Linux设备驱动程序培训课件(ppt 80页)

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《Linux培训》PPT课件

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端口是网络通信的接口,套接字是端口的 高级抽象,提供了网络通信的API。
TCP/IP协议栈
DNS与域名解析
TCP/IP协议栈是互联网的基础,包括应用 层、传输层、网络层和链路层。
DNS是域名系统的缩写,用于将域名解析 为IP地址。
Linux网络配置
01
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ02
03
04
网络接口配置
配置网络接口的参数,如IP地 址、子网掩码、网关等。
Linux的特点和优势
可定制性
由于源代码公开,用户可以根据 自己的需求定制和优化Linux系统 。
跨平台性
Linux可以在多种硬件平台上运行 ,包括PC、服务器、嵌入式设备 等。
Linux的发行版和选择
在此添加您的文本17字
主流发行版
在此添加您的文本16字
Debian:以社区为基础的开源项目,强调稳定性和可靠 性。
Linux系统操作效率。
03
Shell脚本调试与优化
了解Shell脚本调试方法,学习如何优化脚本性能,提高脚本执行效率

Python编程在Linux中的应用
Python基础语法
学习Python语言的基本语法、数据类型、函数等,掌握Python编程基础。
Python标准库与第三方库
熟悉Python标准库中的常用模块,了解第三方库的获取与安装方法,扩展Python应用能 力。

磁盘管理
查看磁盘使用情况,进 行磁盘分区、格式化等
操作。
网络管理
配置网络接口、路由表 和网络服务,进行网络
故障排查等。
系统性能监控
使用系统监控工具进行 性能分析和调优,如
CPU使用率、内存占用 率、磁盘I/O等。

设备驱动程序(精品PPT)

设备驱动程序(精品PPT)
static int __init my_init(void)
{初始化硬件(yìnɡ jiàn),注册设备,创立设备节点… }
static void __exit my_exit(void) {删除设备(shèbèi)节点,注销设备(shèbèi)… }
static struct file_operations my_fops = { 对文件操作结构体成员定义初始值… }
unsigned int (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *); int (*ioctl) (struct inode *, struct file *, unsigned int, unsigned long);
int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *);
1 root
root
4, 65 Jan 1 00:00 ttyS1
1 root
root
4, 66 Jan 1 00:00 ttyS2
1 root
root
4, 67 Jan 1 00:00 ttyS3
1 root
root
4, 68 Jan 1 00:00 ttyS4
1 root
root
0 Jan 1 00:00 misc
root
1, 8 Jan 1 00:00 random
1 root
root
1, 9 Jan 1 00:00 urandom
1 root
root
5, 0 Jan 1 00:00 tty
1 root
root
5, 1 Jan 1 00:00 console

第一章Linux设备驱动简介.pptx

第一章Linux设备驱动简介.pptx
移除连接
嵌入式Linux的设备管理
Linux将设备分成两大类:一类是块设备,类似磁盘以记录块或扇区为单位,成块 进行输入/输出的设备;另一类是字符设备,类似键盘以字符为单位,逐个进行输入/ 输出的设备。网路设备是介于块设备和字符设备之间的一种特殊设备。
块设备接口仅支持面向块的I/O操作,所有I/O操作都通过在内核地址空间中的I/O 缓冲区进行,它可以支持随机存取的功能。文件系统通常都建立在块设备上。
• YAFFS (Yet Another Flash File System)
• ROMFS
• RAMFS • JFFS2(Journaling Flash File System)
• 设备控制
– 几乎每一个系统操作都会映射到物理设备上 – 除去CPU,内存以及其他几个很有限的对象之外,几乎所有
的设备控制操作都由与被控制设备相关的代码(设备驱动程 序)来完成
查询方式白白浪费了大量的处理器时间,而中断方式才是多任务操作系统中最有效利 用处理器的方式。当CPU进行主程序操作时,外设的数据已存入端口的数据输入寄存器, 或端口的数据输出寄存器已空,此时由外设通过接口电路向CPU发出中断请求信号。 CPU在满足一定条件下,暂停执行当前正在执行的主程序,转入执行相应能够进行输入/ 输出操作的子程序,待输入/输出操作执行完毕之后,CPU再返回并继续执行原来被中断 的主程序。这样,CPU就避免了把大量时间耗费在等待、查询外设状态的操作上,使其工 作效率得以大大提高。中断方式的原理示意图如图6.1所示。
字符设备接口支持面向字符的I/O操作,由于它们不经过系统的快速缓存,所以它 们负责管理自己的缓冲区结构。字符设备接口只支持顺序存取的功能,一般不能进行 任意长度的I/O请求,而是限制I/O请求的长度必须是设备要求的基本块长的倍数。

