Linux驱动程序设计
linux驱动开发(一)
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。
设计Linux系统网络设备驱动程序
1 n u x / i in c 1U d e / 1 n u x / i
net vi e. 。 de c h
■
网络物 理 设备 媒介
2 初 始 化
网 络 设 备 的 初 始 化 主 要 是 由
设 备 媒 介 层
图 1 iu L n x网络驱 动程 序体 系结 构 图
开藏豸 统世界奠 ; ≯
维普资讯
开 放 系统 世界
一 [ i u ] Ln x 技 术 开 发 一
・
序 会 很 轻 松 , 并 且 能 够 形 成 固 定 的 模
备 接 口 f r (hi_ v = 0: t s de < o t s de hi _ v
数 h — a rd
s art x m  ̄ t _ t,
d vc e i e数 据 结 构 中 的 i i n t函 数 指 针 所 指 的 初 始 化 函 数 来 完 成 的 。当 内 核 启 动 或 加 载 网 络 驱 动 模 块 的 时 候 ,就 会 调 用 初 始 化 过 程 。这 个 过 程 将 首 先 检 测 网 络 物
计 Li nux 防 火 墙 和 网 络 入 侵 检 测 系 统 时, 可 以在 网络 驱 动程 序 的基 础上 拦 截 网 络 数 据 包 ,继 而 对 其 进 行 分 析 。由 于 Li nux是 开 放 源 代 码 的 ,所 以 给 我 们 提 供 了一个分析 和改造 网络驱r c e i e tu td vc
网络 设 备接 口层
ne _de c t vie)
的 详 细 内容 , 请 参 看 /
数 据包 发 送 h r tr mi a d sa tx t O
中 断处 理 ( 据 包 数 接收)
Linux2.6内核中的Framebuffer驱动程序设计
Linux2.6内核中的Framebuffer驱动程序设计虽然Framebuffer驱动技术在PC上已经逐渐被淘汰,但是在嵌入式等考虑成本的平台下,由于其使用简单,成本低廉的优势,使用相当的广泛。
在Linux2.4和Linux2.6内核之间,Framebuffer的框架结构发生了很大的变化,网络上很多介绍Framebuffer的文档都是基于2.4内核下的,这就使得在2.6内核开发Framebuffer驱动增加了难度,本文介绍2.6内核下如何编写Framebuffer驱动,以适应最新版本的Linux。
Framebuffer是出现在Linux 2.2.xx及以后版本内核当中的一种驱动程序接口,这种接口将显示设备抽象为帧缓冲区设备。
帧缓冲区为图像硬件设备提供了一种抽象化处理,它代表了一些视频硬件设备,允许应用软件通过定义明确的界面来访问图像硬件设备。
这样软件无须了解任何涉及硬件底层驱动的东西(如硬件寄存器)。
它允许上层应用程序在图形模式下直接对显示缓冲区进行读写和I/O控制等操作。
通过专门的设备节点可对该设备进行访问,如/dev/fb*。
用户可以将它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,就可以进行读写操作,而读写操作可以反映到LCD。
二、 Framebuffer驱动的主要数据结构fb_fix_screeninfo记录了帧缓冲设备和指定显示模式的固件信息。
它包含了屏幕缓冲区的物理地址和长度等信息。
fb_var_screeninfo记录了帧缓冲设备和指定显示模式的可修改信息。
它包括显示屏幕的分辨率、每个像素的比特数和一些时序变量。
其中变量 xres定义了屏幕一行所占的像素数,yres定义了屏幕一列所占的像素数。
fb_info info是Linux为帧缓冲设备定义的驱动层接口。
它不仅包含了底层函数,而且还有记录设备状态的数据。
每个帧缓冲设备都与一个fb_info结构相对应。
其中成员变量包含fb_fix_screeninfo、fb_var_screeninfo这两个数据结构,另外还有Framebuffer的回调函数。
一、如何编写LinuxPCI驱动程序
⼀、如何编写LinuxPCI驱动程序PCI的世界是⼴阔的,充满了(⼤部分令⼈不快的)惊喜。
由于每个CPU体系结构实现不同的芯⽚集,并且PCI设备有不同的需求(“特性”),因此Linux内核中的PCI⽀持并不像⼈们希望的那么简单。
这篇简短的⽂章介绍⽤于PCI设备驱动程序的Linux APIs。
1.1 PCI驱动程序结构PCI驱动程序通过pci_register_driver()在系统中"发现"PCI设备。
事实上,恰恰相反。
当PCI通⽤代码发现⼀个新设备时,具有匹配“描述”的驱动程序将被通知。
详情如下。
pci_register_driver()将设备的⼤部分探测留给PCI层,并⽀持在线插⼊/删除设备[因此在单个驱动程序中⽀持热插拔PCI、CardBus和Express-Card]。
pci_register_driver()调⽤需要传⼊⼀个函数指针表,从⽽指⽰驱动程序的更⾼⼀级结构体。
⼀旦驱动程序知道了⼀个PCI设备并获得了所有权,驱动程序通常需要执⾏以下初始化:启⽤设备请求MMIO / IOP资源设置DMA掩码⼤⼩(⽤于⼀致性DMA和流式DMA)分配和初始化共享控制数据(pci_allocate_coherent())访问设备配置空间(如果需要)注册IRQ处理程序(request_irq())初始化non-PCI(即LAN/SCSI/等芯⽚部分)启⽤DMA /处理引擎当使⽤设备完成时,可能需要卸载模块,驱动程序需要采取以下步骤:禁⽌设备产⽣irq释放IRQ (free_irq())停⽌所有DMA活动释放DMA缓冲区(包括流式DMA和⼀致性DMA)从其他⼦系统注销(例如scsi或netdev)释放MMIO / IOP资源禁⽤该设备下⾯⼏节将介绍这些主题中的⼤部分。
其余部分请查看LDD3或<linux/pci.h>。
如果PCI⼦系统没有配置(没有设置CONFIG_PCI),下⾯描述的⼤多数PCI函数都被定义为内联函数,要么完全空,要么只是返回⼀个适当的错误代码,以避免在驱动程序中出现⼤量ifdefs。
信号发生模块的Linux驱动程序设计
3 1 信号发生模块硬件 电路 .
