Linux内核驱动加载顺序
linux 驱动 内核态与用户态的方法

linux驱动内核态与用户态的方法一、引言Linux操作系统以其高效、稳定和开源的特点,广泛应用于各种硬件设备。
驱动程序作为操作系统与硬件设备之间的桥梁,对于系统稳定性和性能至关重要。
在驱动程序的开发过程中,了解内核态与用户态的方法是至关重要的。
本文将详细介绍这两种状态下进行驱动程序开发的方法。
二、内核态开发1.权限与状态:在Linux中,内核态是操作系统内核空间,需要以root权限运行。
驱动程序在内核态下运行,可以对硬件设备进行直接操作。
2.内存管理:在内核态下,驱动程序可以直接访问物理内存,因此需要熟练掌握内存管理技巧,包括内存分配、释放、共享和保护等。
3.设备驱动模型:Linux提供了设备驱动模型,通过它可以方便地编写与硬件设备交互的代码。
了解设备驱动模型的结构和机制,是内核态驱动程序开发的基础。
4.中断与轮询:中断和轮询是驱动程序与硬件设备交互的主要方式。
了解这两种机制的工作原理,能够更好地编写驱动程序。
5.模块加载与卸载:内核态下的驱动程序通常以模块形式加载,了解模块加载与卸载的机制,能够更方便地编写和管理驱动程序。
三、用户态开发1.权限与状态:在Linux中,用户态是用户空间,需要以普通用户身份运行。
驱动程序在用户态下运行,只能通过系统调用与内核态交互。
2.系统调用:系统调用是用户程序与内核态交互的主要方式。
了解系统调用的机制和接口,能够更好地编写用户态驱动程序。
3.内存管理:用户态下的驱动程序需要通过系统调用访问物理内存,因此需要熟练掌握内存管理的技巧,包括内存分配、释放、共享和保护等。
4.设备驱动模型:虽然用户态下的驱动程序无法直接访问硬件设备,但通过设备驱动模型,可以间接地控制硬件设备。
了解设备驱动模型的结构和机制,对于用户态驱动程序的开发也很有帮助。
四、注意事项1.安全问题:在内核态下开发驱动程序时,需要注意避免安全漏洞,如缓冲区溢出、权限提升等。
2.稳定性问题:驱动程序的稳定性直接影响到整个系统的稳定性。
linux 模块驱动存放路径
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linux 模块驱动存放路径Linux模块驱动存放路径主要是指Linux操作系统中存放内核模块(.ko文件)的路径。
内核模块是一种能够动态加载和卸载的Linux内核扩展,它们可以为内核添加新的功能或者驱动外部设备,提供更好的系统调节和扩展性。
在Linux系统启动或者在需要时,内核会自动加载相应的模块。
Linux模块驱动存放路径可以有多个,具体的路径和命名规则可能会根据不同的Linux发行版而有所差异。
以下是一些常见的路径:1. /lib/modules/`uname -r`:这是Linux系统中默认的模块存放路径,`uname -r`会替换为当前正在运行的内核版本号。
这个路径下按照内核版本号不同,会有不同的目录,每个目录下放置对应内核版本的模块。
2. /usr/lib/modules/`uname -r`:一些Linux发行版(如Debian、Ubuntu)使用这个路径作为模块存放位置,命名规则和上述路径相同。
3. /lib/modules/:这个路径下可能会包含多个内核版本的模块,每个内核版本有一个对应的目录,模块文件存放在各自的目录下。
4. /usr/local/lib/modules/:一些非官方或自定义的内核模块可能会被安装到这个路径,以避免与系统默认的模块冲突。
在存放路径中,一般会包含多个目录,每个目录可能对应一个或多个内核版本,其中常见的子目录有:1. build/:这个目录包含内核源码,可以用于编译模块。
2. kernel/:这个目录下存放已编译的内核模块文件(.ko)。
3. source/:这个目录中存放内核模块的源代码。
在模块驱动存放路径中,每个模块通常有一个对应的源代码文件(.c或.cpp)和一个已编译的模块文件(.ko)。
模块的源代码文件负责实现模块的功能和驱动逻辑,而模块文件则包含了已编译的二进制代码,可以被内核动态加载和卸载。
除了模块文件之外,存放路径中可能还包含一些其他的文件,如:1. Module.symvers:该文件包含了编译模块时使用的符号表,用于和内核中的符号进行匹配。
嵌入式linux系统的启动流程
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嵌入式linux系统的启动流程
嵌入式Linux系统的启动流程一般包括以下几个步骤:
1.硬件初始化:首先会对硬件进行初始化,例如设置时钟、中
断控制等。
这一步骤通常是由硬件自身进行初始化,也受到系统的BIOS或Bootloader的控制。
2.Bootloader引导:接下来,系统会从存储介质(如闪存、SD
卡等)的Bootloader区域读取引导程序。
Bootloader是一段程序,可以从存储介质中加载内核镜像和根文件系统,它负责进行硬件初始化、进行引导选项的选择,以及加载内核到内存中。
3.Linux内核加载:Bootloader会将内核镜像从存储介质中加载到系统内存中。
内核镜像是包含操作系统核心的一个二进制文件,它由开发者编译并与设备硬件特定的驱动程序进行连接。
4.内核初始化:一旦内核被加载到内存中,系统会进入内核初
始化阶段。
在这个阶段,内核会初始化设备驱动程序、文件系统、网络协议栈等系统核心。
5.启动用户空间:在内核初始化完毕后,系统将启动第一个用
户空间进程(init进程)。