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自由与开放
Linux遵循自由软件许可 证,允许用户自由使用 、修改和分发源代码。
高性能与稳定性
Linux具有出色的性能和 稳定性,广泛应用于服 务器、超级计算机和云
计算等领域。
安全与可靠
Linux具有强大的安全机 制和防火墙保护功能, 能够抵御各种网络攻击

跨平台兼容性
Linux可以在不同的硬件 平台上运行,支持多种
Red Hat Enterprise Linux (RHEL): 广泛用于企业服务器和数据中心,提 供长期稳定支持和更新。
Ubuntu Server: 适用于中小企业和大 型企业,提供强大的功能和易用性。
CentOS: 作为RHEL的社区版,具有 高度的可定制性和稳定性,适用于企 业环境。
Linux在企业中的部署与实施
详细描述
Python具有简洁的语法和强大的标准库,使得开发过程快速且高效。在Linux环境下, Python可以用于编写各种应用程序和工具,如Web服务器、网络爬虫、自动化脚本等
。掌握Python编程对于Linux系统下的开发工作至关重要。
C/C编程
总结词
C和C是两种高效的系统级编程语言,常用于开发底层软件和操作系统。
sudo权限
sudo权限可以让具有 sudo权限的用户执行超级 用户命令,需要谨慎配置 和管理。
常用命令与工具
常用命令
Linux系统中常用的命令包括 “ls”、“cd”、“pwd”、 “cp”、“mv”、“rm”等,
用于文件和目录操作。
系统监控工具
Linux系统中常用的系统监控工具 包括“top”、“htop”、 “vmstat”等,用于监控系统状 态和性能。
游戏开发

Linux驱动程序设计.ppt

Linux驱动程序设计.ppt
设备分类
块设备:一般块设备都有缓存支持,并且支持随机 存取
创建的块设备
硬盘 软盘 ramdisk
ChavezWang@
嵌入式系统研究室
5
设备驱动的基本原理-4
设备分类
网络设备:从BSD UNIX网络组件移植而来。网络 设备没有对应地映射到文件系统的设备节点。在 Linux中,网络设备的访问采用Socket机制实现
注册Linux设备号的方法
为避免不同的驱动程序具有相同的设备号,需要 提供一种分配设备号的机制
1. 每个驱动程序分配一个主设备号:不可行,Linux最多 支持255个主设备
2. 根据/proc/devices中的对应关系,用脚本动态的创建设 备文件:太麻烦,程序员不愿意
3. 设备文件系统自动管理
ChavezWang@
嵌入式系统研究室
6
设备驱动的基本原理-5
设备号:Linux采用主设备号和次设备号来标志 一个具体设备。
主设备号用来标志设备类型 次设备号用来区分不同的具体设备
系统创建一个设备驱动程序时,设备驱动需要 使用一个主设备号向内核注册此驱动。创建一 个设备节点的方法:
mknod 设备名 设备类型 主设备号 次设备号 例:mknod ttyS0 c 64 4
ChavezWang@
嵌入式系统研究室
7
设备驱动的基本原理-6-内核模块
内核模块的概念:内核模块是一些可以让操作 系统内核在需要时载入和执行的代码,不Байду номын сангаас要 时可以从操作系统中卸载
内核模块是Linux内核运行时动态扩展的一种 技术,可以在Linux内核运行期间向内核动态 添加代码,扩展内核的功能
加入新驱动到内核源码树时,需要修改相应目录的 kconfig,将新驱动加入内核的配置菜单,同时需要 修改makefile文件