#i ld ncu e< l u /f. i x s h> n
#i l d nc u e< l u /e' l . > i x l 0h n I T
i t r gs e n e i tr
—
驱动程序从 字面上可 以理 解为一类 程序 , 这类 程序的目的一般是驱 动硬件 正常工作 , 以通常 所 所
律 工 作 。 首先 介 绍 嵌 入 式 驱 动 程序 的作 用及 模 型 , 过 对信 号发 生 电路 原 理 的 介 绍 , 通 以基 于 0 A —17的 工 业 M PL 3 控 制 开发 板 为 平 台 , 细地 阐述 了基 于 嵌 入 式 L u 作 系统 的 信 号 发 生 模 块 的 驱 动程 序 设 计 及 其 测 试 程 序 的 详 i x操 n
生模 块 的驱 动 程 序设 计 。
2 L n x下 设 备 驱 动 程序 iu
动属于字符 型设备 驱 动程 序。在对 字符 设 备发 出
读、 写请求 时 , 际 的硬件 10一般 就 紧接 着发 生 实 1 '
了。应用程序可以用与存取文件相 同的系统调用来
打开、 读写及关闭 。字符设 备驱 动程序一 般要包 含 oe 、l era 、re pn c s、 dw i 等几个系统调用 。 o e t
编写 , 实现 了设计 中所需的 ±1 并 0V方波信号的输 出, 为以后更深一步地学 习驱动开发 奠定了基础 。
关键 词 : 嵌 入 式 ; 符 设 备驱 动 ; 号发 生模 块 ; 波 字 信 方 中 图分 类 号 : P 9 文 献标 识码 : 文章 编 号 :10 — 3 (0 0 1 - 8 - T3 A 003 2 2 1 ) 10 80 9 0 4
嵌入式linux按键驱动程序的设计
数 结 有 个, 一 据 构 三 第 个fileo peration 结
构, 这里终端设备为他提供的值是tty_fops 第一个tty_driver , 终端设备为他提供的值
add_timer(&scant imer),/ / 这里启 动时
间队例 。
一层是键盘扫描码 ,这是根据键盘的不同而 是console ,另一个是 t t y l disc 数据结构。 不同的,第二层是系统扫描码,这是对键盘 比较统一的编码,第三层是 ASI C C 码, 从 控制台为他提供的值是ttyl disc_NT TY, 在一个进程需要从键盘上读取值时 , 系统扫描码到 ASI C C 码的转换,我们可以 照抄标准PS / 2 键盘的码表转换函数,从第 li n u x 首先通过控制台的读操作函数,然后 调用tty- disc的read_chan 函数从链路规则中 一层,到第二层的转换 ,我们需要自己提 J 读数据 ,如果终端 设备的缓冲区中有数据 , 供。这里由于我们只设计了8 个按键,因此 可以简单的用一个swich case 语句完成,不 则将数据回显出来 ,如果缓冲区中没有数 需要复杂的转换。值的注意的是这几函数都 据 ,则进程睡眠等待中断发生。
初始化键盘。这里要参考硬件手册,如初始 化LH7A404 的GPIOF 的第一个引脚, 通过 相关的寄存器配置把他设置为中断上升沿触 发方式,然后通过l i n u x 内核提供的函数
/ / wait- for- release () 是定义 好的每
10 秒要执行的函数,就是在这个函数中检测 GP IOF I 引脚是否断开。
是scan-code 的回 数, 须 态 译 调函 必 静 编 进
内核 。
的驱动程序, 以让我们的系统更加的简捷高 效。本文在研究了与终端相关的驱动程序 后, 给出了 在lh 7a404 下设计按键驱动程序
基于嵌入式Linux的设备驱动程序设计
# i d fM 0DULE f e n # d f eM 0DULE ei n 『
口, 它为应用程序屏蔽 了硬件 的 细节 。在应 用程 序看来 ,
硬 件设 备 只是 一个 设 备 文 件 , 用程 序 可 以 像 操作 普 通 文 应 件 一 样 对 硬 件 设 备 进 行 操 作 。设 备 驱 动 程 序 是 内核 的 一
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s a i o f t es l e k ) t tc lf t t l e ( s
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性 , 使用 J 不 TAG 即 实 现 了多 片 D P软件 调 试 ; 个 调试 S 整
参 考 文 献
Ei丁 刚 . 述 软 件 开 发 中 模 拟 器 与仿 真 器 的 区别 [ B O ] l 详 E / L.
