嵌入式系统原理及应用教程ppt课件

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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
在Linux中，每一个进程都用一个类型为task_t或struct task_struct的结构来描述
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4.自旋锁 一个执行单元要想访问被自旋锁保护的共享资源，必 须先得到锁，在访问完共享资源后，必须释放锁。
自旋锁的API有： spin_lock_init(x);
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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)
⑤int cancel_delayed_work(struct work_struct *work)
创建自己的工作者线程和工作队列，API：
①struct workqueue_struct *create_workqueue(const char *name) ② int queue_work(struct workqueue_struct *wq, struct work_struct *work) ③int queue_delayed_work(struct workqueue_struct *wq, struct work_struct
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
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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
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10.2.3 阻塞与非阻塞 1.阻塞操作 2.非阻塞操作 10.2.4 时间问题 1.延时操作： （1）长延时。 2.内核定时器
（2）短延时
内核提供给驱动许多函数来声明、注册、以及去除内核定时器。
3.工作队列 采用缺省工作者线程来实现工作队列 的API： ①INIT_WORK(_work, _func, _data)
嵌入式系统原理及应用教程
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主讲内容
第8章 嵌入式系统Boot Loader技术 第9章 嵌入式Linux操作系统移植 第10章 嵌入式Linux设备驱动程序开发 第11章 嵌入式Linux应用程序设计
10.1 嵌入式Linux驱动程序开发基础
10.1.1 嵌入式Linux设备驱动程序分类 静态加载的驱动程序 动态加载的驱动程序
*work, unsigned long delay) ④void flush_workqueue(struct workqueue_struct *wq) ⑤void destroy_workqueue(struct workqueue_struct *wq)
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10.2.2 同步机制 Linux内核中包含的同步机制包括：原子操作、信号 量（semaphore）、读写信号量（rw_semaphore）、 自旋锁（spinlock）、大内核锁(Big Kernel Lock， BKL)、读写锁（rwlock）、读拷贝更新（Read-Copy Update，RCU）和seqlock（顺序锁）等。
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（3）I/O端口 根据CPU体系结构的不同，CPU对IO端口的编址方式 有两种：I/O映射方式（I/O-mapped）和内存映射方 式（Memory-mapped）。 下面主要讨论一下内存映射方式访问I/O端口的方法， 我们称之为I/O内存操作。
I/O 内存区必须在使用前分配 I/O内存映射 访问I/O内存 映射到用户空间
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
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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);
10.2.5 中断处理 在Linux系统里，对中断的处理是属于系统核心部分，
因而如果设别与系统之间以中断方式进行数据交换， 就必须把该设备的驱动程序作为系统核心的一部分。 设备驱动程序通过调用request_irq函数来申请中断， 通过free_irq来释放中断。它们被定义为： #include <linux/sched.h> int request_irq(unsigned int irq, void (*handler)(int irq, void dev_id, struct pt_regs *regs),unsigned long flags,const char *device,void *dev_id); void free_irq(unsigned int irq, void *dev_id);