Linux设备驱动程序原理及框架内核模块入门篇精品PPT课件

Linux设备驱动程序原理及框架内核模块入门篇精品PPT课件

内核模块介绍
内核模块
可安装模块是可以在系统运行时动态地安装和 卸载的内核软件。严格来说,这种软件的作用 并不限于设备驱动,例如有些文件系统就是以 可安装模块的形式实现的。但是,另一方面, 它主要用来实现设备驱动程序或者与设备驱动 密切相关的部分(如文件系统等)。
课程内容
内核模块介绍 应用层加载模块操作过程 内核如何支持可安装模块 内核提供的接口及作用 模块实例
内核模块
应用层加载模块操作过程
内核引导的过程中,会识别出所有已经安装的硬件设备,并 且创建好该系统中的硬件设备的列表树:/sys 文件系统。 (udev 服务就是通过读取该文件系统内容来创建必要的设备 文件的。)。根据 /sys 文件系统,内核读取 modules.alias 文件(位于 /lib/modules/2.6.5-1.358/ 目录下,2.6.5-1 为内 核版本号,请替换为你的系统版本号),找到对应的模块, 加载。我们可以看到 modules.alias 文件中都是类似如下的 行:
Linux设备驱动程序原理及框架
内核模块入门篇
课程内容
内核模块介绍 应用层加载模块操作过程 内核如何支持可安装模块 内核提供的接口及作用 模块实例
内核模块介绍
内核模块
Linux采用的是整体式的内核结构,这种结构 的内核一般不能动态的增加新的功能。为此, Linux提供了一种全新的机制,叫(可安装) “模块”(module)。利用这个机制,可以 根据需要,在不必对内核重新编译链接的条件 下,将可安装模块动态的插入运行中的内核, 成为内核的一个有机组成部分;或者从内核移 走已经安装的模块。正是这种机制,使得内核 的内存映像保持最小,但却具有很大的灵活性 和可扩充性。
/* Member of list of modules */ struct list_head list;

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04
性能监控工具
介绍常用的Linux系统性能监 控工具,如top、htop、sar
等。
性能瓶颈识别
通过分析系统资源使用情况, 识别性能瓶颈,如CPU、内
存、磁盘I/O等。
优化方法
针对不同的性能瓶颈,提供相 应的优化方法,如调整系统参
数、优化软件配置等。
实践案例
分享一些成功的系统性能优化 案例,帮助学员更好地理解和
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汇报人: 2023-12-31
目 录
• Linux基础知识 • Linux常用命令 • Linux文件系统与磁盘管理 • Linux网络配置与服务管理 • Linux Shell编程基础 • Linux系统安全与优化
Linux基础知识
01
Linux简介
Linux的起源
Linux Shell编程基
05

Shell脚本概述
01
02
03
脚本定义
Shell脚本是一种命令行脚 本语言,用于自动化 Linux/Unix系统上的任务 。
脚本执行
Shell脚本可以通过Shell 解释器执行,例如Bash、 sh等。
脚本组成
Shell脚本由命令、控制结 构、变量和注释等组成。
不同的操作。
循环控制
Shell脚本支持循环控制语句,如 for、while等,用于重复执行一
段代码。
流程控制
Shell脚本还支持其他流程控制语 句,如break、continue等,用
于控制循环的执行流程。
Linux系统安全与优
06

