字元驅動設備編譯源碼目錄

① 怎麼將驅動源代碼編譯進linux系統

一、 驅動程序編譯進內核的步驟
在 linux 內核中增加程序需要完成以下三項工作：
1. 將編寫的源代碼復制到 Linux 內核源代碼的相應目錄；
2. 在目錄的 Kconfig 文件中增加新源代碼對應項目的編譯配置選項；
3. 在目錄的 Makefile 文件中增加對新源代碼的編譯條目。

bq27501驅動編譯到內核中具體步驟如下：
1. 先將驅動代碼bq27501文件夾復制到 ti-davinci/drivers/ 目錄下。
確定bq27501驅動模塊應在內核源代碼樹中處於何處。
設備驅動程序存放在內核源碼樹根目錄 drivers/ 的子目錄下，在其內部，設備驅動文件進一步按照類別，類型等有序地組織起來。
a. 字元設備存在於 drivers/char/ 目錄下
b. 塊設備存放在 drivers/block/ 目錄下
c. USB 設備則存放在 drivers/usb/ 目錄下。
注意：
(1) 此處的文件組織規則並非絕對不變，例如： USB 設備也屬於字元設備，也可以存放在 drivers/usb/ 目錄下。
(2) 在 drivers/char/ 目錄下，在該目錄下同時存在大量的 C 源代碼文件和許多其他目錄。所有對於僅僅只有一兩個源文件的設備驅動程序，可以直接存放在該目錄下，但如果驅動程序包含許多源文件和其他輔助文件，那麼可以創建一個新子目錄。
(3) bq27501的驅動是屬於字元設備驅動類別，雖然驅動相關的文件只有兩個，但是為了方面查看，將相關文件放在了bq27501的文件夾中。在drivers/char/目錄下增加新的設備過程比較簡單，但是在drivers/下直接添加新的設備稍微復雜點。所以下面首先給出在drivers/下添加bq27501驅動的過程，然後再簡單說明在drivers/char/目錄下添加的過程。

2. 在/bq27501下面新建一個Makefile文件。向裡面添加代碼：
obj-$(CONFIG_BQ27501)+=bq27501.o
此時，構建系統運行就將會進入 bq27501/ 目錄下，並且將bq27501.c 編譯為 bq27501.o
3. 在/bq27501下面新建Kconfig文件。添加代碼：
menu "bq27501 driver"

config BQ27501
tristate"BQ27501"
default y
---help---
Say 'Y' here, it will be compiled into thekernel; If you choose 'M', it will be compiled into a mole named asbq27501.ko.
endmenu
注意：help中的文字不能加回車符，否則make menuconfig編譯的時候會報錯。
4. 修改/drivers目錄下的Kconfig文件，在endmenu之前添加一條語句『source drivers/bq27501/Kconfig』 對於驅動程序，Kconfig 通常和源代碼處於同一目錄。 若建立了一個新的目錄，而且也希望 Kconfig 文件存在於該目錄中的話，那麼就必須在一個已存在的 Kconfig 文件中將它引入，需要用上面的語句將其掛接在 drivers 目錄中的Kconfig 中。

5. 修改/drivers目下Makefile文件，添加『obj-$(CONFIG_BQ27501) +=bq27501/』。這行編譯指令告訴模塊構建系統在編譯模塊時需要進入 bq27501/ 子目錄中。此時的驅動程序的編譯取決於一個特殊配置 CONFIG_BQ27501 配置選項。

6. 修改arch/arm目錄下的Kconfig文件，在menu "Device Drivers……endmenu"直接添加語句
source "drivers/bq27501/Kconfig"

② 如何編譯一個linux下的驅動模塊

這是一個簡單而完整的實例，對於理解Linux下的驅動模塊是非常有幫助的。

1.源碼如下：
/*
* hello.c -- the example of printf "hello world!" in the screen of driver program
*/
#include <linux/init.h>
#include <linux/mole.h>
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");/* declare the license of the mole ,it is necessary */
static int hello_init(void)
{
printk(KERN_ALERT "Hello World enter!\n");
return 0;
}
static int hello_exit(void)
{
printk(KERN_ALERT "Hello world exit!\n");
}
mole_init(hello_init); /* load the mole */
mole_exit(hello_exit); /* unload the mole */
進入目錄：
[root@Alex_linux /]#cd /work/jiakun_test/moletest
[root@Alex_linux moletest]# vi hello.c
然後拷入上面書上的源碼。
2.編譯代碼：
1>.首先我在2.4內核的虛擬機上進行編譯，編譯過程如下：
[root@Alex_linux moletest]#gcc -D__KERNEL__ -I /usr/src/linux -DMODULE -Wall -O2 -c -o hello.o hello.c
其中-I選項指定內河源碼，也就是內核源碼樹路徑。編譯結果：
hello.c:1:22: net/sock.h: No such file or directory
hello.c: In function `hello_init':
hello.c:6: warning: implicit declaration of function `printk'
hello.c:6: `KERN_ALERT' undeclared (first use in this function)
hello.c:6: (Each undeclared identifier is reported only once
hello.c:6: for each function it appears in.)
hello.c:6: parse error before string constant
hello.c: In function `hello_exit':
hello.c:11: `KERN_ALERT' undeclared (first use in this function)
hello.c:11: parse error before string constant
hello.c: At top level:
hello.c:13: warning: type defaults to `int' in declaration of `mole_init'
hello.c:13: warning: parameter names (without types) in function declaration
hello.c:13: warning: data definition has no type or storage class
hello.c:14: warning: type defaults to `int' in declaration of `mole_exit'
hello.c:14: warning: parameter names (without types) in function declaration
hello.c:14: warning: data definition has no type or storage class
在網上查詢有網友提示沒有引入kernel.h
解決：vi hello.c
在第一行加入：#include <linux/kernel.h>
再次編譯仍然報KERN_ALERT沒有聲明
修改編譯條件-I，再次編譯：
[root@Alex_linux moletest]#gcc -D__KERNEL__ -I /usr/src/linux -DMODULE -Wall -O2 -c -o hello.o hello.c
[root@Alex_linux moletest]#ls
hello.c hello.o Makefile
[root@Alex_linux moletest]#
2>.接著我嘗試在2.6內核的虛擬機上進行編譯
編譯過程如下：
[root@JiaKun moletest]# ls
hello.c makefile
[root@JiaKun moletest]# vi hello.c
[root@JiaKun moletest]# make
make -C /mylinux/kernel/2.4.18-rmk7 M=/home/alex/test/moletest moles
make: *** /mylinux/kernel/2.4.18-rmk7: No such file or directory. Stop.
make: *** [moles] Error 2
[root@JiaKun moletest]# vi makefile
[root@JiaKun moletest]# make
make -C /usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686 M=/home/alex/test/moletest moles
make[1]: Entering directory `/usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686'
scripts/Makefile.build:17: /home/alex/test/moletest/Makefile: No such file or directory
make[2]: *** No rule to make target `/home/alex/test/moletest/Makefile'. Stop.
make[1]: *** [_mole_/home/alex/test/moletest] Error 2
make[1]: Leaving directory `/usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686'
make: *** [moles] Error 2
[root@JiaKun moletest]# mv makefile Makefile
[root@JiaKun moletest]# make
make -C /usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686 M=/home/alex/test/moletest moles
make[1]: Entering directory `/usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686'
CC [M] /home/alex/test/moletest/hello.o
Building moles, stage 2.
MODPOST
CC /home/alex/test/moletest/hello.mod.o
LD [M] /home/alex/test/moletest/hello.ko
make[1]: Leaving directory `/usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686'
[root@JiaKun moletest]# ls
hello.c hello.ko hello.mod.c hello.mod.o hello.o Makefile Mole.symvers

