嵌入式Linux驅(qū)動(dòng)開發(fā)課件.ppt

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1、嵌入式Linux驅(qū)動(dòng)開發(fā)課程安排Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)概念字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)設(shè)備驅(qū)動(dòng)硬件操作設(shè)備操作層次Linux系統(tǒng)軟件層次應(yīng)用程序庫內(nèi)核驅(qū)動(dòng)程序的關(guān)系什么是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序1作為操作系統(tǒng)的一部分（OS=Kernel+DeviceDriver）向上為Linux系統(tǒng)提供訪問硬件統(tǒng)一調(diào)用接口向下用于控制硬件：與Arm裸機(jī)程序一樣，通過讀寫硬件寄存器達(dá)到控制硬件的目的2、驅(qū)動(dòng)程序的運(yùn)行是被動(dòng)的驅(qū)動(dòng)只是告訴內(nèi)核”我在這里,我能做這些工作”：向內(nèi)核注冊這些工作何時(shí)開始，取決于應(yīng)用程序：應(yīng)用觸發(fā)驅(qū)動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)分類1、

2、字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)設(shè)備以字節(jié)流方式訪問（以字節(jié)為單位讀寫）字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了open、close、read、write等系統(tǒng)調(diào)用應(yīng)用程序通過設(shè)備文件（如/dev/ttySAC0）訪問設(shè)備設(shè)備驅(qū)動(dòng)分類2、塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)設(shè)備上的數(shù)據(jù)以塊的方式存放（如NAND上的數(shù)據(jù)以頁為單位）塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序也向用戶層提供open、close、read、wrtie應(yīng)用通過設(shè)備文件(如/dev/sda1)來訪問設(shè)備塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)特別之處：（1）、操作硬件的實(shí)現(xiàn)方式不一樣：先將數(shù)據(jù)組織成塊，再操作設(shè)備（2）、數(shù)據(jù)塊上的數(shù)據(jù)按照一定的格

3、式組織：存放文件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)mount設(shè)備驅(qū)動(dòng)分類3、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)設(shè)備上的數(shù)據(jù)以不固定大小的幀輸入與輸出沒有/dev上對(duì)應(yīng)的設(shè)備文件，不通過open、read、write操作系統(tǒng)為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備訪問分配唯一接口（如eth0）為應(yīng)用層提供一套數(shù)據(jù)包傳輸函數(shù)訪問接口（SOCKET）設(shè)備驅(qū)動(dòng)架構(gòu)設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)步驟1、查看原理圖、數(shù)據(jù)手冊，了解設(shè)備的操作方法2、在內(nèi)核中找到相近的驅(qū)動(dòng)程序，以它為模板開發(fā)3、實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)程序的初始化，并向內(nèi)核注冊4、按照內(nèi)核規(guī)定的驅(qū)動(dòng)框架，實(shí)現(xiàn)相關(guān)操作函數(shù)（如open、read、wri

4、te）5、編譯驅(qū)動(dòng)程序到內(nèi)核中，或者編譯成模塊并掛載（insmod）到內(nèi)核直接編譯進(jìn)內(nèi)核將驅(qū)動(dòng)模塊源碼合入內(nèi)核源碼設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序應(yīng)包含在drivers子目錄首先確認(rèn)是否存在于設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序特性相似的目錄名存在則插入相應(yīng)目錄，否則字符類型插入char目錄，塊類型插入block目錄，網(wǎng)絡(luò)類型插入net目錄直接編譯進(jìn)內(nèi)核修改內(nèi)核編譯選項(xiàng)文件Linux內(nèi)核支持使用內(nèi)核編譯選項(xiàng)包含到內(nèi)核中的功能makemenuconfig讀入這些內(nèi)核編譯選項(xiàng)文件來配置內(nèi)核2.6內(nèi)核編譯選項(xiàng)文件為KConfig進(jìn)入合入了驅(qū)動(dòng)模

5、塊的目錄，修改改目錄下的KConfig，使得合入的驅(qū)動(dòng)能在配置項(xiàng)中顯示直接編譯進(jìn)內(nèi)核Kconfig選項(xiàng)文件語法configHELLO_WORLDbool“helloworld”helpThisisademomakemenuconfig選中“helloworld”,配置完成后在.config中加入CONFIG_HELLO_WORLD=y選項(xiàng)直接編譯進(jìn)內(nèi)核修改內(nèi)核源代碼中的MakefileMakefile指定了驅(qū)動(dòng)程序的編譯規(guī)則，使得驅(qū)動(dòng)程序能包含到內(nèi)核image中Makefile根據(jù)makemen

6、uconfig配置設(shè)定的編譯條件變量，決定是要把特定源代碼編譯成模塊還是包含到內(nèi)核中，或者是清除。進(jìn)入合入了驅(qū)動(dòng)模塊的目錄，修改改目錄下的Makefile，使得合入的驅(qū)動(dòng)源碼能編譯進(jìn)內(nèi)核直接編譯進(jìn)內(nèi)核Makefile文件語法Obj-$(CONFIG_HELLO_WORLD)+=hello_world.o根據(jù)配置，CONFIG_HELLO_WORLD可以設(shè)置為“y”、“m”、“n”或者“”根據(jù)內(nèi)核編譯選項(xiàng)的符號(hào)決定包含到內(nèi)核中或者編譯為模塊，或者不編譯。直接編譯進(jìn)內(nèi)核確認(rèn)合入內(nèi)核的驅(qū)動(dòng)在內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)

7、自動(dòng)運(yùn)行重新編譯并啟動(dòng)新內(nèi)核，dmesg=>確認(rèn)“helloworld”已打印出來帶__int標(biāo)志的函數(shù)被放入初始化代碼段，內(nèi)核會(huì)依次調(diào)用初始化代碼段的函數(shù)模塊范例由HelloWrold開始#include#includestaticinthello_init(void){printk(KERN_WARNING"Hello,world!");return0;}staticvoidhello_exit(void){printk(KER

8、N_INFO"Goodbye,world");}module_init(hello_init);module_exit(hello_exit);與應(yīng)用程序的區(qū)別？(main函數(shù)？printk?)模塊范例1、模塊加載函數(shù)（必需）安裝模塊時(shí)被系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用的函數(shù)，通過module_init宏來指定2、模塊卸載函數(shù)（必需）卸載模塊時(shí)被系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用的函數(shù)，通過module_exit宏來指定模塊范例3、使用Makefile編譯內(nèi)核模塊模塊范例加載insmod(insmodhello.ko)卸載rmmod