init进程会读取并解析配置文件(如
/etc/inittab)来决定如何启动其他系统服务和应用程序。
6.启动其他系统服务和应用程序:在用户空间启动后,init进
程会根据配置文件启动其他系统服务和应用程序。
这些服务和应用程序通常运行在用户空间,提供各种功能和服务。
以上是嵌入式Linux系统的基本启动流程,不同的嵌入式系统可能会有一些差异。
同时,一些特定的系统也可以添加其他的启动流程步骤,如初始化设备树、加载设备固件文件等。
Linux设备驱动程序原理及框架-内核模块入门篇

Linux设备驱动程序原理及框架-内核模块入门篇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内核模块介绍Linux采用的是整体式的内核结构,这种结构采用的是整体式的内核结构,采用的是整体式的内核结构的内核一般不能动态的增加新的功能。
为此,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) 提供了一种全新的机制,可安装) 提供了一种全新的机制模块” )。
利用这个机制“模块”(module)。
利用这个机制,可以)。
利用这个机制,根据需要,根据需要,在不必对内核重新编译链接的条件将可安装模块动态的插入运行中的内核,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;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,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,的内存映像保持最小,但却具有很大的灵活性和可扩充性。
和可扩充性。
内核模块内核模块介绍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,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,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,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)。
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,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:文件系统。
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。
)。
如何在Linux系统中安装驱动程序

如何在Linux系统中安装驱动程序Linux系统作为一个开源的操作系统,广泛应用于各种设备和领域。
而安装驱动程序是在Linux系统中使用外部硬件设备的关键步骤之一。
在本文中,我们将学习如何在Linux系统中安装驱动程序的方法和步骤。
1. 检查硬件设备在安装驱动程序之前,首先需要确定硬件设备的型号和制造商。
可以通过查询设备的型号或者查看设备的相关文档来获取这些信息。
这是非常重要的,因为不同的设备可能需要不同的驱动程序来正确地工作。
2. 更新系统在安装驱动程序之前,确保你的Linux系统已经是最新的状态。
可以通过在终端中运行以下命令来更新系统:```sudo apt-get updatesudo apt-get upgrade```更新系统可以确保你拥有最新的软件包和驱动程序,以获得更好的兼容性和性能。
3. 查找合适的驱动程序一般来说,大部分硬件设备的驱动程序都可以在Linux系统的软件仓库中找到。
可以通过使用包管理器(如apt、yum等)来查找并安装合适的驱动程序。
运行以下命令来搜索并安装特定的驱动程序:```sudo apt-cache search 驱动程序名称sudo apt-get install 驱动程序名称```注意替换“驱动程序名称”为具体的驱动程序名称。
安装驱动程序可能需要输入管理员密码和确认安装。
如果你无法在软件仓库中找到合适的驱动程序,可以转向设备的制造商网站或者开源社区来获取。
下载驱动程序后,根据驱动程序提供的文档和说明来安装。
4. 编译和安装驱动程序有些驱动程序可能需要手动编译和安装。
在这种情况下,你需要确保你的系统已经安装了编译工具(如GCC、make等)。
在终端中切换到驱动程序所在的目录,并按照以下步骤进行编译和安装:```./configuremakesudo make install```以上命令将分别进行配置、编译和安装驱动程序。
在进行安装之前,可能需要输入一些配置选项或者确认安装。
linux模块加载流程

linux模块加载流程Linux模块加载流程是指在Linux系统中加载和初始化内核模块的过程。
模块是一种可插拔的内核代码,可以在不重新编译内核的情况下加载和卸载。
以下是Linux模块加载的详细流程:1.模块编译:在加载模块之前,需要先将模块代码编译成可加载的目标文件。
编译模块的命令通常是`make`或`make modules`。
2.创建模块文件:编译成功后,会在`/lib/modules/<kernel-version>/`目录下生成一个与模块名相对应的目录。
在这个目录下,会有一个`<module-name>.ko`文件,即模块文件。
3.检查依赖关系:在加载模块之前,会检查是否满足模块的依赖关系。
这些依赖关系包括另外一些模块或已经编译到内核中的功能。