3.執行代碼，載入驅動模塊：
2.4內核載入模塊：
insmod ./hello.o
但是此時並沒有輸出printk列印的信息。但是可以在/var/log/messages 中看到列印的信息，這是由於KERN_ALERT優先順序不夠高。這里
需要修改為：KERN_EMERG。再次編譯，載入模塊即可以看到結果
2.6內核載入模塊：
[root@JiaKun moletest]# insmod hello.ko
[root@JiaKun moletest]#
Message from syslogd@ at Sat Jul 26 19:52:44 2008 ...
JiaKun kernel: Hello, world
有的朋友可能會出現insmod命令找不到的錯誤，這可能有下面幾個原因：
<1> 你的系統沒有安裝mole-init-tools工具，關於此問題，只需安裝即可，但是一般裝完系統是有這個命令的。
<2> 環境變數沒有添加導致不能使用該命令。使用echo $PATH即可查看PATH環境變數，發現沒有/sbin這個路徑，所以你當然不能使用insmod這個命令了。解決的方法很簡單，只需在命令行輸入：
PATH = "$PATH:/sbin"即可添加。（insmod在/sbin這個目錄下，你可以使用whereis insmod查看）。
<3> insmod這個命令需要在root許可權下才能使用。
載入完成後你可以輸入lsmod查看hello這個模塊哦。

4.卸載驅動模塊：rmmod hello.
載入模塊後就可在屏幕上看到如下信息：Hello world enter.
卸載時就可在屏幕上看到如下信息：hello world exit.
[root@JiaKun moletest]# rmmod hello.ko
[root@JiaKun moletest]#
Message from syslogd@ at Sat Jul 26 19:52:58 2008 ...
JiaKun kernel: Goodbye, cruel world

另外，如果有多個文件，則按下列方式編寫Makefile文件（file1.c、file2.c）：
obj -m := molename.o
mole-objs := file1.o file2.o

③ 怎麼編譯目標機linux設備驅動

在宿主機上安裝開發工具和下載linux源碼（要求版本號和目標機上的linux內核版本一致）。開發工具主要有gcc、gdb、make等，這些工具在redhat或fc中默認就安裝了，在debian或Ubuntu中可以通過下面這個命令安裝：
apt-get install build-essential
linux源碼可以通過以下幾種途徑獲得：
將源碼解壓到/usr/src/目錄後，進入linux-source-(版本號)目錄中執行下面幾個命令：
make oldconfig
make prepare
make scripts
直接去www.kernel.org下載
通過包管理工具下載源碼，在debian和Ubuntu中可以通過下面這個命令下載，
apt-get install linux-source-(版本號) ，下載後的文件在/usr/src目錄中，解壓到該目錄即可
編寫Linux驅動程序，以一個最簡單的hello.c為例，hello.c的內容如下：

#include "linux/init.h"
#include "linux/mole.h"

static int hello_init(void)
{
printk(KERN_ALERT "Hello World linux_driver_mole\n");
return 0;
}

static void hello_exit(void)
{
printk(KERN_ALERT "Goodbey linux_driver_mole\n");
}

mole_init(hello_init);
mole_exit(hello_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("lpj");

寫Makefile文件，一個示例如下，裡面各項參數根據實際情況更改：

#sample driver mole
obj-m := hello.o
KDIR = /usr/src/linux-source-2.6.24/

all:
$(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD)

.PHONY:clean
clean:
rm -f *.mod.c *.mod.o *.ko *.o *.tmp_versions

編譯，在hello.c和Makefile所在目錄下執行 make 即可，編譯後在當前目錄生成hello.ko文件
載入並測試：載入使用insmod或modprobe命令來實現，如在當前路徑執行如下代碼：
insmod hello.ko 或 modprobe hello
注意，如果在虛擬終端載入內核的話，將看不到內核列印信息，因為內核列印信息不會輸出到虛擬終端，而是輸出到/proc/kmsg文件中，所以可以通過以下方式查看內核信息：
cat /proc/kmsg 會一直列印，需要Ctrl－C手動終止
dmesg 或 dmesg | tail -N ，N為一數字，表示顯示最後N行
卸載：使用rmmod命令卸載驅動模塊，如 rmmod hello

④ 高手進階：Linux操作系統驅動編譯與運行

一、手工載入測試
1、insmod
./key_test.ko
載入驅動模塊到內核
2、cat
/proc/moles
|grep
key_test
查看key_test模塊在內核中的地址，不加過濾器可以看到全部載入的模塊。
3、lsmod
顯示模塊，這時可以看到所有的模塊名字，後面跟的是主設備號和次設備號。
4、rmmod
key_test
把模塊從內核里卸載。
二、動態載入
1、把key_test.c源代碼放到內核源代碼的/drives/char/下，因為這是屬字元型驅動，放在這編譯到zImage中。
2、這時我們make
menuconfig
編譯內核是看不到key_test這個選項的。我們把這個選項寫到菜單裡面才行。在內核源代碼的/drives/char/下有一個Kconfig文件，打開
(1)
vi
Kconfig
加幾行到裡面:
config
ConFig_key_test
bool
"key
test"
//前面那個bool換成tristate就是支持模塊化編譯
上面句是在make
menuconfig時會出現key
test這個選項在drive/char子菜單下,bool前面是TAB鍵
------help----------
這句是出現在菜單選項下面的
This
key
test
help.
這句是你的驅動的說明會出現在help裡面
(2)在/drivers/char目錄下的Makefile文件里加上一句：
obj-$(CONFIG_key_test)
+=
key_test.o
上面這句是讓Make時把key_test編譯到內核中.
(3)
make
menuconfig
把key_test選項選取上
(4)
make
zImage
生成zImage文件，重啟動載入這個新編的內核。
3、lsmod就能看到key_test了，但是還不能用，沒有介面，也就是/dev下面沒有
4、mknod
/dev/key_test
c
121
0
這是創建設備到/dev下，使普通程序可以調用了，121是在源代碼里定義的它的主設備號，0是次設備號。
5、cat
/dev/key_test
這是相當於open這個設備了,或者寫一個程序直接調用open、write等函數。
fd=("/dev/key_test",ORW);

⑤ 新人求教 驅動源碼編譯安裝

1、安裝scons
(1) 下載python2.7, 使用x86_32位，因為scons只有32位安裝包可用；
(2) 下載scons2.3.0；
(3) 安裝python 和 scons, 將C:\Python27\Scripts寫入PATH；
(4) 下載安裝pywin32 ，It is recommended you install pywin32 if you want to do parallel builds (scons -j)

2、安裝boost庫(1.49版本).
解壓後雙擊bootstrap.bat，生成bjam.exe後，cd到目錄c:\boost下，（將boost_1_49更名為boost了）編譯boost。
編譯命令：C:\boost>bjam variant=release --with-filesystem --with-thread --with-date_time --with-program_options threading=multi toolset=msvc-10.0 link=static runtime-link=static address-model=32
這是使用VS2010環境編譯的release版本，編譯完成後，生成C:\boost\stage\lib文件夾，下面有6個lib庫：