ht:/ tp / www1 t c r. n, 0 4—0 .i o c 2 0 . n 1—0 . 1
[]曹 长 江 , 双 宝 , 飚 . 于 US 2 0总线 的 TMS 2 V 5 0 5 马 詹 基 B. 30 C 42 HP 自举 的实 现 . E / ] t :/ e sew r .o c , I [ B OL .ht / n w .e o l cm.n p d
[ ]陈 朝 阳 , 峥 , 胜 江 . 用 Fah实 现 D P对 多 个 程 序 有 选 4 薛 郭 利 l s S
择 的 加 载 。 t : / w.s d w . o 2 0 0 0 . h t / ww i o n c m, 0 4— 4— 1 p p
嵌入式linux驱动开发流程
三、设备的中断和轮询处理
对于不支持中断的设备,读写时需要轮询设备状态,以及是否需要继续进行数据传输。例如,打印机。如果设备支持中断,则可按照中断方式进行。
struct file_operations Key7279_fops =
{
.open = Key7279_Open,
.ioctl = Key7279_Ioctl,
.release = Key7279_Close,
.read = Key7279_Read,
};
1、 设备的打开和释放
模块在使用中断前要先请求一个中断通道(或者 IRQ中断请求),并在使用后释放它。通过request_irq()函数来注册中断,free_irq()函数来释放。
四、驱动程序的测试
对驱动程序的调试可以通过打印的方式来进行,就是通过在驱动程序中添加printk()打印函数,来跟踪驱动程序的执行过程,以此来判断问题。
◇ 设备的打开和释放。
ห้องสมุดไป่ตู้◇ 设备的读写操作。
◇ 设备的控制操作。
◇ 设备的中断和轮询处理。
Linux主要将设备分为三类:字符设备、块设备和网络设备。字符设备是指发送和接收数据以字符的形式进行,没有缓冲区的设备;块设备是指发送和接收数据以整个数据缓冲区的形式进行的设备;网络设备是指网络设备访问的BSD socket 接口。下面以字符设备为例,写出其驱动编写框架:
二、 构造file_operations结构中要用到的各个成员函数
Linux操作系统将所有的设备都看成文件,以操作文件的方式访问设备。应用程序不能直接操作硬件,使用统一的接口函数调用硬件驱动程序,这组接口被成为系统调用。每个系统调用中都有一个与之对应的函数(open、release、read、write、ioctl等),在字符驱动程序中,这些函数集合在一个file_operations类型的数据结构中。以一个键盘驱动程序为例:
Linux的驱动开发分析
f o r ( 1 e f t= c o u n t :l e f t>O :l e f t 一 _ ) {
. .
p u t u s e r ( 1 ,b u r ,1 ) ;
.
2 驱 动程 序原 理
编写设备 驱动程序 的原 理即基于I / O 设备管理 采用的分层 模 型, l / 0 设备 管理 软件位于 内核 中的最底层 , 设备驱动程 序是
-
r e a ( V E R I F YW i f ( v e r i f ya R I T E , b u r , c o u n t ) ==
— —
E F A U L T)
r e t u r n — E F A U L T ;
性 能得到提高 。 许 多广泛应 用的嵌入 式L i n u x 系 统都 采用静态 链接 的设备驱动程序模块。
( 1 ) 工作原理 。 作为内核 的一部分, 设各驱动程 序完 成对 设
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 的数据和 检测处理设备 出现 的错 误的功能。 L i n u x 设备主要分
s t a t i c i n t o p e n
{ i n t l e f t :
化, 尽可能地精简。 嵌入 式L i n u x 系统不能够像桌面L i n u x  ̄ g 样
灵活 地使 用i n s m o d / r m m o d 力 口 载卸载设备驱 动程序 。 从嵌 入式 系统 的整 体性能考虑 , 采用静态链接模块能够使得整 个系统 的
设计分析 ・
L i n u x 的驱动开发分析
姜远志 ( 太原师范 学院 , 山 西 太原 0 3 0 0 0 0 )
基于linux2.6内核的字符设备驱动程序设计
, sr t t uc
o ne = TH I M ODULE; w r S
… … … … …
//获 取 字 符 设 备 号
2ce d v结构体
存 ln x2. 核 中 , 用 c e 结 构 体 描 iu 6内 使 dv 述 一 个 字 符 设 备 , d v结 构 体 定 义 如 下 : ce
.