防火墙配置与安全策略制定
防火墙基本概念
介绍防火墙的定义、作用及常见类型。

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自动化运维工具安全策略
介绍自动化运维工具的安全策略,如 权限控制、数据加密等,以确保系统 安全。
分布式系统与集群
分布式系统与集群简介
介绍分布式系统与集群的概念、特点和优势 。
分布式系统与集群实现技术
详细介绍分布式系统与集群的实现技术,如 负载均衡、数据同步等。
分布式系统与集群应用场景
列举分布式系统与集群在不同场景下的应用 ,如高性能计算、大数据处理等。
物联网
Linux在物联网领域也得到了广 泛的应用,包括智能家居、智 能交通等领域。
PART 02
Linux系统基础
文件和目录管理
文件和目录概述
Linux系统中,文件和目录是组织和管理数据的主要方式 。文件用于存储数据,而目录则用于组织文件。
目录结构
Linux系统采用树形目录结构,根目录为“/”,其他目录 和文件都从根目录开始进行组织。了解目录结构有助于更 好地管理和查找文件。
2023 WORK SUMMARY
《linux培训》ppt课 件
汇报人:可编辑
2023-12-27
REPORTING
目录
• Linux简介 • Linux系统基础 • Linux常用命令 • Linux系统管理和优化 • Linux网络服务 • Linux高级应用
PART 01
Linux简介
Linux的起源和历史
PART 06
Linux高级应用
自动化运维工具
自动化运维工具简介
介绍自动化运维工具的概念、作用和 优势,如Ansible、Puppet、Chef 等。
自动化运维工具应用场景
列举自动化运维工具在不同场景下的 应用,如系统部署、配置管理、监控 预警等。

嵌入式Linux设备驱动程序开发ppt课件

嵌入式Linux设备驱动程序开发ppt课件

.
10.1 嵌入式Linux驱动程序开发基础
② int schedule_work(struct work_struct *work) ③int schedule_delayed_work(struct work_struct *work, unsigned long delay) ④void flush_scheduled_work(void)
Linux将设备按照功能特性划分为三种类型:字符设 备,块设备和网络设备。 10.1.2 最简单的内核模块 1.helloworld模块源代码 2.模块的编译 3.模块的加载和卸载
.
10.1 嵌入式Linux驱动程序开发基础
10.2 嵌入式Linux设备驱动重要技术 10.2.1 内存与I/O端口 (1)内核空间和用户空间 (2)内核中内存分配 内核中获取内存的几种方式如下。 ①通过伙伴算法分配大片物理内存 ②通过slab缓冲区分配小片物理内存 ③非连续内存区分配 ④高端内存映射 ⑤固定线性地址映射
.
10.1 嵌入式Linux驱动程序开发基础
1.原子操作 原子操作主要用于实现资源计数,很多引用计数(refcnt)就是 通过原子操作实现的。
原子类型定义如下: typedef struct { volatile int counter; } atomic_t; 原子操作通常用于实现资源的引用计数 2.信号量
信号量在创建时需要设置一个初始值. 3.读写信号量
读写信号量有两种实现:
一种是通用的,不依赖于硬件架构 一种是架构相关的
.
10.1 嵌入式Linux驱动程序开发基础
读写信号量的相关API有: DECLARE_RWSEM(name) 该宏声明一个读写信号量name并对其进行初始化。 void init_rwsem(struct rw_semaphore *sem); 该函数对读写信号量sem进行初始化。 void down_read(struct rw_semaphore *sem);