如果要編譯成debug版本，使用命令：bjam variant=debug --with-filesystem --with-thread --with-date_time --with-program_options threading=multi toolset=msvc-10.0 link=static runtime-link=static address-model=32

編譯完成後，生成C:\boost\stage\lib文件夾，下面有10個lib庫和dll：

此處為MongoDB文檔中對於編譯boost庫的要求原文：
When using bjam, MongoDB expects
variant=debug for debug builds, and variant=release for release builds
threading=multi
link=static runtime-link=static for release builds
address-model=64 for 64 bit（64位的話，把32換為64）。link=static runtime-link=static，boost需要編譯成靜態庫，因為mongodb只會去鏈接boost的靜態庫
address-model=64在win7 64環境下此項必須，不加在編譯mongodb的c++ client時會出現鏈接錯誤。

3、下載mongo2.4.6源碼 http://www.mongodb.org/downloads官網下載
編譯Mongoclient.lib

cmd命令提示符下，cd到解壓後的文件目錄,例如我放在了E盤，E:\mongodb-src-r2.4.6，輸入命令：
scons –-dd --32 mongoclient.lib // build C++ client driver library
Add --64 or --32 to get the 64- and 32-bit versions, respectively. Replace --release with --dd to build a debug build.
編譯後在mongodb\build\win32\32\dd\client_build\生成mongoclient.lib.

4、測試程序
就用Mongodb自帶的例子吧，使用VS2010打開E:\mongodb-src-r2.4.6\src\mongo\client\examples中的simple_client_demo.vcxproj，編譯，會提示生成simple_client_demo.sln，保存。
使用debug模式，配置工程環境：打開工程->屬性，配置Configuration Properties下的VC++ Directories，頭文件路徑添加C:\boost，Lib庫路徑添加boost的lib，以及mongodb client的lib：
C:\boost\stage\lib

E:\mongodb-src-r2.4.6\build\win32\32\dd\client_build
進入C/C++下面的Code Generation，將Runtime Library設置為Multi-threaded Debug (/MTd)
進入Linker下面的Input，設置Additional Dependencies，添加ws2_32.lib，psapi.lib，Dbghelp.lib，mongoclient.lib
將E:\mongodb-src-r2.4.6\build\win32\32\dd\mongo\base下生成的error_codes.h和error_codes.cpp文件，拷貝到E:\mongodb-src-r2.4.6\src\mongo\base目錄下。
ok，編譯、運行.

5、問題解決
error LNK2038: mismatch detected for '_MSC_VER': value '1700' doesn't match value '1600' in error_codes.obj
1>mongoclient_d.lib(dbclient.obj) : error LNK2038: mismatch detected for '_MSC_VER': value '1700' doesn't match value '1600' in error_codes.obj
1>mongoclient_d.lib(assert_util.obj) : error LNK2038: mismatch detected for '_MSC_VER': value '1700' doesn't match value '1600' in error_codes.obj
1>mongoclient_d.lib(jsobj.obj) : error LNK2038: mismatch detected for '_MSC_VER': value '1700' doesn't match value '1600' in error_codes.obj
1>mongoclient_d.lib(status.obj) : error LNK2038: mismatch detected for '_MSC_VER': value '1700' doesn't match value '1600' in error_codes.obj
1>mongoclient_d.lib(mutexdebugger.obj) : error LNK2038: mismatch detected for '_MSC_VER': value '1700' doesn't match value '1600' in error_codes.obj

VS的版本不匹配，lib是在更高級的版本中編譯生成的，而使用的時候，是在低級版本中使用的，所以出現了不匹配的錯誤。例如，我在VS2010 SP1和VS2012的環境下編譯的，而使用是在VS2010上使用，所以在編譯時，出現了以上問題。

1>mongoclient.lib(stacktrace.obj) : error LNK2001: unresolved external symbol __imp_SymCleanup
1>mongoclient.lib(stacktrace.obj) : error LNK2001: unresolved external symbol __imp_SymGetMoleInfo64
1>mongoclient.lib(stacktrace.obj) : error LNK2001: unresolved external symbol __imp_SymInitialize
1>mongoclient.lib(stacktrace.obj) : error LNK2001: unresolved external symbol __imp_StackWalk64
1>mongoclient.lib(stacktrace.obj) : error LNK2001: unresolved external symbol __imp_SymFromAddr