_
的 结构 体 , 中 包 含设 备所 涉 及 到 的c e 其 d v、 私有数据及信号量等信息 。 下所 示: 如 / 设 备 结 构 体 /
sr t t uc XXX—d v t —e
— —
{, i e t l f t ) sz , of ;
_ —
f
s r t de c v; t uc c v de
s ie sz
— —
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
/ /从 设 备 中 同 步 读 取 数 据 t* ie(tutf e} h r u r (wrt) rc i .c a s s l e
—
}, i e t, l f t { ; sz of )
//该 设 备 其 他 的 私 有 数 据 和 信 号 量 的 信 息 的 定 义
… …
/ /向 设 备 发 送 数 据 u sg e n * o1 sr c i ,src n in d it(p l(tutfl ) e十 tu t
p l t bl sr c ) o l a e tu t :
—
}X —e X X d v; 模 块 加 载 和 卸 载 函数 的 形 式 如 下 : /+ 备 驱 动 模 块 加 载 函 数 / 设
・
计 算机技 术 ・
基 于 l u 26 i x . 内核 的字 符 设 备驱 动程 序设 计 n
linux 开发新驱动步骤
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。
嵌入式Linux中触摸屏驱动程序的设计
1 引盲 嵌入式Li n u x 是一种开放源码、软实
义的人口 点来进行。 通常, 字符设备驱动程序 能提供如下人口 点: 1为 价入口点。 , 打开设备准备1 0 操作。 / ) l e 2 c os 入口 点。关闭一个设备。 ) e 3 r ad 入口点。从设备上读数据。 ) i e 4 wr t 入口 点。往设备上写数据。 5) o U入口 执行读、写 ic 点。 之外的操作, 实现对设备的控制。 6冲le t 人口 检查设备, c 点。 看数据是否可 读或设备是否可用于写数据。 3. 2 设备的添加和删除 添加设备: 在Li n u x 系统中, 通过调用
T 技 术
SC〔r心 〔 & 下 0 日 工 OG Y 叭 日 I ON 〕 〔 峨 「0 MAT
嵌入式 L I nΒιβλιοθήκη UX中触摸屏驱动程序的设计
4, ) 0003
杨凤年 何文德 黄彩谁 (长沙学院计算机科学与技术系 湖南长沙
摘 要: 简要介绍了L n u x 设备驱动程序的概念、分类、基本工作原理和关键技术, i 以及嵌人式系统中常用的电阻式触摸屏的组成和 工作原理。给出了基于嵌人式L n u x 的触摸屏设备驱动程序的设计和实现方法。 i 关键词:嵌入式系统 L nux 驱动程序 触摸屏 i 中图分类号:T P 3l l . 52 文献标识码: A 文章编号: 1672一 1(20 7)0 (a)一 379 0 6 0135一 02 点处的电压, 从而知道接触点处的坐标。 对触摸屏的控制有专门的芯片, 本文采用 时、多任务的操作系统, 是开发嵌人式产品的 Bu 一 犷 r Bro, n公司生产的触摸屏专用接口 芯片 优秀软件平台, 是在标准Li u 基础上针对嵌 ADS7843。它有两个主要功能: 一、完成电 nx 极 入式系统进行裁减和优化后形成的, 因此它具 电压切换, 二、采集接触点处的电压值, 并进 和纵向导体层之 有Li u 的基本性质。在Li u 系 nx nx 统中, 设备 行A/ D 转换。对电压的横向 驱动程序对用户程序隐藏了 设备的具体细节, 间的切换以及A/ D 转换, 需要先由 微处理器 4 X 或普通1/ 0 口 把设备映射为一个特殊的设备文件, 用户程序 (S3C4 BO )通过510 串行接口 可以像对其他文件一样对设备文件进行操作。 向ADS7843 发送控制字, D 转换完成后, A/ 因此, 对设备文件的操作实质就是对设备的操 微处理器再通过5 0 串行接口 1 或普通1 0 口 / 作。 n u 中的设备可以分为三类:字符设备, 读出 A / D 转换值 。微处理器通过 中断 Li x 块设备和网络设备。其中, 字符设备没有缓冲 (EXINT2 与触摸屏交换数据, ) 触摸屏模块的 区, 以字节为单位顺序处理数据。常见的字符 硬件连接如图1所示。 其中 脚X + , + , 管 Y X 设备有普通打印机、系统的串口、 终端显示 一, 一 Y 与触摸屏连接, PFS、 PF6、 PF7、 S F P 器、 嵌入式设备中的简单按键、 触摸屏、 手写 和EXINTZ与微处理器的 相应管脚连接。
Linux系统下USB驱动程序的设计与开发
Ln x g iu  ̄ 动程序 的架构 , 分析 了US B设备 的用途与角 色, 出 了US 给 B程序 的设计 和开发 实现 。
关键词 :Ln x i ;US u B;设备 ;驱动程序 ;程序设 计 中图分类号 : P 1 T 39 文献标识码 : A 文章编号 :0 6 8 2 (0 1 O — 7 0 1 0 — 2 8 2 1 )7 3 — 2
究了 US B驱动程序的实现技术 。
每 次只能有 一个配 置是可 用的 , 而一旦 该配置 激活 , 的接 里面
口和端 口就 都可 以同时使 用 。主机 根据 设备发过 来的描述 符
1 Ln x 动 程序 基础 iu 驱
设备驱动程序是 操作系统 内核和机器 硬件之间 的接 口, 为
中来判 断用的是哪个配置或 哪个 接 口等等 , 而这些描述字 符通
点, 已被广泛应用在 P C机及嵌入式 系统上 。
一
般称作 为缺 省管道 。对于 同样性质 的一组 端 口的组 合叫作
在已经研制的家庭网关中,P C U通过自带的U B S 接口控制 接 口, 如果—个设备包含不 止 —个接 口, 就可以称之为复合设备。 U B设备 。本 文介 绍了 Lnx S i 驱动 程序的架构 和总线 , 点研 u 重 同理 , 于同样类型 的接 口的组合可 以称之 为配置。但是 对
