx删除驱动;-------------------------------------------------------------------------------------5:下⾯我们分析⼀下驱动。
嵌入式Linux驱动开发教程PDF嵌入式Linux驱动开发教程是一本非常重要和实用的教材,它主要介绍了如何在Linux操作系统上开发嵌入式硬件设备的驱动程序。
嵌入式系统是指将计算机系统集成到其他设备或系统中的特定应用领域中。
嵌入式设备的驱动程序是连接操作系统和硬件设备的关键接口,所以对于嵌入式Linux驱动开发的学习和理解非常重要。
嵌入式Linux驱动开发教程通常包括以下几个主要的内容:1. Linux驱动程序的基础知识:介绍了Linux设备模型、Linux内核模块、字符设备驱动、块设备驱动等基本概念和原理。
2. Linux驱动编程的基本步骤:讲解了如何编译和加载Linux内核模块,以及编写和注册设备驱动程序所需的基本代码。
3. 设备驱动的数据传输和操作:阐述了如何通过驱动程序与硬件设备进行数据的传输和操作,包括读写寄存器、中断处理以及与其他设备的通信等。
4. 设备驱动的调试和测试:介绍了常用的驱动调试和测试技术,包括使用调试器进行驱动程序的调试、使用模拟器进行驱动程序的测试、使用硬件调试工具进行硬件和驱动的联合调试等。
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linux驱动开发知识点总结Linux驱动开发是指在Linux操作系统下开发和编写设备驱动程序的过程。
Linux作为一种开源操作系统,具有广泛的应用领域,因此对于驱动开发的需求也非常重要。
本文将从驱动程序的概念、驱动开发的基本步骤、常用的驱动类型以及驱动开发的注意事项等方面进行总结。
一、驱动程序的概念驱动程序是指控制计算机硬件和软件之间通信和交互的程序。
在Linux系统中,驱动程序负责与硬件设备进行交互,实现对硬件的控制和管理。
二、驱动开发的基本步骤1. 确定驱动的类型:驱动程序可以分为字符设备驱动、块设备驱动和网络设备驱动等。
根据具体的硬件设备类型和需求,选择合适的驱动类型。
2. 编写设备注册函数:设备注册函数用于向系统注册设备,使系统能够识别和管理该设备。
3. 实现设备的打开、关闭和读写操作:根据设备的具体功能和使用方式,编写设备的打开、关闭和读写操作函数。
4. 实现设备的中断处理:如果设备需要进行中断处理,可以编写中断处理函数来处理设备的中断请求。
5. 编写设备的控制函数:根据设备的需求,编写相应的控制函数来实现对设备的控制和配置。
6. 编译和安装驱动程序:将编写好的驱动程序进行编译,并将生成的驱动模块安装到系统中。
三、常用的驱动类型1. 字符设备驱动:用于控制字符设备,如串口、打印机等。
字符设备驱动以字符流的方式进行数据传输。
2. 块设备驱动:用于控制块设备,如硬盘、U盘等。
块设备驱动以块为单位进行数据传输。
3. 网络设备驱动:用于控制网络设备,如网卡。
网络设备驱动实现了数据包的收发和网络协议的处理。
4. 触摸屏驱动:用于控制触摸屏设备,实现触摸操作的识别和处理。
5. 显示驱动:用于控制显示设备,实现图像的显示和刷新。
四、驱动开发的注意事项1. 熟悉硬件设备的规格和寄存器的使用方法,了解硬件设备的工作原理。
2. 确保驱动程序的稳定性和可靠性,避免出现系统崩溃或死机等问题。
3. 对于需要频繁访问的设备,要考虑性能问题,尽量减少对硬件的访问次数。
LINUX设备驱动开发详解概述LINUX设备驱动开发是一项非常重要的任务,它使得硬件设备能够与操作系统进行有效地交互。
本文将详细介绍LINUX设备驱动开发的基本概念、流程和常用工具,帮助读者了解设备驱动开发的要点和技巧。
设备驱动的基本概念设备驱动是连接硬件设备和操作系统的桥梁,它负责处理硬件设备的输入和输出,并提供相应的接口供操作系统调用。
设备驱动一般由设备驱动程序和设备配置信息组成。
设备驱动程序是编写解决设备驱动的代码,它负责完成设备初始化、IO操作、中断处理、设备状态管理等任务。
设备驱动程序一般由C语言编写,使用Linux内核提供的API函数进行开发。
设备配置信息是定义硬件设备的相关参数和寄存器配置的文件,它告诉操作系统如何与硬件设备进行交互。
设备配置信息一般以设备树或者直接编码在设备驱动程序中。
设备驱动的开发流程设备驱动的开发流程包括设备初始化、设备注册、设备操作函数编写和设备驱动注册等几个主要步骤。
下面将详细介绍这些步骤。
设备初始化设备初始化是设备驱动开发的第一步,它包括硬件初始化和内存分配两个主要任务。
硬件初始化是对硬件设备进行基本的初始化工作,包括寄存器配置、中断初始化等。