4.加载模块:加载模块的命令为`insmod`,执行该命令后,会首先验证模块的安全性,然后将模块从磁盘加载到内存中,并将其链接到内核的模块链表中。
5.初始化模块:加载完模块后,会执行模块中的初始化函数。
初始化函数是模块的入口点,它负责为模块分配资源、注册设备驱动程序等操作。
6.提供服务:一旦模块成功初始化,它就会提供一些服务。
例如,一个网络驱动模块会通过定义网络接口提供访问网络的功能。
7.卸载模块:如果需要卸载模块,可以使用`rmmod`命令。
卸载模块会执行模块中的清理函数,释放模块占用的资源,并从内核模块链表中删除模块。
8.清理模块文件:当模块卸载后,可以使用`make clean`命令删除模块文件。
在模块加载的过程中,还会涉及到模块参数的传递和加载顺序的控制。
模块参数可以在加载模块时通过`insmod`命令的参数传递给模块初始化函数,用于配置模块的行为。
加载顺序可以使用`modules.dep`文件来指定,该文件记录了模块之间的依赖关系,确保模块按照正确的顺序加载。
总结起来,Linux模块加载流程可以分为编译模块、创建模块文件、检查依赖关系、加载模块、初始化模块、提供服务、卸载模块和清理模块文件等几个步骤。
arm版本linux系统的启动流程
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arm版本linux系统的启动流程ARM架构是一种常见的处理器架构,被广泛应用于嵌入式设备和移动设备中。
在ARM版本的Linux系统中,启动流程是非常重要的,它决定了系统如何从开机到正常运行。
本文将详细介绍ARM版本Linux系统的启动流程。
一、引导加载程序(Bootloader)引导加载程序是系统启动的第一阶段,它位于系统的固化存储器中,比如ROM或Flash。
在ARM版本的Linux系统中,常用的引导加载程序有U-Boot和GRUB等。
引导加载程序的主要功能是加载内核镜像到内存中,并将控制权转交给内核。
二、内核初始化引导加载程序将内核镜像加载到内存后,控制权被转交给内核。
内核初始化是系统启动的第二阶段,它主要完成以下几个步骤:1. 设置异常向量表:ARM架构中,异常是指硬件产生的中断或故障,比如系统调用、中断请求等。
内核需要设置异常向量表,以便正确处理异常。
2. 初始化处理器:内核对处理器进行初始化,包括设置页表、启用缓存、初始化中断控制器等。
3. 启动第一个进程:内核创建第一个用户进程(一般是init进程),并将控制权转交给它。
init进程是系统中所有其他进程的父进程,负责系统的初始化工作。
三、设备树(Device Tree)设备树是ARM版本Linux系统中的一种机制,用于描述硬件设备的相关信息。
在内核初始化过程中,内核会解析设备树,并建立设备树对象,以便后续的设备驱动程序使用。
设备树描述了硬件设备的类型、地址、中断等信息,以及设备之间的连接关系。
它使得内核能够在运行时自动识别和配置硬件设备,大大提高了系统的可移植性和灵活性。
四、启动初始化(Init)启动初始化是系统启动的第三阶段,它是用户空间的第一个进程(init进程)接管系统控制权后的操作。
启动初始化主要完成以下几个任务:1. 挂载根文件系统:启动初始化会挂载根文件系统,使得用户可以访问文件系统中的文件和目录。
2. 加载系统服务:启动初始化会加载并启动系统服务,比如网络服务、日志服务、时间同步服务等。
linux sd节点生成流程
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在Linux系统中,SD(Secure Digital)卡节点是通过内核自动创建的,这一过程通常涉及以下几个步骤:1. 内核初始化:当Linux系统启动时,内核会加载并初始化。
在这个过程中,内核会检测连接的SD 卡设备。
2. 设备检测:内核通过SD卡控制器发出的中断或轮询方式检测到SD卡的插入。
3. 驱动加载:内核加载与SD卡相关的驱动模块,如`pxamci`或其他对应的SD卡驱动。
4. 驱动注册:SD卡驱动模块会向内核注册自己的驱动,这样内核就知道如何与SD卡进行交互了。
5. SD卡初始化:驱动会对SD卡进行初始化,包括设置必要的电压、执行卡的识别过程等。
6. SD卡节点创建:在SD卡被成功初始化后,内核会根据SD卡的属性创建相应的设备节点。
这个节点通常是`/dev/sdX`的形式,其中`X`是SD卡的磁盘号。
7. 文件系统挂载:如果SD卡包含了文件系统,内核会尝试挂载这个文件系统到一个目录下,比如`/mnt/sdcard`。
8. 系统更新:有些系统会自动更新`/etc/fstab`文件,以便在下次启动时自动挂载SD卡。
9. 用户空间应用感知:一旦SD卡节点创建完成,用户空间的应用程序就可以通过这个节点与SD卡进行交互,比如读写文件。
这个过程通常是自动的,不需要用户干预。
但是,如果需要手动创建SD卡节点,可以使用mknod命令,例如:bashmknod /dev/sdX b 8 0这里b表示块设备,8是主设备号,0是次设备号。
需要注意的是,这个操作应该在SD 卡被正确检测到并挂载文件系统之后进行。
如果要在程序中动态创建SD卡节点,可以使用Linux内核提供的alloc_chrdev_region 函数来动态分配一个字符设备节点。
这通常在编写内核模块时使用。
linux 开发新驱动步骤
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linux 开发新驱动步骤Linux作为一款开源的操作系统,其内核源码也是开放的,因此,许多开发人员在Linux上进行驱动开发。