精选嵌入式LINUX设备驱动程序课件

精选嵌入式LINUX设备驱动程序课件

设备的控制操作
对设备的控制操作可通过文件操作数据结构中的ioctl()函数来完成。控制操作与具体的设备有密切关系,需要根据设备实际情况进行具体分析。
设备的轮询和中断处理
轮询方式对于不支持中断的硬件设备,读写时需要轮流查询设备的状态,以便决定随后的数据操作。如果轮询处理方式的驱动程序被链接到内核,则意味着查询过程中,内核一直处于闲置状态。解决办法是使用内核定时器,进行定期查询。
主设备号与次设备号
次设备号用于标识使用同一设备驱动程序的不同硬件,并仅由设备驱动程序解释 当应用程序操作某个设备文件时,Linux内核根据其主设备号调用相应的驱动程序,并从用户态进入内核态驱动程序判断次设备号,并完成相应的硬件操作。
用户空间和内核空间
Linux运行在2种模式下内核模式用户模式内核模式对应内核空间,而用户模式对应用户空间。驱动程序作为内核的一部分,它对应内核空间,应用程序不能直接访问其数据,
帧缓冲设备驱动程序
LCD分类
LCD可由为液晶照明的方式有两种:传送式和反射式传送式屏幕要使用外加光源照明,称为背光(backlight),照明光源要安装在LCD的背后。传送式LCD在正常光线及暗光线下,显示效果都很好,但在户外,尤其在日光下,很难辩清显示内容。 反射式屏幕,则不需要外加照明电源,使用周围环境的光线(或在某些笔记本中,使用前部照明系统的光线)。这样,反射式屏幕就没有背光,所以,此种屏幕在户外或光线充足的室内,才会有出色的显示效果,但在一般室内光线下,这种显示屏的显示效果就不及背光传送式的。
文件操作结构体的主要函数
open: 用于打开文件设备release: 在关闭文件的调用read: 用于从设备中读取数据write: 向设备发送数据poll: 查询设备是否可读或可写ioctl: 提供执行设备特定命令的方法fasync: 用于设备的异步通知操作
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/opt/hardhat/devkit/ppc/8xx/bin/ppc_8xx-gdb – gdb /opt/hardhat/devkip/lsp/embeddedpla Net-cllf-ppc_8xx/linux2.4.17_mv121/vmlinux
五.然后在ddd中输入
target remote /dev/ttyS0
六.在ddd中输入:Target remote 192.168.1.20:2001
一.配置内核
1.Make menuconfig 2.在Kernel Hacking部分选中CONFIG_KGDB 3.将makefile中的CFLAGS变量修改为CFLAGS= -WallWstrict-prototypes –o2 –g –ggdb
二.重新编译内核并启动,内核会等待gdb连接 三.关闭minicom 四.在主机上执行ddd –debugger
make clean; make dep; make zImage
编译好的内核保存在linux2.4.17_mv121/arch/ppc/boot/images/zImage.embedded中;
启动内核就可以在/proc/devices文件中看到mydriver设备
•七、创建设备文件
Mknod/dev/mydriver c major minor
编译 Insmod modexample.o 如果安装成功,在/proc/devices文件中就可以看到设备 test,并可以看到它的主设备号。 创建设备文件 Mknod/dev/test major minor 将minor设为0即可
§1.3 内核方式驱动程序
• 编写步骤
1) 写入口函数 3) 修改Config.in文件 5) 配置初始化函数 7) 创建设备文件
ssize_t read_test(struct file *file,char *buf,size_t count,loff_t *offset)
{
int left;
if(verify_area(VERIFY_WRITE,buf,count)==-EFAULT)
Return –EFAULT;
for(left=count;left>0;left--)
一般命名为mydriver_init()
其功能包括:
• 填充设备相关结构的信息域 • 实现入口函数指针与设备相
关结构的连接 • 探测可用的IRQ号 • 探测可用的IO基址 • 注册设备
§1.3 内核方式驱动程序
•三、修改Config.in文件
目的:在配置内核时要在相应菜单下出现my driver选项
二.配置BDI2000,ip设为192.168.1.20 三.在主机上输入telnet 192.168.1.20 四.通过BDI2000下载并启动内核
BDI>load Ox200000 nete860.bin BIN BDI>ti Ox200000
五.在主机上执行ddd –debugger
/opt/hardhat/devkit/ppc/8xx/bin/ppc_8xx-gdb – gdb/opt/hardhat/devkip/lsp/embeddedplanet-cllf8xx/linux2.4.17_mvl21/vmlinux
修改文件
linux-2.4.17_mv121/drivers/char/Config.in, 在相应位置添加如下语句 bool’ my driver’ CONFIG_MYDRIVER
•四、修改Makefile文件
目的:使内核能够编译mydriver.c文件(在配置内核时选择了my driver)
修改文件
§1.2 模块方式驱动程序
•模块驱动程序的调试
使用printk函数 在程序的开始加入