对设备进行初始化, 使设备投入运行和退出服务; 把数据从内核 主机用主, 副协议来 与外 部U B设备通讯 。U B上的通汛主要 S S 传送到设备和从设备接受数据; 检测和处理设备出现的错误等 。 两个方 向进行 : 一个是 主机 到设备的下行方 向 ,一个是设备到
Lnx 统的设 备一般 分为字 符设备 、 设备 和网络 设备 主机的上行方 向 , i 系 u 块 不支持设 备间的直接通 讯。依 靠不同的设备 三种 。字符 设备是 指存取 时没有缓 存的设 备 。块 设备 的读 写 类 型 , S U B主 要 有 四 种 数 据 传 输 方 式 : 制 ( n o) 中断 : 控 c t 1、 or
嵌入式Linux的设备驱动程序设计及其交叉编译
程 序 的编 写方 法 ; 同时 阐述 Y R —Ln x嵌 入 式交 叉编译 环境 的建 立及 其操作 要 点。 A M iu
关键 词 : 嵌入 式 Ln x 设备 驱动程 序 ; iu ; 交叉编译
中图分类 号 :P 1 T 36
文献标 识码 : B
文章编 号 :0 6—8 9 ( 0 9 0 0 2 0 10 9 6 2 0 )6— 0 7~ 5
得 设备 接收 输入 或将 输 出送到 设 备 。驱 动程 序 运 行 于 内核 空 间 , 是 系统 “ 任 ” 分 之一 , 动程 序 它 信 部 驱
的错误 有可 能 导致整 个嵌 入式 Ln x系统 的崩 溃 。如果 说 系 统调 用 是 Ln x内核 和 应 用程 序 之 间 的接 iu iu 口, 么设备 驱 动则可 以看 成 Ln x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 那 iu
第2 7卷 第 6期 20 0 9年 l 2月
青 海 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Jun l f i h i nvri ( a r S i c ) o ra o n a U ie t N t e ce e Q g sy u n
Vo . 7 No 6 12 . De . o 9 c 2 o
l e hru h t e a ay i fa c r ce e i e i h s p p ra d t e t sa l h n fa i d t o g h n lsso haa trd vc n t i a e n h n,he e t bi me to n ARM z s
浅谈嵌入式Linux系统设备驱动的开发与设计
&I rv Od i
irt fe) ( { r t( E N_ E T“O r e gs ralr!) } pi kK R AL R I di r e ie i e” n v r t fu
设 备 驱 动 程 序 在 Ln x内核 中 占 有 极 其 重 要 的 位 置 , iu 它是 内核用 于完 成对 物理 设 备 的控制 操作 的 功能 模块 。
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 操作 。网络设 备可 / O 以通 过 B D套接 口访问数据 。所 有嵌入式 Ln x设备驱 S iu 动程 序都有一 些共性 ,是编写 所有类 型 的驱动程 序都通 用 的 , 作系统提供 给驱动 程序 的支持也大致 相 同。 操 这些
I fr a in T c n l g ・ 息技 术 ・ 硬件 n om to e h oo y 信 软
浅谈 嵌 入 式 Ln x系统 设 备 驱 动 的 iu 开发 与设 计
张 玲 玲
( 大庆油 田有 限责任公 司第十采油厂信 息 中心 黑龙 江大庆 16 0 ) 64 5
【 摘
要 】 主要 阐述 了嵌 入式 L u 设备 驱动程 序的概念 , ix n 归纳 嵌入式 L u 设备驱 动程序 的共 性 。 ix n 探讨嵌 入式 L u ix n
【 ew r e bde s m lu;ei i r e e Ky od m edd yt ;nxdv dv ; r l s】 se i e c re, n k
嵌入式Linux操作系统设备驱动程序设计与实现
t w i ) t c fe ,c n t h r s e t o _ ; ( r e( r t l t s u o s ca i — ,l f t) i z f
it e d isrc o e , s u t l* v i ,fl i t; n( a dr tu tn d 十 t c e , od i l r ) r i r f i d
摘要 :主要 阐述 了嵌入 式 L u i x设备 驱动 程序 的概 念 ,归纳嵌 入式 L u n i x设备 驱动程 序 的共 性 , 讨嵌入 式 L u n 探 i x设备 n 驱 动程序 具 体 开发 流程 以及驱 动程 序的 关键 代码 ,总结嵌入 式 L u 设 备驱 动程 序 开发 的主 导思 想。 ix n 关键 词 :嵌入 式 系统 ;Ln x i ;设 备 驱动程 序 ;内核 u
l f t l ek( rcfe,l ft n) o t ( l e) t t l s su o i f ,it ;
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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。
嵌入式linux直流电机驱动程序的设计
遼寧工業大學單片機及介面技術課程設計(論文)題目:直流電機驅動程式的設計院(系):電子與資訊工程學院專業班級:電腦101學號: 100401018學生姓名:鄭杭指導教師:瞿濤教師職稱:講師起止時間:13-12-28至14-01-10課程設計(論文)任務及評語院(系):電子與資訊工程學院教研室:電腦科學與技術學號100401018 學生姓名鄭杭專業班級電腦101課程設計(論文)題目直流電機驅動程式的設計課程設計(論文)任務直流電機是指能將直流電能轉換成機械能(直流電動機)或將機械能轉換成直流電能的旋轉電機。