本文将介绍在Linux上进行新驱动开发的步骤。
第一步:确定驱动类型和接口在进行驱动开发前,需要确定驱动类型和接口。
驱动类型包括字符设备驱动、块设备驱动、网络设备驱动等。
接口包括设备文件、系统调用、ioctl等。
根据驱动类型和接口的不同,驱动开发的流程也有所不同。
第二步:了解Linux内核结构和API驱动开发需要熟悉Linux内核的结构和API。
Linux内核由许多模块组成,每个模块都有自己的功能。
API是应用程序接口,提供了许多函数和数据结构,开发人员可以使用这些函数和数据结构完成驱动开发。
第三步:编写驱动代码在了解了Linux内核结构和API后,就可以编写驱动代码了。
驱动代码需要按照Linux内核的编码规范编写,确保代码风格统一、可读性好、可维护性强等。
在编写代码时,需要使用API提供的函数和数据结构完成相应的功能。
第四步:编译驱动代码和内核模块驱动代码编写完成后,需要编译成内核模块。
编译内核模块需要使用内核源码中的Makefile文件。
编译完成后,会生成一个.ko文件,这个文件就是内核模块。
第五步:加载和卸载内核模块内核模块编译完成后,需要加载到Linux系统中。
可以使用insmod命令加载内核模块,使用rmmod命令卸载内核模块。
在加载和卸载内核模块时,需要注意依赖关系,确保依赖的模块已经加载或卸载。
第六步:调试和测试驱动开发完成后,需要进行调试和测试。
可以使用printk函数输出调试信息,在/var/log/messages文件中查看。
测试时需要模拟各种可能的情况,确保驱动程序的稳定性和可靠性。
Linux驱动开发需要掌握Linux内核结构和API,熟悉驱动类型和接口,按照编码规范编写驱动代码,并进行编译、加载、调试和测试。
只有掌握了这些技能,才能进行高效、稳定和可靠的驱动开发。
linux驱动面试题
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linux驱动面试题Linux驱动是指在Linux操作系统中,用于控制与硬件之间的交互和通信的软件模块。
在Linux的工作环境中,驱动程序起着至关重要的作用。
如果你准备参加Linux驱动的面试,以下是一些常见的Linux驱动面试题,希望可以对你有所帮助。
一、简述Linux驱动的作用和功能。
Linux驱动是一种软件模块,用来控制硬件设备与操作系统之间的通信和交互。
它负责将输入/输出请求传递给硬件设备,并处理来自硬件设备的中断和事件。
Linux驱动的功能包括设备初始化和配置、数据传输和处理以及错误处理等。
二、请简要介绍Linux驱动程序的加载过程。
当系统启动时,Linux内核首先会加载核心模块和驱动程序模块。
驱动程序模块是以目标硬件设备为基础的,它们包含了与设备通信所需的函数和数据结构。
一般情况下,系统会根据硬件设备信息自动加载对应的驱动程序模块。
加载驱动程序模块需要通过insmod或modprobe命令进行,这些命令可以在启动时自动执行。
三、请简述Linux驱动程序的实现方式。
Linux驱动程序的实现方式包括内核空间驱动和用户空间驱动。
内核空间驱动是指驱动程序运行在内核空间,直接与硬件设备进行交互。
用户空间驱动是指驱动程序运行在用户空间,通过系统调用和内核模块实现与硬件设备的通信。
内核空间驱动的优势是性能更好,但需要对内核进行编译和加载,而用户空间驱动的优势是开发更加容易,但性能会稍差。
四、请介绍Linux驱动程序中常用的数据结构和函数。
在Linux驱动程序中,常用的数据结构有file结构体、inode结构体和cdev结构体等。
file结构体用于表示一个打开的设备文件,可以通过它传递与设备相关的信息。
inode结构体用于表示一个文件的元数据信息,包括文件的权限、大小和创建时间等。
cdev结构体用于表示一个字符设备,包含了设备文件的操作函数和设备号等信息。
常用的函数包括register_chrdev、unregister_chrdev、request_irq和release_irq等。
linuxpci枚举流程

linuxpci枚举流程1.PCI配置空间每个PCI设备都有一个256字节的配置空间,其中包含设备的标识符、寄存器等信息。
Linux内核通过读取这些PCI配置空间来识别和配置设备。
2.驱动加载当Linux内核启动时,它会自动加载与PCI设备相关的驱动程序模块。
驱动程序模块是内核扩展的一部分,用于控制和管理特定类型的PCI设备。
3.PCI总线扫描当驱动程序模块加载成功后,Linux内核将开始扫描主机上的PCI总线。
PCI总线是一个硬件接口,用于将CPU与PCI设备连接起来。
4.根总线控制器PCI总线上至少有一个根总线控制器,用于控制所有PCI设备的访问和数据传输。
Linux内核通过根总线控制器扫描整个PCI总线。
5.PCI总线配置空间扫描内核通过读取PCI总线上每个设备的配置空间来识别和配置设备。
它使用PCI配置空间中的设备ID、物理地址、中断号等信息来确定设备的类型和特性。
6.分配资源一旦设备被识别,内核将为其分配资源,例如物理内存、中断请求等。
分配资源是确保每个设备可以正确运行的重要步骤。
7.驱动绑定一旦设备被识别和配置,内核将为其加载正确的驱动程序。
驱动程序将与设备绑定,以便允许操作系统与设备进行交互。
8.驱动初始化加载驱动程序后,该驱动程序将进行初始化。
初始化过程可能包括设备注册、中断处理程序的安装和设备功能的启用等。