#define MY_debug 在需要打印调试信息的位置加入
#ifdef MY_DEBUG printk(“<1>my debug info”); #endif
§1.2 模块方式驱动程序
Modexample.c #include <linux/module.h>
Result=register_chrdev(test_major,”test”, &test_fops);
If(result<0){
Printk(KERN_INFO “test:can’t get major number\n”);
Return result;}
If(test_major==0) test_major=result;/*
{put_user(1,buf);
buf++}
Return count;
}
§1.2 模块方式驱动程序
ssize_t write_test(struct file *file,const char *buf,size_t count,loff_t *offset) { Return count; } Int open_test(struct inode *inode,strut file *file) { MOD_INC_USE_COUNT; Return 0; } Int release_test(struct inode *inode,struct file *file) { MOD_DEC_USE_COUNT; Return 0; }
§1.2 模块方式驱动程序
•五、创建设备文件
Mknod/dev/mydriver c major minor
该命令创建一个字符设备文件mydriver,它的主设 备号是major,次设备号是minor。设备号信息可以在 /proc/devices文件中获得。
网络设备驱动程序不需要此步骤,因为它不出现在 文件系统中。
•五、配置初始化函数
目的:使内核启动时执行mydriver_init()函数
在linux-2.4.17_mv121/drivers/block/genhd.c中device_init()函 数外的适当位置添加:
#ifdef CONFIG_MYDRIVER extern void mydriver_init(voidFra bibliotek; #endif
§1.3 内核方式驱动程序
BDI2000
一.配置内核
1.Make menuconfig 2.在Kernel Hacking部分选中CONFIG_KGDB 3.将makefile中的CFLAGS变量修改为变量修改为CFLAGS=-Wall-Wstrict-prototypes –o2 –g –ggdb
linux-2.4.17_mv121/drivers/char/Makefile,在相应位置添加如下语句 obj-$( CONFIG_MYDRIVER)+=mydriver.o
将mydriver.c等源文件拷贝到目录linux-2.4.17_mv121/drivers/char/下
§1.3 内核方式驱动程序
Read()
• 写设备 · Copy_to_user()
其他函数如ioctl()和中断处理函数等
§1.2 模块方式驱动程序
•二、模块函数
Init_module()
• 模块初始化函数。在插入模块时执行 • 也可以用module_init(your_init_func) • 主要执行设备的注册
Cleanup_module()
• 模块清理函数。在移除模块时执行 • 也可以用module_exit(your_cleanup_func) • 主要执行设备的反注册
§1.2 模块方式驱动程序
•三、编译
用如下命令将mydriver.c编译为mydriver.o
Ppc_8xx-gcc-DLINUX-DMODULED_KERNEL_-Wall-Wstrict-prototypes-fnobuiltin-nostdinc -O2I/opt/hardhat/devkit/lsp/embeddedplanet-cllfppc_8xx/linux-2.4.17_mvl21/include/I/opt/hardhat/devkit/ppc/8xx/lib/lib/gccLib/powerpc-hardhat-linux/2.95.3/include/-I /opt/hardhat/devkit/lsp/embeddedplanet-cllfppc_8xx/linux-2.4.17_mvl21/arch/ppc/-c Mydriver.c
• 调试方式 • 实例
§1.2 模块方式驱动程序
•一、入口函数
Open()
• 打开设备 • 增加使用记数;分配内存空间;初始化变量、函数;申请中断、I/O空间
Release()
• 关闭设备 • 减少使用记数;释放内存空间;释放中断、 I/O空间
Write()
• 写设备 · Copy_from_user()
Dynamic */
Return 0;}
§1.2 模块方式驱动程序
Void my_cleanup_module(void) { Unregister_chrdev(test_major,”test”); } Module_init(my_init_module); Module_exit(my_cleanup_module);
§1.2 模块方式驱动程序
Static struct
file_operations
Test_fops={
Read:
read_test,
write:
write_test,
open:
open_test,
release:
release_test,
};
Int my_init_module(void)
{
Int result;
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