主要設計內容:硬體電路設計:1. 直流電機原理及控制技術2. 總體設計方框圖3. 設計原理分析軟體設計:1.系統軟體功能說明2.程式設計要求:1、根據題目和所用的介面電路晶片設計出完整的介面電路,並用電腦繪製出電路原理圖以及程式流程圖。
2、認真獨立完成所規定的設計內容(4000字左右),嚴禁相互抄襲;3、撰寫、列印設計說明書一份。
指導教師評語及成績總成績:指導教師簽字:年月日目錄第1章嵌入式linux (1)第2章設備驅動程式簡介 (3)2.1設備驅動程式的概念 (3)2.2設備驅動程式的基本結構 (3)第3章搭建交叉編譯環境 (5)3.1 安裝Redhat 9.0Linux操作系統 (5)3.2安裝交叉編譯器 (5)3.3配置NFS網路檔系統 (5)3.4 鏈接掛載 (5)第4章直流電機驅動程式的編寫 (6)4.1驅動程式的編寫 (6)4.2 直流電機用戶應用程式 (9)4.3驅動程式的編譯檔Makefile (10)4.4用戶程式的Makefile檔 (11)第5章運行程式 (12)5.1建立設備進入點 (12)5.2加載驅動程式 (12)5.3運行用戶應用程式 (12)第6章課程設計總結 (13)參考文獻 (14)第1章嵌入式linuxLinux操作系統核心最早是由芬蘭的Linus Torvalds於1991年9月在芬蘭赫辛基大學上學時發佈的(Linux 0。
Linux下基于MCP2515的CAN总线驱动程序设计
Linux下基于MCP2515的CAN总线驱动程序设计随着物联网技术的不断发展,嵌入式系统和传感器网络在各领域得到了广泛应用。
在这些系统中,可以利用CAN总线进行数据通信,实现设备之间的无缝连接和数据交换。
本文将介绍一种基于Linux系统的MCP2515的CAN总线驱动程序设计。
一、MCP2515MCP2515是一种SPI接口的CAN控制器,具有很高的集成度和灵活性。
它包括CAN控制器、CAN收发器和SPI接口。
MCP2515通过SPI接口与主控制器进行通信,可以实现CAN 节点之间的数据通信。
此外,MCP2515还支持各种标准和扩展CAN帧格式。
二、CAN总线驱动程序设计1、编写SPI驱动程序由于MCP2515是通过SPI接口与主控制器进行通信的,所以需要编写SPI驱动程序。
在Linux系统中,可以通过SPI驱动程序来实现与MCP2515的通信。
SPI口的驱动程序可能会因为系统的不同而有所差异。
2、编写CAN驱动程序在Linux中,可以使用SocketCAN实现CAN总线驱动程序。
SocketCAN是Linux内核自带的CAN协议栈,提供了丰富的API和工具,方便开发者开发CAN应用程序。
在编写CAN驱动程序时,需要先对MCP2515进行配置,设置CAN通信参数以及滤波器参数。
通过SocketCAN提供的API函数可以实现CAN帧的发送和接收,从而实现数据通信。
三、示例代码以下是基于Linux系统的MCP2515的CAN总线驱动程序设计的示例代码:1、SPI驱动程序可以通过spidev接口进行使用:```#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <sys/ioctl.h>#include <linux/spi/spidev.h>#define SPI_DEVICE "/dev/spidev0.0"int spi_fd;int spi_open(){if ((spi_fd = open(SPI_DEVICE, O_RDWR)) < 0){printf("Cannot open %s\n", SPI_DEVICE);return -1;}int mode = SPI_MODE_0;int bits_per_word = 8;int speed = 1000000;if (ioctl(spi_fd, SPI_IOC_WR_MODE, &mode) < 0)return -1;if (ioctl(spi_fd, SPI_IOC_WR_BITS_PER_WORD,&bits_per_word) < 0)return -1;if (ioctl(spi_fd, SPI_IOC_WR_MAX_SPEED_HZ, &speed) < 0) return -1;return 0;}int spi_close(){close(spi_fd);return 0;}int spi_write_read(char *buf, int len, int speed_hz){int ret;struct spi_ioc_transfer transfer;transfer.tx_buf = (unsigned long)buf;transfer.rx_buf = (unsigned long)buf;transfer.len = len;transfer.speed_hz = speed_hz;transfer.bits_per_word = 8;transfer.delay_usecs = 0;ret = ioctl(spi_fd, SPI_IOC_MESSAGE(1), &transfer); return ret;}```2、CAN驱动程序可以通过SocketCAN提供的API函数实现:```#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <fcntl.h>#include <sys/ioctl.h>#include <net/if.h>#include <linux/can.h>#include <linux/can/raw.h>int can_fd;int can_init(const char *ifname){if ((can_fd = socket(PF_CAN, SOCK_RAW, CAN_RAW)) < 