① linux驅動開發要有哪些基礎
需要一定的努力才可以學好:
Linux設備驅動是linux內核的一部分,是用來屏蔽硬體細節,為上層提供標准介面的一種技術手段。為了能夠編寫出質量比較高的驅動程序,要求工程師必須具備以下幾個方面的知識:
1、 熟悉處理器的性能
如:處理器的體系結構、匯編語言、工作模式、異常處理等。對於初學者來說,在還不熟悉驅動編寫方法的情況下,可以先不把重心放在這一項上,因為可能因為它的枯燥、抽象而影響到你對設備驅動的興趣。隨著你不斷地熟悉驅動的編寫,你會很自然的意識到此項的重要性。
2、掌握驅動目標的硬體工作原理及通訊協議
如:串口控制器、顯卡控制器、硬體編解碼、存儲卡控制器、I2C通訊、SPI通訊、USB通訊、SDIO通訊、I2S通訊、PCI通訊等。編寫設備驅動的前提就是需要了解設備的操作方法,所以這些內容的重要程度不言而喻。但不是說要把所有設備的操作方法都熟悉了以後才可以寫驅動,你只需要了解你要驅動的硬體就可以了。
一、掌握硬體的控制方法
如:中斷、輪詢、DMA 等,通常一個硬體控制器會有多種控制方法,你需要根據系統性能的需要合理的選擇操作方法。初學階段以實現功能為目的,掌握的順序應該是,輪詢->中斷->DMA。隨著學習的深入,需要綜合考慮系統的性能需求,採取合適的方法。
二、良好的GNU C語言編程基礎
如:C語言的指針、結構體、內存操作、鏈表、隊列、棧、C和匯編混合編程等。這些編程語法是編寫設備驅動的基礎,無論對於初學者還是有經驗者都非常重要。
三、 良好的linux操作系統概念
如:多進程、多線程、進程調度、進程搶占、進程上下文、虛擬內存、原子操作、阻塞、睡眠、同步等概念及它們之間的關系。這些概念及方法在設備驅動里的使用是linux設備驅動區別單片機編程的最大特點,只有理解了它們才會編寫出高質量的驅動。
四、掌握linux內核中設備驅動的編寫介面
如:字元設備的cdev、塊設備的gendisk、網路設備的net_device,以及基於這些基本介面的framebuffer設備的fb_info、mtd設備的mtd_info、tty設備的tty_driver、usb設備的usb_driver、mmc設備的mmc_host等。
② linux下如何開發sdio設備驅動
以LinuxKernelSdioMx28 / LinuxKernelSdioMx53項目代碼為例:
- mole_init(DibBridgeTargetMoleInit)
驅動模塊初始化入口
- DibBridgeTargetMoleInit():模塊初始化函數。
1.調用sdio_register_driver()注冊sdio介面驅動,
2.調用register_chrdev()注冊驅動模塊為字元設備。
- sdio_register_driver():向系統注冊sdio介面驅動,調用以後,系統會觸發sdio設備id檢測,如果設備id和介面驅動里.id_table里定義的id一致,則系統調用probe函數。
1. 可以在DibBridgeTargetMoleInit()里調用,這樣insmod之後,驅動介面即被注冊(設備id被注冊),有相應設備插入則probe會被調用(此種做法參考LinuxKernelSdioMx28)
2. 也可以在sdio初始化時調用,這樣設備插入時,probe不會被調用,只有在sdio初始化,sdio_register_driver()被調用時,系統才會重新檢測設備id,並調用probe。(此種做法好處是,模塊初始化不涉及何種設備,具有更好的通用性。參考LinuxKernelSdioMx53)
- static struct sdio_driver Dib_sdio_driver
是sdio介面驅動的結構體,包括.id_table, .probe()函數等,如下
static struct sdio_driver Dib_sdio_driver = {
.name = "Dib_sdio",
.id_table = Dib_sdio_ids,
.probe = Dib_sdio_probe,
.remove = __devexit_p(Dib_sdio_remove),
};
其中.id_table很重要,它裡面定義了此sdio驅動模塊關心的sdio設備id號,只有插入的sdio設備的id號和這裡面定義的id對應上,系統才會調用.probe函數。
- register_chrdev()
將驅動模塊向系統注冊為字元設備,並將操作該設備的介面函數file_operations也一起注冊了。
1.可以在DibBridgeTargetMoleInit()里調用。(參考LinuxKernelSdioMx53/LinuxKernelSdioMx28代碼)
2.也可以在probe函數里調用,即只有在系統檢測到硬體設備時才去注冊字元設備(參考sdk8remote代碼)
- struct file_operations
包含如下最基本的文件操作函數,
struct file_operations fops =
{
.ioctl = DibBridgeTargetMoleIoctl, //控制命令傳輸或數據傳輸
.open = DibBridgeTargetMoleOpen,
.read = DibBridgeTargetMoleReadData, //數據傳輸
.write = DibBridgeTargetMoleWriteData
.release = DibBridgeTargetMoleRelease,
};
- .ioctl/.read 等等
user space和kernel space的傳輸通道,通過使用_from_user和_to_user這樣的函數來實現數據傳遞
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