在工程依賴庫中添加Dbghelp.lib

其它問題，看看你手頭的編譯器、編譯出來的boost庫版本、mongoclient.lib的版本，是否對應好了。

⑥ 嵌入式系統Linux內核開發實戰指南的目錄

第1部分 嵌入式系統硬體開發
第1章 嵌入式系統概述 2
這一章對嵌入式系統的概念及其特點和應用作了概括介紹，筆者根據自己多年的經驗闡述了對嵌入式系統的理解，並對一些常見的嵌入式處理器的硬體數據進行了比較。
1.1 嵌入式系統概念 2
1.2 嵌入式處理器 3
1.3 嵌入式系統應用 4
1.4 嵌入式系統發展 4
1.5 一些嵌入式處理器的硬體特性比較 5
第2章 ARM處理器概述 16
為了使本書內容完整，從第2章到第7章中的內容大部分是筆者閱讀《ARM體系結構與編程》（詳情參見附錄中的參考文獻）的筆記和心得，把與嵌入式系統開發和Linux內核密切相關的硬體知識進行了概括和整理，本章主要介紹了ARM處理器的特點、ARM處理器的體系架構版本和ARM處理器系列。
2.1 ARM發展歷程 16
2.2 ARM處理器特點 17
2.3 ARM處理器應用 17
2.4 ARM體系架構 18
2.4.1 ARM體系架構版本 18
2.4.2 ARM體系架構變種（Variant） 20
2.4.3 ARM體系架構版本命名格式 22
2.5 ARM處理器 22
2.5.1 ARM7系列處理器 23
2.5.2 ARM9系列處理器 24
2.5.3 ARM9E系列處理器 24
2.5.4 ARM10E系列處理器 25
2.5.5 SecurCore系列處理器 25
2.5.6 StrongARM處理器 26
2.5.7 Xscale處理器 26
第3章 ARM指令及其定址方式 27
本章主要介紹了ARM處理器的指令和定址方式以及ARM匯編偽指令，這是做ARM處理器應用系統底層軟體開發必備的知識。
3.1 ARM處理器的程序狀態寄存器（PSR） 27
3.2 ARM指令的條件碼 28
3.3 ARM指令介紹 29
3.3.1 跳轉指令 29
3.3.2 數據處理指令 30
3.3.3 乘法指令 31
3.3.4 雜類算術指令 32
3.3.5 狀態寄存器訪問指令 32
3.3.6 Load/Store內存訪問指令 33
3.3.7 批量Load/Store內存訪問指令 34
3.3.8 LDREX和STREX指令 35
3.3.9 信號量操作指令 37
3.3.10 異常中斷產生指令 37
3.3.11 ARM協處理器指令 37
3.4 ARM指令定址方式 39
3.4.1 數據處理指令的操作數的定址方式 39
3.4.2 字及無符號位元組的Load/Store指令的定址方式 43
3.4.3 雜類Load/Store指令的定址方式 47
3.4.4 批量Load/Store指令的定址方式 49
3.4.5 協處理器Load/Store指令的定址方式 51
3.4.6 ARM指令的定址方式總結 52
3.5 ARM匯編偽操作（Directive） 53
3.5.1 符號定義偽操作 54
3.5.2 數據定義偽操作 54
3.5.3 匯編控制偽操作 56
3.5.4 棧中數據幀描述偽操作 57
3.5.5 信息報告偽操作 57
3.5.6 其他偽操作 58
3.6 ARM匯編偽指令 59
3.7 Thumb指令介紹 60
第4章 ARM處理器內存管理單元（MMU） 61
本章主要介紹了ARM處理器內存管理單元（MMU）的工作原理，Linux內存管理功能是通過處理器硬體MMU實現的，在沒有MMU的處理器系統中，Linux只能工作在物理地址模式，沒有虛擬（線性）地址空間的概念。
4.1 ARM處理器中CP15協處理器的寄存器 61
4.1.1 訪問CP15寄存器的指令 61
4.1.2 CP15寄存器介紹 62
4.2 MMU簡介 70
4.3 系統訪問存儲空間的過程 71
4.3.1 使能MMU時的情況 71
4.3.2 禁止MMU時的情況 71
4.3.3 使能/禁止MMU時應注意的問題 72
4.4 ARM處理器地址變換過程 72
4.4.1 MMU的一級映射描述符 73
4.4.2 MMU的二級映射描述符 74
4.4.3 基於段的地址變換過程 75
4.4.4 粗粒度大頁地址變換過程 75
4.4.5 粗粒度小頁地址變換過程 76
4.4.6 細粒度大頁地址變換過程 76
4.4.7 細粒度小頁地址變換過程 77
4.4.8 細粒度極小頁地址變換過程 77
4.5 ARM存儲空間訪問許可權控制 78
4.6 TLB操作 79
4.6.1 使TLB內容無效 79
4.6.2 鎖定TLB內容 79
4.6.3 解除TLB中被鎖定的地址變換條目 80
4.7 存儲訪問失效 80
4.7.1 MMU失效（MMU Fault） 80
4.7.2 外部存儲訪問失效（External Abort） 81
第5章 ARM處理器的Cache和Write Buffer 82
本章主要介紹了ARM處理器高速緩存（Cache）和寫緩存（Write Buffer）的工作原理，使讀者了解如何提高處理器的性能。
5.1 Cache和Write Buffer一般性介紹 82
5.1.1 Cache工作原理 82
5.1.2 地址映像方式 83
5.1.3 Cache寫入方式原理簡介 84
5.1.4 關於Write-through和Write-back 85
5.1.5 Cache替換策略 86
5.1.6 使用Cache的必要性 87
5.1.7 使用Cache的可行性 87
5.2 ARM處理器中的Cache和Write Buffer 88
5.2.1 基本概念 88
5.2.2 Cache工作原理 88
5.2.3 Cache地址映射和變換方法 89
5.2.4 Cache分類 90
5.2.5 Cache替換演算法 91
5.2.6 Cache內容鎖定 91
5.2.7 MMU映射描述符中B位和C位的含義 92
5.2.8 Cache和Writer Buffer編程介面 93
5.3 ARM處理器的快速上下文切換技術 94
5.3.1 FCSE概述 94
5.3.2 FCSE原理 94
5.3.3 FCSE編程介面 95
第6章 ARM處理器存儲訪問一致性問題 97
本章介紹了在支持MMU、Cache和DMA的系統中可能出現的存儲訪問一致性問題，以及Linux中解決類似問題的方法。
6.1 存儲訪問一致性問題介紹 97
6.1.1 地址映射關系變化造成的數據不一致性 97
6.1.2 指令cache的數據不一致性問題 98
6.1.3 DMA造成的數據不一致問題 99
6.1.4 指令預取和自修改代碼 99
6.2 Linux中解決存儲訪問一致性問題的方法 99
第7章 ARM處理器工作模式與異常中斷處理 101
本章主要介紹了ARM處理器的工作模式和異常中斷處理過程，這是ARM處理器系統啟動程序編寫者或Bootloader開發人員的必備知識。
7.1 ARM處理器工作模式 101
7.2 ARM處理器異常中斷向量表和優先順序 103
7.3 ARM處理器異常中斷處理 104
7.3.1 進入異常中斷處理 104
7.3.2 退出異常中斷處理 105
7.4 ARM處理器的中斷（IRQ或FIQ） 109
第8章 ARM處理器啟動過程 110
本章根據筆者的開發經驗介紹了ARM處理器系統的啟動過程以及編寫ARM處理器系統啟動程序需要注意的事項。
8.1 ARM處理器上電/復位操作 110
8.2 ARM處理器系統初始化過程 111
8.3 ARM處理器系統初始化編程注意事項 111
第9章 嵌入式系統設計與調試 113
本章根據筆者10多年的開發經驗介紹了嵌入式系統的設計流程和調試方法，列舉了大量筆者工作中碰到的實際案例。本章內容對於嵌入式系統硬體開發和調試有較高的參考、指導價值。
9.1 嵌入式系統設計流程 113
9.2 嵌入式系統硬體原理設計與審核 114
9.3 硬體設計工具軟體 117
9.4 嵌入式系統調試模擬工具 117
9.5 嵌入式系統調試診斷方法 118
第10章 自製簡易JTAG下載燒寫工具 123