9.设备操作一旦设备被成功初始化,操作系统将能够通过驱动程序与设备进行交互。
这包括读取和写入设备寄存器、发送和接收数据等。
10.设备卸载当不再需要一些PCI设备时,可以卸载其驱动程序。
这将释放设备占用的资源,并将设备设置为未配置状态。
总的来说,Linux PCI枚举流程包括PCI配置空间、驱动加载、PCI总线扫描、根总线控制器、配置空间扫描、资源分配、驱动绑定、驱动初始化、设备操作和设备卸载等步骤。
这个流程确保了PCI设备被正确识别、配置和管理,并能够与操作系统进行正常的数据交互。
linux内核ko加载原理

linux内核ko加载原理
Linux 内核模块(Kernel Module)是一种动态加载到 Linux 内核中并能够扩展其功能的机制。
内核模块通常以 .ko 文件的形式存在,加载到内核中后,可以添加新的设备驱动、文件系统支持、网络协议等功能。
内核模块的加载原理涉及到以下几个步骤:
1. 编译内核模块,首先,需要编写内核模块的源代码,并且使用合适的编译工具(如 GCC)将其编译成 .ko 文件。
2. 加载内核模块,在 Linux 系统中,可以使用 insmod 命令来加载内核模块。
加载模块时,内核会检查模块的依赖关系,并将模块的代码和数据加载到内核的地址空间中。
3. 模块初始化,一旦模块被加载到内核中,内核会调用模块的初始化函数,进行必要的初始化工作,如注册设备驱动、初始化数据结构等。
4. 模块卸载,当不再需要某个模块时,可以使用 rmmod 命令
将其从内核中卸载。
在卸载过程中,内核会调用模块的清理函数,释放资源并进行必要的清理工作。
总的来说,内核模块的加载原理涉及到编译、加载、初始化和卸载等步骤,通过这些步骤,可以动态地扩展 Linux 内核的功能和驱动支持。
Linux系统自带spi驱动加载及应用程序编写方法详解

Linux系统自带spi驱动加载及应用程序编写方法详解硬件平台:飞思卡尔IMX6,内核版本:kernel3.0.35Linux系统中,和I2C一样,SPI也有系统自带的设备驱动程序,位于源码目录下drivers/spi/spidev.c,以下为驱动的移植和对应应用程序编写方法驱动代码移植要将此设备驱动加入到内核中,要做两件事情第一:将此驱动编译进内核步骤:make menuconfigDevice Drivers -><*>SPI support -><*>User mode SPI device driver support第二:在平台文件arch/arm/mach-mx6/board-mx6q_sabresd.c 中添加对spidev的设备注册步骤:1、准备spi_board_info变量(全局变量)static struct spi_board_info spidev_ecspi2_board_info[] __initdata = {{/* The modalias must be the same as spi device driver name */.modalias = "spidev",.max_speed_hz = 20000000,.bus_num = 1,.chip_select = 0,},};2、注册spi_board_info变量到内核中,要在平台硬件初始化的函数中执行本段代码spi_register_board_info(spidev_ecspi2_board_info,ARRAY_SIZE(spidev_ecspi2_board_info));注意:上面两个步骤是原则,必不可少的,但是具体的平台会有一些其他更多的修改,比如笔者使用的是飞思卡尔IMX6,还需要将GPIO口进行初始化,初始化为SPI功能具体操作见以下补丁,源码下载地址点击打开链接在对驱动代码进行移植之后,重新编译内核,下载到开发板上,即可看到spi设备/dev/spidev1.0,标识着SPI驱动移植成功应用程序编写在对驱动代码进行修改之后,需要根据驱动的架构来完成应用程序的编写,在内核源代码Documentation/spi目录下有一个spidev_test.c文件,是内核作者提供给Linux开发人员的参考文档,笔者也是参考此文件来编写的应用程序应用程序无非是open、close、read、write、ioctl的使用。
linux驱动的入口函数module_init的加载和释放

我们看源码,init/main.c中start_kernel是进入kernel()的第一个c函数,在这个函数的最后一行是rest_init();
static void rest_init(void)
{
.....
kernel_thread(kernel_init, NULL, CLONE_FS | CLONE_SIGHAND);
void init_a(void)
{
}
__initlist(init_a, 1);
它是怎么样通过这个宏来实现初始化函数列表的呢?先来看__initlist的定义:
#define __init __attribute__((unused, __section__(".initlist")))
extern u32 __initlist_start;
extern u32 __initlist_end;
这两个变量起作用了,__initlist_start是.initlist区段的开始,__initlist_end是结束,通过这两个变量我们就可以访问到所有的初始化函数了。这两个变量在那定义的呢?在一个连接器脚本文件里
unlock_kernel();
cpu_idle();
.....
