linux 驱动程序开发

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《Linux设备驱动开发》PDF课件

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释放
资可得源获内空核间
华清远见
v 两个半部
中断
v 机制
Ø
tasklet 工作队列
1 /*定义tasklet和底半部函数并关联*/ 2 void xxx_do_tasklet(unsigned long); 3 DECLARE_TASKLET(xxx_tasklet, xxx_do_tasklet, 0);4 5 /*中断处理底半部*/ 6 void xxx_do_tasklet(unsigned long) 7 {... 9 } 11 /*中断处理顶半部*/ 12 irqreturn_t xxx_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs) 13 { 15 16 ...} ... tasklet_schedule(&xxx_tasklet);
驱中立设的口动独于备接硬件驱中硬操动的件作串口 LD E FA LS H 硬件
non-os驱动与应用
on-os驱动与应用
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华清远见
并发和竞态
l 并发和竞态：
Ø 对称多处理器（SMP）的多个CPU Ø 单CPU内进程与抢占它的进程 Ø 中断（硬中断、软中断、Tasklet、底半部）与进程之间
v v
v v
v
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华清远见
Linux设备驱动的现状
v 高驱动的需求

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。

嵌入式Linux驱动开发教程PDF

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。

通常，嵌入式Linux驱动开发教程的PDF版本会提供示例代码、实验步骤和详细的说明，以帮助读者更好地理解和掌握嵌入式Linux驱动开发的核心技术和要点。

读者可以通过跟随教程中的示例代码进行实际操作和实验，深入了解和体验嵌入式Linux驱动开发的过程和方法。

总之，嵌入式Linux驱动开发教程是一本非常重要和实用的教材，对于想要在嵌入式领域从事驱动开发工作的人员来说，具有非常重要的指导作用。

通过学习嵌入式Linux驱动开发教程，读者可以系统地了解和学习嵌入式Linux驱动开发的基本原理和技术，提高自己在嵌入式Linux驱动开发方面的能力和水平。

linux驱动开发知识点总结

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

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

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。

嵌入式linux驱动开发流程

当应用程序使用open、release等函数打开某个设备时，设备驱动程序的file_operations结构中的相应成员就会被调用。
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下spi驱动开发(1)

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

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。

Linux的驱动开发分析

ｆｏｒ（１ｅｆｔ＝ｃｏｕｎｔ：ｌｅｆｔ＞Ｏ：ｌｅｆｔ一＿）｛
．．
ｐｕｔｕｓｅｒ（１，ｂｕｒ，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
－
ｒｅａ（ＶＥＲＩＦＹＷｉｆ（ｖｅｒｉｆｙａＲＩＴＥ，ｂｕｒ，ｃｏｕｎｔ）＝＝
— —
ＥＦＡＵＬＴ）
ｒｅｔｕｒｎ — ＥＦＡＵＬＴ；
性能得到提高。许多广泛应用的嵌入式Ｌｉｎｕｘ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。Ｌｉｎｕｘ设备主要分
ｓｔａｔｉｃｉｎｔｏｐｅｎ
｛ｉｎｔｌｅｆｔ：
化，尽可能地精简。嵌入式Ｌｉｎｕｘ系统不能够像桌面Ｌｉｎｕｘ￣ｇ样
灵活地使用ｉｎｓｍｏｄ／ｒｍｍｏｄ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・
Ｌｉｎｕｘ的驱动开发分析
姜远志（太原师范学院，山西太原０３００００）

linux设备驱动程序的设计与实现

linux设备驱动程序的设计与实现
Linux设备驱动程序的设计与实现是一个涉及底层系统编程和硬件交互的复杂过程。

下面是一个简单的步骤指南，以帮助你开始设计和实现Linux设备驱动程序：
1. 了解硬件：首先，你需要熟悉你要驱动的硬件设备的规格和特性。

这包括硬件的内存空间、I/O端口、中断请求等。

2. 选择驱动程序模型：Linux支持多种设备驱动程序模型，包括字符设备、块设备、网络设备等。

根据你的硬件设备和需求，选择合适的驱动程序模型。

3. 编写Makefile：Makefile是一个文本文件，用于描述如何编译和链接你的设备驱动程序。

它告诉Linux内核构建系统如何找到并编译你的代码。

4. 编写设备驱动程序：在Linux内核源代码树中创建一个新的驱动程序模块，并编写相应的C代码。

这包括设备注册、初始化和卸载函数，以及支持读写和配置硬件的函数。

5. 测试和调试：编译你的设备驱动程序，并将其加载到运行中的Linux内核中。

使用各种测试工具和方法来验证驱动程序的正确性和稳定性。

6. 文档和发布：编写清晰的文档，描述你的设备驱动程序的用途、用法和已知问题。

发布你的代码以供其他人使
用和改进。

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。

Linux设备驱动开发入门-Read

Linux设备驱动开发入门本文以快捷而简单的方式讲解如何像一个内核开发者那样开发linux设备驱动源作者： Xavier Calbet版权：GNU Free Documentation License 翻译：顾宏军（）中文版权：创作共用.署名-非商业用途-保持一致知识准备要开发Linux 设备驱动，需要掌握以下知识：•C 编程需要掌握深入一些的C 语言知识，比如，指针的使用，位处理函数，等。