本章根據筆者自己製作簡易JTAG線纜的經驗，介紹了簡易JTAG線纜的硬體原理和軟體流程，這是初學者必備的最廉價的工具，必須掌握。
10.1 JTAG簡介 123
10.1.1 一些基本概念 124
10.1.2 JTAG介面信號 124
10.1.3 TAP控制器的狀態機 125
10.1.4 JTAG介面指令集 129
10.2 簡易JTAG線纜原理 130
10.2.1 PC並口定義 130
10.2.2 PC並口的寄存器 131
10.2.3 簡易JTAG線纜原理圖 133
10.2.4 簡易JTAG線纜燒寫連接圖（見圖10-5） 134
10.3 簡易JTAG燒寫代碼分析 135
10.3.1 簡易JTAG燒寫程序（flashp）使用說明 135
10.3.2 flash與CPU連接及flash屬性描述文件 136
10.3.3 簡易JTAG燒寫程序的執行邏輯和流程 138
第2部分 Linux內核開發初步
第11章 Bootloader 142
本章根據筆者的工作經驗介紹了流行的幾種Bootloader、Bootloader應該具備的基本功能以及Bootloader的裁剪與移植。
11.1 Bootloader的任務和作用 142
11.2 各種各樣的Bootloader 143
11.3 Bootloader編譯環境 144
11.4 Bootloader的移植與裁減 145
11.5 編譯Bootloader 145
11.6 燒寫Bootloader 146
11.7 Bootloader使用舉例 148
11.8 Bootloader修改舉例 149
第12章 創建嵌入式Linux開發環境 151
本章介紹了如何創建嵌入式系統Linux內核交叉開發環境，本章和後續3章的內容是嵌入式系統Linux內核開發的基礎，必須掌握。
12.1 安裝Linux host 151
12.2 在虛擬機中安裝Linux host 152
12.3 安裝Linux交叉編譯環境 157
12.4 在主機上設置TFTP Server 160
12.5 在主機上設置DHCP Server 161
12.6 在主機上設置Telnet server 161
12.7 在開發過程中使用NFS 162
12.8 設置超級終端 163
第13章 編譯Linux內核 166
本章介紹了Linux內核的配置和編譯方法。
13.1 獲取Linux內核源代碼 166
13.2 Linux內核目錄結構 166
13.3 配置Linux內核 167
13.4 編譯Linux內核 168
第14章 創建Linux根文件系統 170
本章介紹了Linux的根文件系統的結構以及創建根文件系統的方法。
14.1 根文件系統概述 170
14.2 根文件系統目錄結構 171
14.3 獲取根文件系統組件源代碼 171
14.4 編譯根文件系統源代碼 171
14.5 創建一個32MB的RAMDISK根文件系統 173
14.6 在根文件系統中添加驅動模塊或者應用程序 173
第15章 固化Linux內核和根文件系統 174
本章介紹了固化（燒寫）Linux內核和根文件系統的方法。
第16章 關於Clinux 176
本章簡要介紹了Clinux與標准Linux的區別。
16.1 Clinux簡介 176
16.2 Clinux源代碼目錄結構 177
16.3 Clinux與標准Linux的區別 178
16.4 編譯Clinux 179
第3部分 Linux 2.6內核原理
第17章 Linux 2.6.10@ARM啟動過程 182
本章以start_kernel()和init()函數中調用到的函數說明的方式，介紹了從Linux匯編代碼入口到init內核進程最後調用用戶空間init命令的Linux整個啟動過程。本章內容是筆者第一次閱讀Linux內核源代碼時對這些函數的注釋，僅供讀者了解start_kernel()和init()函數中調用到的每個函數的大致功能時使用。
17.1 Linux 2.6.10中與ARM處理器平台硬體相關的結構和全局變數 182
17.1.1 相關數據結構 182
17.1.2 相關全局變數 187
17.2 Linux匯編代碼入口 189
17.3 Linux匯編入口處CPU的狀態 189
17.4 start_kernel()函數之前的匯編代碼執行過程 190
17.5 start_kernel()函數中調用的函數介紹 192
17.5.1 lock_kernel()函數 192
17.5.2 page_address_init()函數 192
17.5.3 printk(linux_banner) 193
17.5.4 setup_arch(&command_line)函數 193
17.5.5 setup_per_cpu_areas()函數 198
17.5.6 smp_prepare_boot_cpu()函數 199
17.5.7 sched_init()函數 199
17.5.8 build_all_zonelists()函數 200
17.5.9 page_alloc_init()函數 200
17.5.10 printk(Kernel command line: %s , saved_command_line) 201
17.5.11 parse_early_param()函數 201
17.5.12 parse_args()函數 201
17.5.13 sort_main_extable()函數 202
17.5.14 trap_init()函數 202
17.5.15 rcu_init()函數 202
17.5.16 init_IRQ()函數 203
17.5.17 pidhash_init()函數 203
17.5.18 init_timers()函數 203
17.5.19 softirq_init()函數 204
17.5.20 time_init()函數 204
17.5.21 console_init()函數 205
17.5.22 profile_init()函數 206
17.5.23 local_irq_enable()函數 207
17.5.24 vfs_caches_init_early()函數 207
17.5.25 mem_init()函數 208
17.5.26 kmem_cache_init()函數 210
17.5.27 numa_policy_init()函數 225
17.5.28 calibrate_delay()函數 227
17.5.29 pidmap_init()函數 228
17.5.30 pgtable_cache_init()函數 229
17.5.31 prio_tree_init()函數 229
17.5.32 anon_vma_init()函數 229
17.5.33 fork_init(num_physpages)函數 229
17.5.34 proc_caches_init()函數 230
17.5.35 buffer_init()函數 231
17.5.36 unnamed_dev_init()函數 231
17.5.37 security_init()函數 231
17.5.38 vfs_caches_init(num_physpages)函數 232
17.5.39 radix_tree_init()函數 237
17.5.40 signals_init()函數 237
17.5.41 page_writeback_init()函數 237
17.5.42 proc_root_init()函數 238
17.5.43 check_bugs()函數 240
17.5.44 acpi_early_init()函數 244
17.5.45 rest_init()函數 244
17.6 init()進程執行過程 265
17.6.1 smp_prepare_cpus(max_cpus)函數 265
17.6.2 do_pre_smp_initcalls()函數 265
17.6.3 fixup_cpu_present_map()函數 267