}
创建了一个内核线程,主函数kernel_init末尾有个函数:
/*
* Ok, we have completed the initial bootup, and
* we're essentially up and running. Get rid of the
if (!machine_is_integrator() && !machine_is_cintegrator()) {
linux中编译驱动的方法

linux中编译驱动的方法
在Linux中编译驱动的方法通常涉及以下步骤:
1. 编写驱动代码:首先,您需要编写适用于Linux内核的驱动代码。
这通常是在内核源代码树之外编写的。
驱动代码通常以C语言编写,并遵循内核编程约定。
2. 获取内核源代码:为了编译驱动,您需要获得Linux内核的源代码。
您可以从Linux官方网站或镜像站点下载内核源代码。
3. 配置内核:在编译驱动之前,您需要配置内核以包含您的驱动。
这可以通过运行`make menuconfig`命令来完成。
在配置菜单中,您可以选择要编译的驱动以及相关的内核选项。
4. 编译驱动:一旦您配置了内核并选择了要编译的驱动,您可以使用`make`命令来编译驱动。
这将在内核源代码目录下生成可执行文件或模块文件。
5. 加载和测试驱动:一旦驱动被编译,您可以将其加载到Linux 内核中以进行测试。
您可以使用`insmod`命令将模块加载到内核,然后使用`dmesg`命令检查内核日志以查看驱动是否正确加载。
这些是基本的步骤,但具体的步骤可能会因您的环境和需求而有所不同。
在编译和加载驱动时,请确保您具有适当的权限和知识,因为这可能需要管理员权限,并且错误的操作可能会导致系统不稳定或损坏。
LinuxBoot,Kernel和Service介绍

LinuxBoot,Kernel和Service介绍Linux 启动过程是初始化系统的过程。
它包括从第⼀次打开计算机电源到⽤户界⾯完全可操作时发⽣的所有事情。
充分了解引导过程中的步骤可能有助于您解决问题,以及根据您的需要调整计算机的性能。
另⼀⽅⾯,启动过程可能相当技术性,您可以在不了解所有细节的情况下开始使⽤ Linux。
第⼀个步骤:BIOS启动基于 x86 的 Linux 系统涉及许多步骤。
当计算机开机时,基本输⼊/输出系统 (BIOS) 会初始化硬件,包括屏幕和键盘,并测试主内存。
此过程也称为 POST(开机⾃检)。
BIOS 软件存储在主板上的 ROM 芯⽚上。
此后,引导过程的其余部分由操作系统 (OS) 控制。
Master Boot Record (MBR) and Boot Loader⼀旦 POST 完成,系统控制就会从 BIOS 传递到引导加载程序。
引导加载程序通常存储在系统中的硬盘之⼀上,或者在引导扇区(对于传统BIOS/MBR 系统)或 EFI 分区(对于更新的(统⼀)可扩展固件接⼝或 EFI/UEFI 系统)。
到此阶段为⽌,机器不会访问任何⼤容量存储介质。
此后,有关⽇期、时间和最重要外围设备的信息从 CMOS 值中加载(在使⽤电池供电的内存存储技术后,即使系统断电也能跟踪⽇期和时间) .有许多⽤于 Linux 的引导加载程序;最常见的是 GRUB(⽤于 GRand Unified Boot loader)、ISOLINUX(⽤于从可移动媒体启动)和DAS U-Boot(⽤于在嵌⼊式设备/设备上启动)。
⼤多数 Linux 引导加载程序可以提供⼀个⽤户界⾯,⽤于选择引导 Linux 的替代选项,甚⾄可能安装的其他操作系统。
在引导 Linux 时,引导加载程序负责将内核映像和初始 RAM 磁盘或⽂件系统(其中包含启动系统所需的⼀些关键⽂件和设备驱动程序)加载到内存中。
Boot Loader in Action引导加载程序有两个不同的阶段:对于使⽤ BIOS/MBR ⽅法的系统,引导加载程序位于硬盘的第⼀个扇区,也称为主引导记录 (MBR)。
驱动学习1:第一个驱动入门

驱动学习1:第⼀个驱动⼊门Linux驱动程序,⾸先应该知道它是linux的内核模块。
Linux内核模块是使得复杂⽽庞⼤的linux内核条理清晰、可裁剪、⾼兼容性的重要特性。
Linux内核模块的特点:1,模块本⾝不被编译进内核镜像,能够控制内核的⼤⼩。
2,模块可以在需要的时候中被动态加载,⼀旦加载完成就和内核其它部分完全⼀样。
下⾯便是linux内核模块的helloworld程序,结构⼗分固定。
(1) 模块加载函数当通过insmod或者modprobe命令加载内核模块时,模块的加载函数会⾃动执⾏,完成本模块的相关初始化⼯作(2) 模块卸载函数当通过rmmod命令卸载内核模块时,模块的卸载函数会⾃动执⾏,完成本模块的卸载功能(3) 模块许可证声明如果不声明LICENSE,模块被加载时,将收到内核被污染(Kernel Tainted)的警告。
(4) 模块参数(可选)模块参数是模块被加载的时候可以传递给它的值,它本⾝对应模块内部的全部变量(5) 模块导出符号(可选)内核模块可以导出的符号(symbol,对应函数或变量),若导出,则其他模块可以使⽤本模块中的变量或函数(6) 模块作者等信息声明(可选)这个驱动并不具有任何控制硬件的⾏为,只是为了展⽰linux驱动的通⽤结构。
这⼏乎是所有驱动程序的通⽤模版,如led的驱动程序,只需要在hello_ioctl函数中根据不同的传⼊参数操作gpio寄存器即可。
(应⽤层没有操作硬件的权限,⽽内核中具有所有权限。
驱动程序的作⽤就是⾼效的、封装的、有限的向应⽤层提供服务)代码:1/*2hello.c - The simplest kernel module.3*/4 #include <linux/kernel.h>5 #include <linux/init.h>6 #include <linux/module.h>7 #include <linux/slab.h>8 #include <linux/io.h>9 #include <linux/interrupt.h>1011 #include <linux/of_address.h>12 #include <linux/of_device.h>13 #include <linux/of_platform.h>1415/* Standard module information */16 MODULE_LICENSE("GPL");17 MODULE_AUTHOR("pp.");18 MODULE_DESCRIPTION("hello module template ");1920#define DRIVER_NAME "hello"2122 unsigned myint = 0xdeadbeef;23char *mystr = "default";2425 module_param(myint, int, S_IRUGO);26 module_param(mystr, charp, S_IRUGO);2728static int __init hello_init(void)29 {30 printk(KERN_INFO "Hello module world.