•微处理器编程需要理解微机的内部工作原理：存贮器地址，中断，等。

这些内容对一个汇编程序员应该比较熟悉。

Linux 下有好几种不同的设备。

为简单起见，本文只涉及以模块形式加载的字符设备。

使用2.6.x 的内核。

（特别是Debian Sarge 使用的2.6.8内核。

）用户空间和内核空间当你开发设备驱动时，需要理解“用户空间”和内核空间之间的区别。

1:2:3:4:5:6:7:8:9:10:11:12:13:14:15:16:17:18:19:20:21:22:23:24:25:•内核空间：Linux 操作系统，特别是它的内核，用一种简单而有效的方法管理机器的硬件，给用户提供一个简捷而统一的编程接口。

同样的，内核，特别是它的设备驱动程序，是连接最终用户/程序员和硬件的一坐桥或者说是接口。

任何子程序或者函数只要是内核的一部分（例如：模块，和设备驱动），那它也就是内核空间的一部分。

•用户空间. 最终用户的应用程序，像UNIX 的shell 或者其它的GUI 的程序(例如，gedit),都是用户空间的一部分。

很显然，这些应用程序需要和系统的硬件进行交互。

但是，他们不是直接进行，而是通过内核支持的函数进行。

它们的关系可以通过下图表示：图1: 应用程序驻留在用户空间, 模块和设备驱动驻留在内核空间26:27:28:29:30:31:32:33:34:35:36:37:38:39:40:用户空间和内核空间之间的接口函数内核在用户空间提供了很多子程序或者函数，它们允许用户应用程序员和硬件进行交互。

2-Linux驱动和内核模块编程

设备驱动的Hello World模块设备驱动的模块
模块卸载函数
static void __exit cleanup_function(void) { /* 释放资源 */ } module_exit(cleanup_function);
在模块被移除前注销接口并释放所有所占用的系统资源
标识这个代码是只用于模块卸载( 标识这个代码是只用于模块卸载通过使编译器把它放在特殊的 ELF 段) 原型：原型：#define __exit __attribute__ ((__section__(“.exit.text”)))
查看已加载模块
lsmod cat /proc/modules.
卸载驱动模块卸载模块
从内核中卸载模块可以用rmmod工具.
注意，如果内核认为该模块任然在使用状态，注意，如果内核认为该模块任然在使用状态，或者内核被禁止移除该模块，则无法移除该模块。者内核被禁止移除该模块，则无法移除该模块。
内核打印函数
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
设备的分类和特点Biblioteka 设备分类字符设备(char device) 字符设备块设备(block device) 块设备网络设备(network device) 网络设备
MODULE_LICENSE()---模块许可证声明模块许可证声明
模块许可证（LICENSE）声明描述内核模块的许可权限如果不声明LICENSE,模块被加载时，将收到内核被污染（kernel tainted）的警告
动手写一个内核模块

Linux底层驱动开发从入门到精通的学习路线推荐

Linux底层驱动开发从入门到精通的学习路线推荐Linux底层驱动开发是一项涉及操作系统核心的技术，对于想要深入了解Linux系统内部工作原理的开发人员来说，是一门重要的技能。