通过操作设备的寄存器,将设备设置为所需的状态。
内存分配是为设备驱动程序分配内存空间以便于执行。
在设备初始化阶段,通常需要为设备驱动程序分配一块连续的物理内存空间。
设备注册设备注册是将设备驱动程序与设备对象进行关联的过程,它使得操作系统能够正确地管理设备。
设备注册包括设备号分配、设备文件创建等操作。
设备号是设备在系统中的唯一标识符,通过设备号可以找到设备对象对应的设备驱动程序。
设备号分配通常由操作系统负责,设备驱动程序通过注册函数来获取设备号。
设备文件是用户通过应用程序访问设备的接口,它是操作系统中的一个特殊文件。
设备文件的创建需要通过设备号和驱动程序的注册函数来完成。
设备操作函数编写设备操作函数是设备驱动程序的核心部分,它包括设备打开、设备关闭、读和写等操作。
想要成为Linux底层驱动开发高手这些技巧绝对不能错过对于想要成为Linux底层驱动开发高手的人来说,掌握一些关键技巧是非常重要的。
本文将介绍一些不能错过的技巧,帮助读者提升自己在Linux底层驱动开发领域的能力。
1. 深入理解Linux内核:在成为Linux底层驱动开发高手之前,你需要对Linux内核有深入的理解。
了解内核的基本概念、代码结构和内核模块之间的关系是非常重要的。
阅读Linux内核的源代码、参与内核邮件列表的讨论以及阅读相关的文献资料都是提升自己技能的好途径。
2. 熟悉底层硬件知识:作为底层驱动开发者,你需要熟悉底层硬件的工作原理。
这包括了解处理器架构、设备的寄存器操作、中断处理等。
掌握底层硬件知识可以帮助你编写高效、稳定的驱动程序。
3. 学习使用适当的开发工具:在Linux底层驱动开发中,使用适当的开发工具是非常重要的。
例如,使用调试器可以帮助你快速定位驱动程序中的问题。
掌握使用GCC编译器、GNU调试器(GDB)和性能分析工具(如OProfile)等工具可以提高你的开发效率。
4. 阅读相关文档和源代码:Linux底层驱动开发涉及到大量的文档和源代码。
阅读设备供应商提供的文档、Linux内核源代码以及其他相关文献资料可以帮助你更好地了解特定设备的工作原理和使用方法。
5. 编写清晰、高效的代码:编写清晰、高效的代码对于成为Linux底层驱动开发高手是至关重要的。
使用良好的编码风格、注释和命名规范可以提高代码的可读性。
此外,了解Linux内核的设计原则和最佳实践也是编写高质量驱动程序的关键。
6. 多实践、调试和优化:在实际开发过程中,积累经验是非常重要的。
通过多实践、调试和优化不同类型的驱动程序,你可以更好地理解Linux底层驱动开发的技巧和要点。
此外,学会使用内核调试工具和性能分析工具可以帮助你提高驱动程序的质量和性能。
7. 参与开源社区:参与开源社区是成为Linux底层驱动开发高手的好方法。
Linux下spi驱动开发(1)华清远见刘洪涛一、概述基于子系统去开发驱动程序已经是linux内核中普遍的做法了。
前面写过基于I2C子系统的驱动开发。
本文介绍另外一种常用总线SPI的开发方法。
SPI子系统的开发和I2C有很多的相似性,大家可以对比学习。
本主题分为两个部分叙述,第一部分介绍基于SPI子系统开发的理论框架;第二部分以华清远见教学平台FS_S5PC100上的M25P10芯片为例(内核版本2.6.29),编写一个SPI驱动程序实例。
二、SPI总线协议简介介绍驱动开发前,需要先熟悉下SPI通讯协议中的几个关键的地方,后面在编写驱动时,需要考虑相关因素。
SPI总线由MISO(串行数据输入)、MOSI(串行数据输出)、SCK(串行移位时钟)、CS(使能信号)4个信号线组成。
如FS_S5PC100上的M25P10芯片接线为:上图中M25P10的D脚为它的数据输入脚,Q为数据输出脚,C为时钟脚。
SPI常用四种数据传输模式,主要差别在于:输出串行同步时钟极性(CPOL)和相位(CPHA)可以进行配置。
如果CPOL= 0,串行同步时钟的空闲状态为低电平;如果CPOL= 1,串行同步时钟的空闲状态为高电平。
如果CPHA= 0,在串行同步时钟的前沿(上升或下降)数据被采样;如果CPHA = 1,在串行同步时钟的后沿(上升或下降)数据被采样。
这四种模式中究竟选择哪种模式取决于设备。
如M25P10的手册中明确它可以支持的两种模式为:CPOL=0 CPHA=0 和CPOL=1 CPHA=1三、linux下SPI驱动开发首先明确SPI驱动层次,如下图:SPI总线可理解为SPI控制器引出的总线1、Platform busP latform bus对应的结构是platform_bus_type,这个内核开始就定义好的。
我们不需要定义。