\n");31 printk(KERN_INFO "Module parameters were (0x%08x) and \"%s\"\n", myint,mystr);3233return0;34 }353637static void __exit hello_exit(void)38 {39 printk(KERN_ALERT "Goodbye module world.\n");40 }4142 module_init(hello_init);43 module_exit(hello_exit);编译后⽣成.ko⽂件,移植到开发板linux下测试默认情况下root@plnx_arm:/mnt# insmod hello.koHello module world.Module parameters were (0xdeadbeef) and "default"root@plnx_arm:/mnt# lsmodTainted: Ghello 8170 - Live 0xbf004000 (O)root@plnx_arm:/mnt# rmmod helloGoodbye module world.传⼊参数时:root@plnx_arm:/mnt# insmod hello.ko myint=123 mystr="pp"Hello module world.Module parameters were (0x0000007b) and "pp"root@plnx_arm:/mnt# rmmod helloGoodbye module world.通过其他的查询命令可以看到内核的输出:root@plnx_arm:/mnt# ls /sys/module/hello/parameters/myint mystrroot@plnx_arm:/mnt# tail -n 2 /var/log/messagesJun 409:56:33 plnx_arm kernel: Hello module world.Jun 409:56:33 plnx_arm kernel: Module parameters were (0x0000007b) and "pp"在Linux下可以通过两种⽅式加载驱动程序:静态加载和动态加载。
简述linux启动流程

简述linux启动流程Linux系统启动的过程可以分为以下几个步骤:BIOS自检、引导加载程序、内核初始化、系统初始化和登录。
当计算机启动时,BIOS(Basic Input/Output System,基本输入/输出系统)会自检硬件设备,确保它们正常工作。
BIOS还会检查启动设备的设置,并寻找引导加载程序。
接下来,引导加载程序(Boot Loader)会被加载到计算机的内存中。
引导加载程序的作用是在计算机启动时加载操作系统内核。
常用的引导加载程序有GRUB(GRand Unified Bootloader)和LILO(LInux LOader)。
引导加载程序加载内核后,内核开始初始化。
内核是操作系统的核心,负责管理计算机的硬件和软件资源。
内核初始化的过程包括设置内核参数、初始化进程、加载驱动程序等。
在这个阶段,内核还会挂载根文件系统,以便后续的系统初始化和运行。
系统初始化是Linux启动过程的下一个阶段。
在系统初始化过程中,Linux会启动各种系统服务和进程,包括网络服务、文件系统服务、用户管理服务等。
此外,系统还会进行一些配置操作,如加载配置文件、设置环境变量等。
系统初始化的过程可能会涉及到一些启动脚本和配置文件,以确保系统能够正确地启动和运行。
当系统初始化完成后,用户可以通过登录界面或命令行界面登录到Linux系统。
在登录之前,系统可能会要求用户输入用户名和密码进行身份验证。
一旦验证通过,用户就可以开始使用Linux系统提供的各种功能和应用程序了。
总结起来,Linux启动流程包括BIOS自检、引导加载程序、内核初始化、系统初始化和登录。
这个过程确保了Linux操作系统能够正常启动并提供各种功能和服务。
通过了解Linux启动流程,我们可以更好地理解Linux系统的运行机制,并能够更好地管理和使用Linux操作系统。
linux驱动开发流程

linux驱动开发流程Linux驱动开发流程。
Linux驱动开发是一项复杂而又重要的工作,它涉及到操作系统内核的底层编程和硬件设备的交互。
在进行Linux驱动开发时,需要按照一定的流程来进行,以确保驱动程序的稳定性和可靠性。
下面将介绍一般的Linux驱动开发流程,希望能够对初学者有所帮助。
1. 硬件设备了解。
在进行Linux驱动开发之前,首先需要对要开发的硬件设备有一个全面的了解。
需要了解硬件设备的型号、接口、工作原理等信息,以便于后续的驱动程序编写和调试工作。
2. 硬件设备驱动框架选择。
针对不同的硬件设备,可以选择不同的驱动框架进行开发。
常用的驱动框架包括字符设备驱动、块设备驱动、网络设备驱动等。
根据硬件设备的特点和需求,选择合适的驱动框架进行开发。
3. 编写驱动程序。
在选择好驱动框架之后,就可以开始编写驱动程序了。
驱动程序是连接硬件设备和操作系统内核的桥梁,需要按照一定的规范和接口来进行编写。
在编写驱动程序时,需要考虑到硬件设备的特性和操作系统的要求,确保驱动程序能够正确地控制硬件设备。
4. 调试和测试。
编写完驱动程序后,需要进行调试和测试工作。
通过调试和测试,可以发现驱动程序中的bug和问题,及时进行修复和优化。
调试和测试是保证驱动程序稳定性和可靠性的重要环节,需要认真对待。
5. 集成到内核。
当驱动程序经过调试和测试后,可以将其集成到Linux内核中。
在将驱动程序集成到内核时,需要按照内核的规范和流程来进行,确保驱动程序能够正确地被内核加载和使用。
6. 发布和维护。
最后,当驱动程序集成到内核后,可以进行发布和维护工作。
发布驱动程序时,需要提供清晰的文档和说明,以便其他开发者能够正确地使用和理解驱动程序。
同时,还需要对驱动程序进行定期的维护和更新,以适应不断变化的硬件设备和内核版本。
总结。
通过以上的介绍,我们可以看到Linux驱动开发流程是一个系统而又复杂的过程。