0) {perror("Socket error\n");return -1;}struct ifreq ifr;strcpy(ifr.ifr_name, ifname);if (ioctl(can_fd, SIOCGIFINDEX, &ifr) < 0){perror("SIOCGIFINDEX error\n");return -1;}struct sockaddr_can addr;memset(&addr, 0, sizeof(addr));addr.can_family = AF_CAN;addr.can_ifindex = ifr.ifr_ifindex;if (bind(can_fd, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(addr)) < 0){perror("Bind error\n");return -1;}return 0;}int can_deinit(){close(can_fd);return 0;}int can_send(unsigned int id, unsigned char *data, unsigned char len){struct can_frame frame;memset(&frame, 0, sizeof(struct can_frame));frame.can_id = id;frame.can_dlc = len;memcpy(frame.data, data, len);int ret = write(can_fd, &frame, sizeof(struct can_frame));if (ret != sizeof(struct can_frame)){perror("Write error\n");return -1;}return 0;}int can_recv(unsigned int *id, unsigned char *data, unsigned char *len){struct can_frame frame;int ret = read(can_fd, &frame, sizeof(struct can_frame));if (ret < 0){perror("Read error\n");return -1;}*id = frame.can_id;memcpy(data, frame.data, frame.can_dlc);*len = frame.can_dlc;return 0;}```四、结语在Linux系统中,基于MCP2515的CAN总线驱动程序设计相对较为简单,可以利用SocketCAN实现。
嵌入式Linux操作系统设备驱动程序设计与实现
Q i — ig LU T o U Xa pn ,I a o
(nom t n S i c n eh ooyC lg , i in nvr t, i giJ j n 3 0 5 Ifr ai ce e ad T c nlg o ee J j g U i sy J nx i i g3 2 0 ) o n l ua ei a ua
钟 函数 。
信、 数码产 品、 网络设备 、 全系统等领域 。越来越 多的公 司 、 安 研 究单位 、 大专 院校 、 以及个 人开始 进行嵌入 式系统 的研究 , 嵌入 式系统设计将是未来相 当长一段时 间内研究 的热点 。
1 Ln x设 备 驱动 程序 概述 iu
嵌人式 Lnx以其可应用于多种 硬件平 台 、内核高效稳定 、 iu
源码开放 、软件丰富 、网络通信和文件管理机 制完善等优 良特
性, 成为嵌入式系统领域 中的一个研究热点 。嵌入式 Lnx系统 iu
中 ,内核提供保 护机 制 ,用户空间 的进程一般不 能直 接访 问硬
件。 进行嵌入式系统的开发 , 很大的工作量是为各种设 备编写驱
动程序 , 除非系统不使用操作系统 。 iu 设备驱动程序在 Lnx Ln x iu 内核源代码 中占有很 大比例 , 20 2 从 .、. 24版本的 内核 , 2到 . 源代 码 的长度 t益增加 , 3 其实主要是设备驱动程序在 增加 。 设备驱 动程序在 Ln x内核 中占有极其重要的位置 , iu 它是 内 核用于完成对物理设备 的控制操作 的功能模块 。 除了 C U、 P 内存 以及其他很少的几个部分之外 ,所有 的设备 控制操作都必须 由 与被控设备相关 的代码 , 也就是驱 动程序来完成 。内核必须包括 与系统 中的每个外部设备对应 的驱动程序 。否则设备 就无法在 Ln x i 下正常工作。这就是驱 动程序开发成为 Ln x内核开发 的 u iu
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4-2设备的分类和特点
块设备特点
块设备通过位于 /dev 目录的文件系统结点来存取
库
称为系统调用,执行
其他库函数的实现
swi指令进入内核
内核
系统调用的异常处理
其他功能
驱动程序 open read write ioctl ……
物理设备控制器 物理设备
4层软件关系说明
(1)应用程序使用库函数提供的open函数打开设备文 件
(2)库根据open函数传入的参数执行“swi”指令,引起 CPU异常,进入内核 (3)内核的异常处理函数根据这些参数找到相应的驱动 程序,返回一个文件描述符给库,进而返回给应用程序
内核态与用户态切换:可通过软件中断实 现
内核态和用户态
驱动程序作为系统内核的一部分,其工作在内核态,而 应用程序工作在用户态,即不能直接通过指针,把用户空 间的数据地址传递给内核(MMU映射地址不一样)。
需要经过转换,把用户态“看到的空间”转换成内核态 可访问的地址。Linux系统提供了一系列方便的函数实现这 种转换,如:__get_user、__put_user、 •__copy_from_user、__copy_to_user
вторник, 19 мая 2020 г.