2、Platform_deviceSPI控制器对应platform_device的定义方式,同样以S5PC100中的SPI控制器为例,参看arch/arm/plat-s5pc1xx/dev-spi.c文件struct platform_device s3c_device_spi0 = {.name = "s3c64xx-spi", //名称,要和Platform_driver匹配.id = 0, //第0个控制器,S5PC100中有3个控制器.num_resources = ARRAY_SIZE(s5pc1xx_spi0_resource),//占用资源的种类.resource = s5pc1xx_spi0_resource,//指向资源结构数组的指针.dev = {.dma_mask = &spi_dmamask, //dma寻址范围.coherent_dma_mask = DMA_BIT_MASK(32), //可以通过关闭cache等措施保证一致性的dma寻址范围.platform_data = &s5pc1xx_spi0_pdata,//特殊的平台数据,参看后文},};static struct s3c64xx_spi_cntrlr_info s5pc1xx_spi0_pdata = {.cfg_gpio = s5pc1xx_spi_cfg_gpio, //用于控制器管脚的IO配置.fifo_lvl_mask = 0x7f,.rx_lvl_offset = 13,};static int s5pc1xx_spi_cfg_gpio(struct platform_device *pdev){s witch (pdev->id) {c ase 0:s3c_gpio_cfgpin(S5PC1XX_GPB(0), S5PC1XX_GPB0_SPI_MISO0);s3c_gpio_cfgpin(S5PC1XX_GPB(1), S5PC1XX_GPB1_SPI_CLK0);s3c_gpio_cfgpin(S5PC1XX_GPB(2), S5PC1XX_GPB2_SPI_MOSI0);s3c_gpio_setpull(S5PC1XX_GPB(0), S3C_GPIO_PULL_UP);s3c_gpio_setpull(S5PC1XX_GPB(1), S3C_GPIO_PULL_UP);s3c_gpio_setpull(S5PC1XX_GPB(2), S3C_GPIO_PULL_UP);break;c ase 1:s3c_gpio_cfgpin(S5PC1XX_GPB(4), S5PC1XX_GPB4_SPI_MISO1);s3c_gpio_cfgpin(S5PC1XX_GPB(5), S5PC1XX_GPB5_SPI_CLK1);s3c_gpio_cfgpin(S5PC1XX_GPB(6), S5PC1XX_GPB6_SPI_MOSI1);s3c_gpio_setpull(S5PC1XX_GPB(4), S3C_GPIO_PULL_UP);s3c_gpio_setpull(S5PC1XX_GPB(5), S3C_GPIO_PULL_UP);s3c_gpio_setpull(S5PC1XX_GPB(6), S3C_GPIO_PULL_UP);break;c ase 2:s3c_gpio_cfgpin(S5PC1XX_GPG3(0), S5PC1XX_GPG3_0_SPI_CLK2);s3c_gpio_cfgpin(S5PC1XX_GPG3(2), S5PC1XX_GPG3_2_SPI_MISO2);s3c_gpio_cfgpin(S5PC1XX_GPG3(3), S5PC1XX_GPG3_3_SPI_MOSI2);s3c_gpio_setpull(S5PC1XX_GPG3(0), S3C_GPIO_PULL_UP);s3c_gpio_setpull(S5PC1XX_GPG3(2), S3C_GPIO_PULL_UP);s3c_gpio_setpull(S5PC1XX_GPG3(3), S3C_GPIO_PULL_UP);break;d efault:dev_err(&pdev->dev, "Invalid SPI Controller number!");return -EINVAL;}3、Platform_driver再看platform_driver,参看drivers/spi/spi_s3c64xx.c文件static struct platform_driver s3c64xx_spi_driver = {.driver = {.name = "s3c64xx-spi", //名称,和platform_device对应.owner = THIS_MODULE,},.remove = s3c64xx_spi_remove,.suspend = s3c64xx_spi_suspend,.resume = s3c64xx_spi_resume,};platform_driver_probe(&s3c64xx_spi_driver, s3c64xx_spi_probe);//注册s3c64xx_spi_driver和平台中注册的platform_device匹配后,调用s3c64xx_spi_probe。