17.6.4 smp_init()函數 267
17.6.5 sched_init_smp()函數 268
17.6.6 populate_rootfs()函數 268
17.6.7 do_basic_setup()函數 283
17.6.8 sys_access()函數 292
17.6.9 free_initmem()函數 301
17.6.10 unlock_kernel()函數 301
17.6.11 numa_default_policy()函數 302
17.6.12 sys_p()函數 302
17.6.13 execve()函數 302
第18章 Linux內存管理 305
從本章開始，筆者將帶領讀者走進神秘的Linux內核世界。筆者在閱讀內核源代碼以及兩本相關參考書（見參考文獻）的基礎上，以自己的理解和語言總結概括了Linux內核每個組件的原理。筆者對與每個內核組件相關的關鍵數據結構和全局變數作了盡量詳盡的說明，並且對核心函數進行了詳細注釋，在向讀者灌輸理論知識的同時引導讀者自己去閱讀、分析Linux內核源代碼。本章講解了Linux內核第一大核心組件「內存管理」的原理和實現內幕。
18.1 Linux內存管理概述 305
18.1.1 Linux內存管理的一些基本概念 305
18.1.2 內存管理相關數據結構 309
18.1.3 內存管理相關宏和全局變數 330
18.1.4 Linux內存管理的任務 341
18.1.5 Linux中的物理和虛擬存儲空間布局 341
18.2 為虛擬（線性地址）存儲空間建立頁表 345
18.3 設置存儲空間的訪問控制屬性 348
18.4 Linux中的內存分配和釋放 350
18.4.1 在系統啟動初期申請內存 350
18.4.2 系統啟動之後的內存分配與釋放 360
第19章 Linux進程管理 480
本章講解了Linux內核第二大核心組件「進程管理」的原理和實現內幕。
19.1 進程管理概述 480
19.1.1 進程相關概念 480
19.1.2 進程分類 481
19.1.3 0號進程 481
19.1.4 1號進程 481
19.1.5 其他一些內核線程 482
19.1.6 進程描述符（struct task_struct） 482
19.1.7 進程狀態 482
19.1.8 進程標識符（PID） 483
19.1.9 current宏定義 484
19.1.10 進程鏈表 484
19.1.11 PID hash表和鏈表 485
19.1.12 硬體上下文（Hardware Context） 485
19.1.13 進程資源限制 485
19.1.14 進程管理相關數據結構 486
19.1.15 進程管理相關宏定義 502
19.1.16 進程管理相關全局變數 514
19.2 進程管理相關初始化 520
19.3 進程創建與刪除 529
19.4 進程調度 551
19.4.1 進程類型 553
19.4.2 進程調度類型 554
19.4.3 基本時間片計算方法 555
19.4.4 動態優先順序演算法 556
19.4.5 互動式進程 556
19.4.6 普通進程調度 557
19.4.7 實時進程調度 557
19.4.8 進程調度函數分析 558
19.5 進程切換 576
19.6 用戶態進程間通信 581
19.6.1 信號（Signal） 581
19.6.2 管道（pipe）和FIFO（命名管道） 627
19.6.3 進程間通信原語（System V IPC） 641
第20章 Linux文件管理 651
本章講解了Linux內核第三大核心組件「文件系統」的原理和實現內幕。
20.1 文件系統概述 651
20.1.1 Linux文件管理相關概念 652
20.1.2 Linux文件管理相關數據結構 657
20.1.3 Linux文件管理相關宏定義 682
20.1.4 Linux文件管理相關全局變數 691
20.2 文件管理相關初始化 699
20.3 文件系統類型注冊 711
20.4 掛接文件系統 712
20.5 文件系統類型超級塊讀取 730
20.5.1 get_sb_single()通用超級塊讀取函數 731
20.5.2 get_sb_nodev()通用超級塊讀取函數 737
20.5.3 get_sb_bdev()通用超級塊讀取函數 738
20.5.4 get_sb_pseudo()通用超級塊讀取函數 740
20.6 路徑名查找 747
20.7 訪問文件操作 759
20.7.1 打開文件 759
20.7.2 關閉文件 766
20.7.3 讀文件 768
20.7.4 寫文件 785
20.8 非同步I/O系統調用 792
20.9 Linux特殊文件系統 792
20.9.1 rootfs文件系統 793
20.9.2 sysfs文件系統 797
20.9.3 devfs設備文件系統 800
20.9.4 bdev塊設備文件系統 803
20.9.5 ramfs文件系統 804
20.9.6 proc文件系統 804
20.10 磁碟文件系統 813
20.10.1 ext2文件系統相關數據結構 813
20.10.2 ext2文件系統磁碟分區格式 819
20.10.3 ext2文件系統的各種文件 820
20.10.4 創建ext2文件系統 821
20.10.5 ext2文件系統的操作方法 822
20.11 關於initramfs 824
20.11.1 initramfs概述 824
20.11.2 initramfs與initrd的區別 824
20.11.3 initramfs相關全局變數 825
20.11.4 initramfs被編譯鏈接的位置 825
20.11.5 initramfs文件的生成過程 825
20.11.6 initramfs二進制文件格式說明（cpio格式） 828
20.11.7 initramfs二進制文件和列表文件對照示例 829
20.11.8 initramfs利弊 830
20.12 關於initrd 830
20.12.1 initrd概述 830
20.12.2 initrd相關全局變數 831
20.13 關於gzip壓縮文件 832
第21章 Linux模塊設計 834
本章講解了Linux內核模塊程序與應用程序的區別以及如何編寫和載入Linux內核模塊程序。
21.1 Linux模塊設計概述 834
21.2 Linux的內核空間和用戶空間 834
21.3 內核模塊與應用程序的區別 835
21.4 編譯模塊 837
21.5 裝載和卸載模塊 837
21.6 模塊層疊 838
21.7 模塊版本依賴 839
21.8 模塊編程示例 839
第22章 Linux系統異常中斷管理 841
本章講解了Linux內核如何管理系統異常中斷以及Linux系統調用的實現內幕。
22.1 Linux異常中斷處理 841
22.2 指令預取和數據訪問中止異常中斷處理 849
22.2.1 指令預取中止異常中斷處理 850
22.2.2 數據訪問中止異常中斷處理 858
22.3 Linux中斷處理 863
22.3.1 內核模式下的中斷處理 863
22.3.2 用戶模式下的中斷處理 867
22.4 從中斷返回 868
22.5 Linux中斷管理 869
22.5.1 Linux中斷管理相關數據結構與全局變數 870
22.5.2 Linux中斷管理初始化 872
22.5.3 安裝和卸載中斷處理程序 874
22.5.4 使能和禁止中斷 878
22.6 Linux系統調用 880
22.6.1 Linux系統調用內核實現過程 880
22.6.2 從系統調用返回 889
22.6.3 Linux系統調用用戶程序介面函數 890
22.6.4 Linux系統調用用戶介面函數與內核實現函數之間參數傳遞 899
第23章 Linux軟中斷和工作隊列 901
本章講解了Linux內核中的兩種延遲處理機制「軟中斷」和「工作隊列」的原理和實現。
23.1 概述 901