内核态和用户态
大多数OS(包括Linux)把内核和运行在其上的应用程序 分为两个层次管理,即用户态和内核态
内核态有较高的权限,可以控制处理器内存的映射和分 配方式等等————对应于ARM的svc模式
用户态:只能运行系统上的应用程序————对应于 ARM的usr模式
вторник, 19 мая 2020 г.
本章目标
了解Linux设备驱动程序的基础知识 掌握Linux驱动模块的构造和装载方法
вторник, 19 мая 2020 г.
本章结构
Linux驱动程序概述
设备驱动程序简介
设备 设备驱动的Hello World模块 内核驱动模块和应用程序对比
网卡 软件设备:环回接口(loopback)
内核调用一套和数据包传输相关的函数
вторник, 19 мая 2020 г.
4-3 构造和运行模块
驱动程序加入内核的方法
把所有需要的功能都编译到内核中 生成的内核镜像(Image)文件会很大 如果我们要在现有的内核中新增或删除功 能,将不得不重新编译和装载内核。
вторник, 19 мая 2020 г.
课程目标
掌握嵌入式Linux设备驱动程序的基本原 理、架构和设计方法
字符设备驱动 块设备驱动 网络设备驱动
掌握Linux设备驱动开发中常用的机制和 内核资源
中断顶/底半部处理 内核定时器和延时操作 并发控制在内核中的应用 内存管理和分配 阻塞型I/O和非阻塞型I/O
教学内容
第一章 嵌入式系统概述 第二章 学习板硬件及开发环境的建立 第三章 构建嵌入式Linux系统 第四章 嵌入式Linux设备驱动 第五章 嵌入式Linux串口和网络编程 第六章 嵌入式Linux图形编程
вторник, 19 мая 2020 г.
第四章 嵌入式Linux驱动程序
4.1 嵌入式Linux设备驱动简介 4.2 设备的分类及特点 4.3 构造和运行驱动程序模块
вторник, 19 мая 2020 г.
4-3 驱动程序加入内核的方法
Linux提供了机制被称为模块(Module)的 机制
提供了对许多模块支持, 包括但不限于, 设备驱动
每个模块由目标代码组成( 没有连接成一个完整可执行程 序)
insmod 将模块动态加载到正在运行内核 rmmod 程序移除模块
编译和装载驱动模块
вторник, 19 мая 2020 г.
驱动程序的作用
操作系统
应
write
用
ioctl
程
序
read
驱 动 程 序
硬 件 设 备
ioctl
为什么要学嵌入式Linux驱动程序开发?
高需求
内核代码的大部分 新芯片、新设备
高门槛
需要具有硬件知识 需要了解内核基础知识 需要了解内核中的并发控制和同步 复杂的软件结构框架
块设备和字符设备的区别仅仅在于内核内部管理数据的 方式
块设备有专门的接口,块设备的接口必须支持挂装 (mount)文件系统。
应用程序一般通过文件系统来访问块设备上的内容
вторник, 19 мая 2020 г.
4-2设备的分类和特点
网络设备特点
通过单独的网络接口来访问
任何一个网络事务都通过一个网络接口访问,即一个能 够和其他主机交换数据的设备。
高回报
вторник, 19 мая 2020 г.
4-1设备驱动程序简介
驱动程序的特点 操控硬件,是应用程序和硬件设备之间的一
个接口
隐藏硬件细节,提高应用软件的可移植性 提供安全性 开发模式
内核态驱动 用户态驱动
提供机制,而不是提供策略
机制:驱动程序能实现什么功能 策略:用户如何使用这些功能
4-2设备的分类和特点
设备分类
字符设备(char device) 块设备(block device) 网络设备(network device)
вторник, 19 мая 2020 г.
4-2设备的分类和特点
字符设备特点
像字节流一样来存取的设备( 如同文件 ) 通过/dev下的文件系统结点来访问。 通常至少需要实现 open, close, read, 和 write 等系
统调用 只能顺序访问数据通道,不能前后移动访问指针。
特例:比如framebuffer设备就是这样的设备,应 用程序可以使用mmap或lseek访问图像的各个区 域
вторник, 19 мая 2020 г.
Linux内核结构
Linux内核结构
应用程序、库、内核、驱动程序的关系
应用程序
open read write ioctl ……调用其他库函数