需要对硬件设备有深入的了解,选择合适的驱动框架,编写稳定可靠的驱动程序,并经过严格的调试和测试,最终将其集成到内核并进行发布和维护。
CentOS系列--linux启动顺序
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系统加电之后,首先进行的硬件自检,然后是bootloader对系统的初始化,加载内核。
内核被加载到内存中之后,就开始执行了。
一旦内核启动运行,对硬件的检测就会决定需要对哪些设备驱动程序进行初始化。
从这里开始,内核就能够挂装根文件系统(这个过程类似于Windows识别并存取C盘的过程)。
内核挂装了根文件系统,并已初始化所有的设备驱动程序和数据结构等之后,就通过启动一个叫init的用户级程序,完成引导进程。
系统首先启动init进程,该进程先会执行/etc/rc.d/rc.sysinit,然后去读/etc/inittab文件决定运行模式,根据默认运行模式读取/etc/rc.d/rc $RUNLEVEL文件夹下的执行程序连接,这些文件以K或S开头,它们都是指向init.d/的一些软连接。
Init进程是系统启动之后的第一个用户进程,所以它的pid(进程编号)始终为1。
init进程上来首先做的事是去读取/etc/目录下inittab文件中initdefault id值,这个值称为运行级别(run-level)。
它决定了系统启动之后运行于什么级别。
运行级别决定了系统启动的绝大部分行为和目的。
这个级别从0到6 ,具有不同的功能。
不同的运行级定义如下:# 0 - 停机(千万别把initdefault设置为0,否则系统永远无法启动)# 1 - 单用户模式# 2 - 多用户,没有NFS# 3 - 完全多用户模式(标准的运行级)# 4 –系统保留的# 5 - X11 (x window)# 6 - 重新启动(千万不要把initdefault 设置为6,否则将一直在重启)rc.d的内容如下:init.d/ :各种服务器和程序的二进制文件存放目录。
rc $RUNLEVEL.d/: 各个启动级别的执行程序连接目录。
里头的东西都是指向init.d/的一些软连接。
具体的后边叙述。
还有三个脚本:rc.sysinit, rc, rc.local如图:redhat的启动方式和执行次序是:加载内核执行init程序/etc/rc.d/rc.sysinit # 由init执行的第一个脚本/etc/rc.d/rc $RUNLEVEL # $RUNLEVEL为缺省的运行模式/etc/rc.d/rc.local/sbin/mingetty # 等待用户登录在Redhat中,/etc/rc.d/rc.sysinit主要做在各个运行模式中相同的初始化工作,包括:调入keymap以及系统字体启动swapping设置主机名设置NIS域名检查(fsck)并mount文件系统打开quota装载声卡模块设置系统时钟等等。
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Linux内核驱动加载顺序
【问题】
背光驱动初始化先于LCD驱动初始化,导致LCD驱动初始化时出现闪屏的现象。
【解决过程】
1 mach-xxx.c中platform devices列表如下
/* platform devices */
static struct platform_device *athena_evt_platform_devices[] __initdata = { //&xxx_led_device,
&xxx_rtc_device,
&xxx_uart0_device,
&xxx_uart1_device,
&xxx_uart2_device,
&xxx_uart3_device,
&xxx_nand_device,
&xxx_i2c_device,
&xxx_lcd_device,
&xxxpwm_backlight_device,
...
};
LCD(xxx_lcd_device)设备先于PWM(xxxpwm_backlight_device)设备。
可见驱动的初始化顺序并不是和这个表定义的顺序始终保持一致的。
(记得PM操作 - resume/suspend 的顺序
是和这个表的顺序保持一致的)
2 怀疑和编译顺序有关
Z:\kernel\drivers\video\Makefile:背光驱动(backlight/)的编译限于LCD驱动(xxxfb.o)的编译
obj-$(CONFIG_VT) += console/
obj-$(CONFIG_LOGO) += logo/
obj-y += backlight/ display/
...
obj-$(CONFIG_FB_xxx) += xxxfb.o ak_logo.o
obj-$(CONFIG_FB_AK88) += ak88-fb/
这样编译生成的System.map中的顺序为:
906 c001f540 t __initcall_pwm_backlight_init6
907 c001f544 t __initcall_display_class_init6
908 c001f548 t __initcall_xxxfb_init6
Makefile更改为:
obj-$(CONFIG_VT) += console/
obj-$(CONFIG_LOGO) += logo/
obj-y += display/
...
obj-$(CONFIG_FB_xxx) += xxxfb.o ak_logo.o
obj-$(CONFIG_FB_AK88) += ak88-fb/
obj-y += backlight/
这样编译生成的System.map中的顺序为:
905 c001f53c t __initcall_display_class_init6
906 c001f540 t __initcall_xxxfb_init6
907 c001f544 t __initcall_genericbl_init6
908 c001f548 t __initcall_pwm_backlight_init6
加载运行:
xxxpwm_backlight_device的probe就会在xxx_lcd_device的probe之后执行,即LCD初始化先于PWM 的初始化。
【结论】
同一级别的初始化是和编译顺序有关的,并不是和设备列表一致。
调整驱动加载顺序还可以通过使用不同级别的初始化,例如:
subsys_initcall()
module_init()
late_initcall()
...。