23.2 Linux軟中斷 902
23.2.1 軟中斷相關數據結構和全局變數 903
23.2.2 軟中斷初始化 904
23.2.3 軟中斷的核心操作函數do_softirq() 908
23.2.4 軟中斷看護進程執行函數ksoftirqd() 912
23.2.5 如何使用軟中斷 913
23.3 Linux工作隊列 918
23.3.1 Linux工作隊列相關數據結構和全局變數 918
23.3.2 Linux工作隊列初始化 921
23.3.3 將工作加入到工作隊列中 924
23.3.4 工作者進程執行函數worker_thread() 928
23.3.5 使用Linux工作隊列 931
第24章 Linux並發與競態 933
本章講解了Linux內核同步機制，包括幾種鎖定技術以及免鎖演算法。
24.1 並發與競態概述 933
24.1.1 Linux中的並發源 934
24.1.2 競態可能導致的後果 934
24.1.3 避免競態的規則 934
24.2 消除競態的「鎖定」技術 935
24.2.1 信號量（semphore）和互斥體（mutual exclusion） 935
24.2.2 讀寫信號量（rw_semaphore） 938
24.2.3 完成量（completion） 941
24.2.4 自旋鎖（spinlock_t） 942
24.2.5 讀寫自旋鎖（rwlock_t） 946
24.2.6 使用「鎖定」技術的注意事項 949
24.3 消除競態的非「鎖定」方法 949
24.3.1 免鎖演算法 949
24.3.2 原子操作 950
24.3.3 位操作 951
24.3.4 順序鎖 952
24.3.5 讀-復制-更新（Read-Copy-Update，RCU） 954
第25章 Linux設備驅動程序 958
本章講解了Linux內核第四大核心組件「設備驅動」的原理和實現內幕。同時還總結歸納了編寫各種設備驅動程序的方法和步驟。
25.1 設備驅動程序概述 958
25.1.1 設備驅動程序組成部分 959
25.1.2 設備號 959
25.1.3 設備文件 960
25.1.4 編寫設備驅動程序的關鍵 961
25.2 字元設備驅動程序 961
25.2.1 字元設備相關數據結構 961
25.2.2 字元設備相關全局變數 963
25.2.3 字元設備驅動程序全局初始化 963
25.2.4 為字元設備分配設備號 964
25.2.5 注冊字元設備驅動程序 968
25.2.6 字元設備的操作方法 971
25.2.7 用戶對字元設備驅動程序的調用過程 972
25.2.8 如何編寫字元設備驅動程序 974
25.2.9 關於TTY設備驅動程序 974
25.2.10 控制台設備驅動程序 975
25.3 塊設備驅動程序 986
25.3.1 塊設備相關數據結構 986
25.3.2 塊設備相關宏定義 997
25.3.3 塊設備相關全局變數 999
25.3.4 塊設備驅動程序全局初始化 1004
25.3.5 為塊設備分配主設備號 1006
25.3.6 注冊塊設備驅動程序 1009
25.3.7 塊設備驅動程序的操作方法 1017
25.3.8 調用塊設備驅動程序過程 1017
25.3.9 I/O調度 1031
25.3.10 如何編寫塊設備驅動程序 1032
25.4 網路設備驅動程序 1033
25.4.1 網路設備驅動程序概述 1033
25.4.2 網路設備相關數據結構 1034
25.4.3 網路設備相關宏定義 1044
25.4.4 網路設備相關全局變數 1045
25.4.5 創建net_device結構 1046
25.4.6 注冊網路設備 1048
25.4.7 網路設備的操作方法 1050
25.4.8 網路設備中斷服務程序 1051
25.4.9 如何編寫網路設備驅動程序 1051
25.5 PCI設備驅動程序 1052
25.5.1 PCI介面定義 1053
25.5.2 PCI設備的三個地址空間 1057
25.5.3 PCI匯流排仲裁 1058
25.5.4 PCI設備編號 1059
25.5.5 如何訪問PCI配置空間 1059
25.5.6 如何配置PCI設備 1061
25.5.7 PCI驅動程序相關數據結構 1062
25.5.8 PCI驅動程序相關宏定義 1068
25.5.9 PCI驅動程序相關全局變數 1068
25.5.10 Bootloader和內核做的事 1069
25.5.11 PCI驅動程序注冊 1069
25.5.12 PCI驅動程序介面函數 1071
25.5.13 如何編寫PCI驅動程序 1072
第4部分 Linux內核開發高級指南
第26章 Linux系統參數設置 1076
從本章開始的後續章節主要講解了比較高級或者平時較少關注的Linux內核方面的知識，本章講解了Linux中的4種系統參數格式和設置方法。
26.1 旗語系統參數（tag） 1076
26.1.1 與旗語系統參數相關數據結構和全局變數 1076
26.1.2 旗語系統參數說明 1082
26.1.3 旗語系統參數設置方法 1084
26.2 前期命令行設置的系統參數 1084
26.2.1 與前期命令行系統參數相關數據結構和全局變數 1084
26.2.2 前期命令行設置的系統參數說明 1085
26.2.3 前期命令行系統參數設置方法 1086
26.2.4 如何添加自己的前期命令行設置的系統參數 1087
26.3 老式命令行系統參數 1087
26.3.1 與老式命令行系統參數相關數據結構和全局變數 1087
26.3.2 老式命令行設置的系統參數說明 1088
26.3.3 老式命令行設置的系統參數設置方法 1089
26.3.4 如何添加自己的老式命令行設置的系統參數 1089
26.4 命令行系統參數 1089
26.4.1 與命令行系統參數相關數據結構和全局變數 1089
26.4.2 命令行設置的系統參數說明 1090
26.4.3 命令行設置的系統參數設置方法 1090
第27章 Linux內核調試 1091
本章介紹了Linux內核的調試方法。
27.1 打開Linux內核及其各模塊自帶的調試開關 1091
27.2 內核剖析（Profiling） 1093
27.3 通過列印調試（printk） 1095
27.3.1 關於printk() 1095
27.3.2 內核信息級別 1096
27.3.3 列印速度限制 1097
27.3.4 控制台重定向 1098
27.4 使用proc文件系統調試 1098
27.5 oops消息 1098
27.6 通過跟蹤命令strace調試 1099
27.7 使用gdb、kdb、kgdb調試 1099
第28章 Linux內核移植 1101
本章介紹了Linux內核的移植方法。
第29章 Linux內核優化 1104
本章介紹了Linux內核的優化方法。
29.1 編譯優化 1104
29.2 根據CPU特性進行優化 1105
29.3 對內核進行裁減 1105
29.4 優化系統內存配置 1106
29.5 優化系統啟動過程以縮減系統啟動時間 1106
29.6 內存映射優化 1107
29.7 工具軟體輔助優化 1107
第30章 Linux定時器 1109
本章介紹了Linux內核的軟體定時器。
30.1 定時器相關數據結構 1109
30.2 定時器相關宏定義 1111
30.3 定時器相關全局變數 1112
30.4 定時器和時鍾初始化 1113
30.5 獲取系統時間 1114
30.6 延遲函數 1115
30.7 與定時器相關系統調用 1115
30.8 使用定時器方法 1116
第31章 雜項 1117
本章介紹了PER_CPU變數以及Linux中的數據類型定義。
31.1 per_cpu變數 1117
31.2 Linux中的數據類型定義 1118
第32章 編譯鏈接文件說明 1119
本章注釋了ARM處理器系統中Linux內核的鏈接文件，以幫助讀者了解編譯出來的Linux內核各區段在內存中的存放位置。
參考文獻 1125