Linux驱动开发实验报告目录Linux驱动开发实验报告 (1)实验一、Linux内核移植实验 (3)1.1 资源 (3)1.2 解压源码包 (3)1.3 修改Makefile文件,支持交叉编译 (3)1.1 得到.config文件 (3)1.5 修改Nand Flash分区 (4)1.6 添加LCD支持 (5)1.7 添加网卡驱动 (6)1.8 添加YAFFS文件系统支持 (7)1.9 内核配置(即内核裁剪) (8)1.10 编译内核 (9)1.11 烧写内核 (10)实验二、ARM Norflash驱动实验 (10)2.1、环境 (10)2.2、目的 (11)2.3、实验步骤 (11)实验三、嵌入式linux驱动实验 (15)3.1、实验目的 (15)3.2、实验原理 (15)3.3、参考程序 (17)3.4、实验步骤 (25)3.5、实验结果 (30)3.6、实验体会 (30)实验四、LCD驱动实验 (30)4.1、实验目的 (30)4.2、实验设备(环境)及要求 (30)4.3、试验结果 (32)4.4、实验总结 (32)实验五、DM9000网卡驱动 (33)5.1、实验目的 (33)5.2、实验设备(环境)及要求 (33)5.3、实验内容与步骤 (33)5.4、试验结果 (35)5.5、实验总结 (35)实验一、Linux内核移植实验1.1 资源1.linux-2.6.24.1.tar.bz2 (Linux内核源码的压缩包,下载地址)2.yaffs2.tar.gz (yaffs文件系统源码的压缩包)3.dm9000.h和dm9000.c (dm9000网卡驱动程序)1.2 解压源码包1.在XP中,把“01/下午/src”文件夹拷贝到“//192.168.1.12”的共享文件夹uptech内,并把uptech中的“src”更名为“01 linux”2.在Linux虚拟机中进入该文件夹“cd /home/uptech/01 linux”ls可见1个文件:“linux-2.6.24.1.tar.bz2”、“yaffs2.tar.gz”、“dm9000.h”、“dm9000.c”◆bz2压缩包用“tar jxvf”解压◆gz压缩包用“tar zxvf”解压3.解压Linux源码压缩包,即输入命令“tar jxvf linux-2.6.21.1.tar.bz2”4.解压YAFFS源码压缩包,即输入命令“tar zxvf yaffs2.tar.gz”1.3 修改Makefile文件,支持交叉编译1.cd /home/uptech/01 linux/linux-2.6.21.2,该目录下就是linux的内核源码2.修改Makefile文件,使之支持交叉编译,也就是在Linux上编译出ARM开发板上运行的内核程序。
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<linux/init.h>
ii.#include<linux/module.h>
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
其中nump:数组元素个数指针
type:模块参数的数据类型
2、系统调用
3、字符设备驱动
驱动解析
1、Linux驱动主要包括字符设备驱动、块设备驱动、网络设备;
1)与驱动相关的配置文件主要有
a.Kconfig:所有可能被编译进内核的文件标志
b..config:制定了那些选项要被编译进内核
c.Makefile:根据.config的配置,按照一定规则将文件编译进内核
2)Kconfig、Makefile为树状多级包含,从树根到树叶都有。
.config只在最顶层目录里边有。
2、添加自己编写的字符设备驱动步骤详解
(1)编写设备驱动,主要包括:设备号的注册(动、静两种方法)、file_operation结构
体实例化、成员函数的编写(open、close、release(释放设备号)、init(注册设备
号)等)
(2)编写Kconfig Makefile文件
(3)创建文件夹驱动,将驱动文件.c 放到该文件夹下;将该文件夹放在arch/arm/drive
文件夹下对用的文件夹内(其中字符设备在char里)
(4)修改上一级Kconfig Makefile 文件,讲新添加的Kconfig 和Makefile 添加到编译选
型里边。