① linux驱动开发要有哪些基础
需要一定的努力才可以学好:
Linux设备驱动是linux内核的一部分,是用来屏蔽硬件细节,为上层提供标准接口的一种技术手段。为了能够编写出质量比较高的驱动程序,要求工程师必须具备以下几个方面的知识:
1、 熟悉处理器的性能
如:处理器的体系结构、汇编语言、工作模式、异常处理等。对于初学者来说,在还不熟悉驱动编写方法的情况下,可以先不把重心放在这一项上,因为可能因为它的枯燥、抽象而影响到你对设备驱动的兴趣。随着你不断地熟悉驱动的编写,你会很自然的意识到此项的重要性。
2、掌握驱动目标的硬件工作原理及通讯协议
如:串口控制器、显卡控制器、硬件编解码、存储卡控制器、I2C通讯、SPI通讯、USB通讯、SDIO通讯、I2S通讯、PCI通讯等。编写设备驱动的前提就是需要了解设备的操作方法,所以这些内容的重要程度不言而喻。但不是说要把所有设备的操作方法都熟悉了以后才可以写驱动,你只需要了解你要驱动的硬件就可以了。
一、掌握硬件的控制方法
如:中断、轮询、DMA 等,通常一个硬件控制器会有多种控制方法,你需要根据系统性能的需要合理的选择操作方法。初学阶段以实现功能为目的,掌握的顺序应该是,轮询->中断->DMA。随着学习的深入,需要综合考虑系统的性能需求,采取合适的方法。
二、良好的GNU C语言编程基础
如:C语言的指针、结构体、内存操作、链表、队列、栈、C和汇编混合编程等。这些编程语法是编写设备驱动的基础,无论对于初学者还是有经验者都非常重要。
三、 良好的linux操作系统概念
如:多进程、多线程、进程调度、进程抢占、进程上下文、虚拟内存、原子操作、阻塞、睡眠、同步等概念及它们之间的关系。这些概念及方法在设备驱动里的使用是linux设备驱动区别单片机编程的最大特点,只有理解了它们才会编写出高质量的驱动。
四、掌握linux内核中设备驱动的编写接口
如:字符设备的cdev、块设备的gendisk、网络设备的net_device,以及基于这些基本接口的framebuffer设备的fb_info、mtd设备的mtd_info、tty设备的tty_driver、usb设备的usb_driver、mmc设备的mmc_host等。
② linux下如何开发sdio设备驱动
以LinuxKernelSdioMx28 / LinuxKernelSdioMx53项目代码为例:
- mole_init(DibBridgeTargetMoleInit)
驱动模块初始化入口
- DibBridgeTargetMoleInit():模块初始化函数。
1.调用sdio_register_driver()注册sdio接口驱动,
2.调用register_chrdev()注册驱动模块为字符设备。
- sdio_register_driver():向系统注册sdio接口驱动,调用以后,系统会触发sdio设备id检测,如果设备id和接口驱动里.id_table里定义的id一致,则系统调用probe函数。
1. 可以在DibBridgeTargetMoleInit()里调用,这样insmod之后,驱动接口即被注册(设备id被注册),有相应设备插入则probe会被调用(此种做法参考LinuxKernelSdioMx28)
2. 也可以在sdio初始化时调用,这样设备插入时,probe不会被调用,只有在sdio初始化,sdio_register_driver()被调用时,系统才会重新检测设备id,并调用probe。(此种做法好处是,模块初始化不涉及何种设备,具有更好的通用性。参考LinuxKernelSdioMx53)
- static struct sdio_driver Dib_sdio_driver
是sdio接口驱动的结构体,包括.id_table, .probe()函数等,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,它里面定义了此sdio驱动模块关心的sdio设备id号,只有插入的sdio设备的id号和这里面定义的id对应上,系统才会调用.probe函数。
- register_chrdev()
将驱动模块向系统注册为字符设备,并将操作该设备的接口函数file_operations也一起注册了。
1.可以在DibBridgeTargetMoleInit()里调用。(参考LinuxKernelSdioMx53/LinuxKernelSdioMx28代码)
2.也可以在probe函数里调用,即只有在系统检测到硬件设备时才去注册字符设备(参考sdk8remote代码)
- struct file_operations
包含如下最基本的文件操作函数,
struct file_operations fops =
{
.ioctl = DibBridgeTargetMoleIoctl, //控制命令传输或数据传输
.open = DibBridgeTargetMoleOpen,
.read = DibBridgeTargetMoleReadData, //数据传输
.write = DibBridgeTargetMoleWriteData
.release = DibBridgeTargetMoleRelease,
};
- .ioctl/.read 等等
user space和kernel space的传输通道,通过使用_from_user和_to_user这样的函数来实现数据传递
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