⑦ Linux驅動程序開發實例的目錄

前言
第1章 Linux設備驅動程序模型 1
1.1 設備驅動程序基礎 1
1.1.1 驅動程序的概念 1
1.1.2 驅動程序的載入方式 2
1.1.3 編寫可載入模塊 3
1.1.4 帶參數的可載入模塊 5
1.1.5 設備驅動程序的分類 6
1.2 字元設備驅動程序原理 7
1.2.1 file_operations結構 7
1.2.2 使用register_chrdev注冊字元
設備 9
1.2.3 使用cdev_add注冊字元設備 11
1.2.4 字元設備的讀寫 13
1.2.5 ioctl介面 14
1.2.6 seek介面 16
1.2.7 poll介面 18
1.2.8 非同步通知 22
1.3 proc文件系統 24
1.3.1 proc文件系統概述 24
1.3.2 seq_file機制 25
1.3.3 使用proc文件系統 27
1.4 塊設備驅動程序 32
1.4.1 Linux塊設備驅動程序原理 32
1.4.2 簡單的塊設備驅動程序實例 35
1.5 網路設備驅動程序 39
1.5.1 網路設備的特殊性 39
1.5.2 sk_buff結構 40
1.5.3 Linux網路設備驅動程序架構 42
1.5.4 虛擬網路設備驅動程序實例 46
1.6 Linux 2.6設備管理機制 50
1.6.1 kobject和kset 50
1.6.2 sysfs文件系統 51
1.6.3 設備模型層次 52
1.6.4 platform的概念 54
第2章 Linux內核同步機制 58
2.1 鎖機制 58
2.1.1 自旋鎖 58
2.1.2 讀寫鎖 60
2.1.3 RCU 61
2.2 互斥 64
2.2.1 原子操作 64
2.2.2 信號量 65
2.2.3 讀寫信號量 67
2.3 等待隊列 68
2.3.1 等待隊列原理 68
2.3.2 阻塞式I/O實例 68
2.3.3 完成事件 70
2.4 關閉中斷 71
第3章 內存管理與鏈表 72
3.1 物理地址和虛擬地址 72
3.2 內存分配與釋放 72
3.3 IO埠到虛擬地址的映射 73
3.3.1 靜態映射 73
3.3.2 動態映射 75
3.4 內核空間到用戶空間的映射 76
3.4.1 內核空間到用戶空間的地址
映射原理 76
3.4.2 mmap地址映射實例 78
3.5 內核鏈表 80
3.5.1 Linux內核中的鏈表 80
3.5.2 內核鏈表實例 81
第4章 延遲處理 83
4.1 內核線程 83
4.2 軟中斷機制 85
4.2.1 軟中斷原理 85
4.2.2 tasklet 87
4.3 工作隊列 89
4.3.1 工作隊列原理 89
4.3.2 工作隊列實例 91
4.4 內核時間 92
4.4.1 Linux中的時間概念 92
4.4.2 Linux中的延遲 93
4.4.3 內核定時器 93
第5章 簡單設備驅動程序 96
5.1 寄存器訪問 96
5.1.1 S3C6410地址映射 96
5.1.2 S3C6410看門狗驅動程序實例 98
5.1.3 S3C6410蜂鳴器驅動程序實例 102
5.2 電平控制 107
5.2.1 S3C6410 LED驅動程序實例 107
5.2.2 掃描型S3C6410按鍵驅動
程序實例 109
5.3 時序產生 112
5.3.1 時序圖原理 112
5.3.2 AT24C02晶元原理 112
5.3.3 AT24C02驅動程序開發實例 115
5.4 硬中斷處理 123
5.4.1 硬中斷處理原理 123
5.4.2 中斷型S3C6410按鍵驅動
程序實例 127
5.5 Linux I/O埠控制 132
5.5.1 Linux I/O埠讀寫 132
5.5.2 在應用層訪問Linux I/O
埠 133
5.5.3 /dev/port設備 134
第6章 深入Linux內核 135
6.1 嵌入式Linux系統構成 135
6.2 Linux內核導讀 136
6.2.1 Linux內核組成 136
6.2.2 Linux的代碼結構 137
6.2.3 內核Makefile 138
6.2.4 S3C6410硬體初始化 139
6.3 Linux文件系統 141
6.3.1 虛擬文件系統 141
6.3.2 根文件系統 143
6.3.3 文件系統載入 143
6.3.4 ext3文件系統 145
6.4 Flash文件系統 145
6.4.1 MTD設備 145
6.4.2 MTD字元設備 148
6.4.3 MTD塊設備 150
6.4.4 cramfs文件系統 153
6.4.5 JFFS2文件系統 153
6.4.6 YAFFS文件系統 155
6.4.7 文件系統總結 156
6.5 Linux內核移植 156
6.5.1 體系配置 156
6.5.2 添加yaffs2 157
6.5.3 Nand flash驅動程序移植 157
6.5.4 配置啟動參數 159
6.5.5 移植RTC驅動程序 160
6.6 根文件系統製作 162
6.6.1 Busybox 162
6.6.2 shell基礎 165
6.6.3 根文件系統構建實例 166
6.7 udev模型 167
6.7.1 udev模型原理 167
6.7.2 mdev的使用 167
第7章 I2C匯流排驅動程序 169
7.1 Linux的I2C驅動程序架構 169
7.1.1 I2C適配器 169
7.1.2 I2C演算法 170
7.1.3 I2C驅動程序結構 170
7.1.4 I2C從設備 171
7.1.5 i2c-dev設備層 171
7.2 Linux I2C驅動程序開發 174
7.2.1 S3C2410X的I2C控制器 174
7.2.2 S3C2410X的I2C驅動程序
分析 175
7.3 S3C2410的I2C訪問實例 182
7.4 I2C客戶端驅動程序 185
第8章 TTY與串口驅動程序 190
8.1 TTY概念 190
8.2 Linux TTY驅動程序體系 190
8.2.1 TTY驅動程序調用關系 190
8.2.2 TTY驅動程序原理 191
8.3 線路規程 194
8.4 串口驅動程序與TTY 196
8.4.1 串口設備驅動程序原理 196
8.4.2 S3C6410的串口驅動程序
實例 199
8.5 TTY應用層 202
第9章 網路設備驅動程序 205
9.1 DM9000網卡驅動程序
開發 205
9.1.1 DM9000原理 205
9.1.2 DM9000X驅動程序分析 207
9.1.3 DM9000網口驅動程序移植 215
9.2 NFS根文件系統搭建 219
9.2.1 主機配置 219
9.2.2 NFS根文件系統搭建實例 220
9.3 netlink Socket 224
9.3.1 netlink機制 224
9.3.2 netlink應用層編程 228
9.3.3 netlink驅動程序實例 229
第10章 framebuffer驅動程序 232
10.1 Linux framebuffer驅動
程序原理 232
10.1.1 framebuffer核心數據結構 232
10.1.2 framebuffer操作介面 234
10.1.3 framebuffer驅動程序的文件
介面 236
10.1.4 framebuffer驅動程序框架 236
10.2 S3C6410 顯示控制器 238
10.3 S3C6410 LCD驅動程序實例 243
10.4 framebuffer應用層 250
10.5 Qt4界面系統移植 251
第11章 輸入子系統驅動程序 253
11.1 Linux輸入子系統概述 253
11.1.1 input_dev結構 253
11.1.2 輸入事件 255
11.2 input_handler 256
11.2.1 Input Handler層 256
11.2.2 常用的Input Handler 259
11.3 輸入設備應用層 261
11.4 鍵盤輸入設備驅動程序
實例 262
11.5 event介面 267
11.6 觸摸屏驅動程序實例 270
11.6.1 S3C6410觸摸屏控制器 270
11.6.2 S3C6410觸摸屏驅動程序
設計 273
11.7 觸摸屏校準 282
11.7.1 觸摸屏校準原理 282
11.7.2 利用TSLIB庫校準觸摸屏 282
第12章 USB驅動程序 284
12.1 USB體系概述 284
12.1.1 USB系統組成 284
12.1.2 USB主機 284
12.1.3 USB設備邏輯層次 285
12.2 Linux USB驅動程序體系 287
12.2.1 USB總體結構 287
12.2.2 USB設備驅動程序 287
12.2.3 主機控制器驅動程序 288
12.2.4 USB請求塊urb 289
12.2.5 USB請求塊的填充 291
12.3 S3C6410 USB主機控制器
驅動程序 292
12.3.1 USB主機控制器驅動程序
分析 292
12.3.2 S3C6410 USB驅動程序
載入 294
12.4 USB鍵盤設備驅動程序
分析 296
12.5 USB Gadget驅動程序 301
12.5.1 Linux USB Gadget驅動程序 301
12.5.2 Linux USB Gadget驅動程序
實例 302
第13章 音頻設備驅動程序 303
13.1 ALSA音頻體系 303
13.2 ALSA驅動層API 304
13.2.1 音效卡和設備管理 304
13.2.2 PCM API 304
13.2.3 控制與混音API 305
13.2.4 AC97 API 306
13.2.5 SOC層驅動 307
13.3 ALSA驅動程序實例 308
13.3.1 S3C6410的AC97控制
單元 308
13.3.2 S3C6410音效卡電路原理 309
13.3.3 S3C6410的數字音頻介面 310
13.3.4 wm9713的數字音頻介面 313
13.4 ALSA音頻編程介面 316
13.4.1 ALSA PCM介面實例 316
13.4.2 ALSA MIDI介面實例 320
13.4.3 ALSA mixer介面實例 321
13.4.4 ALSA timer介面實例 322
第14章 video4linux2視頻
驅動程序 327
14.1 video4linux2驅動程序
架構 327
14.1.1 video4linux2驅動程序的
注冊 327
14.1.2 v4l2_fops介面 331
14.1.3 常用的結構 332
14.1.4 video4linux2的ioctl函數 333
14.2 S3C6410攝像頭驅動程序
分析 333
14.2.1 電路原理 333
14.2.2 驅動程序分析 334
14.3 video4linux2應用層實例 339
第15章 SD卡驅動程序 346
15.1 Linux SD卡驅動程序體系 346
15.1.1 SD卡電路原理 346
15.1.2 MMC卡驅動程序架構 347
15.1.3 MMC卡驅動程序相關
結構 347
15.1.4 MMC卡塊設備驅動程序 350
15.1.5 SD卡主機控制器介面驅動
程序 356
15.2 S3C6410 SD卡控制器驅動
程序分析 360
15.2.1 電路原理 360
15.2.2 S3C6410 SDHCI驅動
程序原理 360
15.2.3 SD卡的載入實例 364
參考文獻 366