本文将为你推荐一条学习路线，帮助你从入门到精通掌握Linux底层驱动开发。

一、基础知识学习阶段在开始学习Linux底层驱动开发之前，你需要掌握一些基础知识。

以下是你可以参考的学习路线：1.1 Linux操作系统基础学习Linux操作系统的基础知识是理解和使用Linux底层驱动的前提。

可以选择阅读《鸟哥的Linux私房菜》等入门书籍，了解Linux的基本概念、命令行操作等。

1.2 C语言编程C语言是Linux底层驱动开发的主要语言。

建议学习《C Primer Plus》等经典教材，掌握C语言的基本语法和编程技巧。

1.3 Linux系统编程学习Linux系统编程是理解Linux内核和驱动开发的关键。

推荐学习《Linux系统编程手册》等教材，学习Linux系统调用、进程管理等知识。

1.4 数据结构与算法良好的数据结构和算法基础对于优化和设计高效的驱动程序至关重要。

可以学习《算法导论》等经典教材，掌握数据结构和常用算法的原理和实现。

二、Linux内核了解与分析阶段在掌握了基础知识后，你需要进一步了解Linux内核和驱动的工作原理。

以下是你可以参考的学习路线：2.1 Linux内核源码阅读通过阅读Linux内核源码，你可以深入了解Linux的内核机制和实现细节。

可以选择《深入理解Linux内核》等相关书籍，逐步学习Linux内核代码的组织结构和关键部分。

2.2 设备驱动模型了解Linux内核的设备驱动模型对于编写高效且可维护的驱动程序至关重要。

可以学习Linux设备驱动模型的相关文档和教程，例如Linux Device Drivers (LDD)等。

2.3 内核调试与分析工具掌握一些常用的内核调试和分析工具是进行底层驱动开发的必要技能。

Linux网络驱动开发步骤

网络设备驱动的模块加载与卸载
加载: int xxx_init_module(void) {
... /* 分配net_device结构体并对其成员赋值 */ xxx_dev = alloc_netdev(sizeof(struct xxx_priv), "sn%d",xxx_init);
if (xxx_dev == NULL) /* 分配net_device失败 */
二、设备驱动功能层
net_device 结构体的成员（属性和函数指针）需要被设备驱动功能层的具体数值和函数赋予。对于具体的设备xxx，工程师应该编写设备驱动功能层的函数，这些函数形如xxx_open()、xxx_stop()、xxx_start_xmit()、xxx_hard_header()、xxx_get_stats()、 xxx_tx_timeout()、xxx_poll()等。
设备驱动功能层的函数模板
void xxx_init(struct net_device *dev)
{ /*设备的私有信息结构体*/ struct xxx_priv *priv;
/* 检查设备是否存在和设备所使用的硬件资源 */ xxx_hw_init();
/* 初始化以太网设备的公用成员 */ ether_setup(dev);
unsigned short type;
//接口的硬件类型
unsigned mtu;
//最大传输单元（MTU）
unsigned char dev_addr[MAX_ADDR_LEN]; //存放设备的硬件地址
unsigned char broadcast[MAX_ADDR_LEN]; /*存放设备的广播地址, 以太网设备的广播

嵌入式Linux设备驱动程序开发分析

嵌入式Linux设备驱动程序开发分析摘要：为了探讨嵌入式linux设备驱动程序开发，文中对其设备驱动程序完成了以下分析：linux设备驱动程序开发过程；基本组成结构；设备驱动程序的框架。

关键词：嵌入式；linux设备；驱动程序；开发过程中图分类号：tp311.521 设备驱动程序1.1 linux设备驱动程序开发过程linux操作系统的主要设备是块设备、字符设备和网络设备这三类类型的文。

字符设备能够保证在文件存取时减少缓存垃圾，这样一来就能使字符设备能够驱动程序能够像访问文件一样的字符设备以此来负责实现这些行为，并实现操作。

块设备可以看作是类似磁盘这样的文件系统的宿主。

同时能被linux允许一次传输的字节数目不限，在读取设备时也能像读取字符设备那样并且能使两者的读取数方式是一致。

而网络设备异于其他两者，因为其设备面向的上一层是一个网络协议层，要想实现数据访问就必须得需要通过bsd套接口。

但实际上，无论所有嵌入式linux设备的驱动程序有多少不同，都会有一些共性，所以在开发过程中，能够实现任何类型的驱动程序通用化，这些特性举例如下：（1）读/写。

输入和输出是几乎所有设备都支持的两种基本操作，并由各个驱动程序自身来完成。

接口是由系统规定好并实行读/写操作的，这样一来就能直接由驱动程序来实践并完成具体的操作和功能。

一旦当驱动程序逐渐初始化的过程中，那么则需要注册读/写函数到操作系统的接口中。

（2）中断。

作为计算机中的一个非常重要的功能，中断处理程序也应当同读写一样注册到系统中，因为使操作系统在程序无响应时能够提供使驱动程序中断的能力。

这样一来操作系统会在硬件中断发生后自动调用驱动程序并处理程序。

（3）时钟。

许多开发设备驱动程序时上也会运用到时钟，由于驱动程序必须由操作系统提供定时机制，所以在注册时钟函数时通常是在预定的时问过了之后。

完成一个linux嵌入式设备驱动程序的流程如下：给主、次设备号下定义，或实现动态获取；完成初始化或清除驱动函数→设计好预定要实现的文件的各种操作→审核定义file—operations结构→调试所需的文件操作→向内核保证实现中断服务并注册→用命令将驱动编译到内核并完成加载→优化生成设备节点的文件。