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设备驱动程序嵌入式设备框图
¡ linux设备驱动程序是处理或操作硬件控制器
的软件,被集成在内核中,是常驻内存的低
级硬件处理程序的共享库,设备驱动程序就
是对设备的抽象处理。
¡ Linux允许设备驱动程序作为内核可加载模块
实现,这样除了可以在系统启动时进行注册
外,还可以在启动后进行加载注册。
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设备驱动程序的功能设备驱动程序与外界的接口
¡ 对设备进行初始化
¡ 使设备投入和退出服务
¡ 检测和处理设备出现的错误
¡ 设备和系统之间交换数据的界面
¡ ”黑盒子”,内含设备的固有特性
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功能结构设备驱动程序的特点
¡ 技术
系统内核的一部分
I/O请求用户空间返回,进程继续—
—程序调用和数据集合
—动态加载
设备驱动程序 ISR ¡ 开发
ret_from_sys_call
—嵌入式驱动程序需求多样
¡嵌入式设备差异性大
系统调用¡嵌入式系统资源有限
设备
— Time to market
内核空间
—专业知识,软硬件知识
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设计流程 Linux驱动开发环境
¡ 熟悉设备的功能结构和特性主机+目标机
¡ 确定设备类型¡ 主机:Linux或Windows+Cygwin
¡ 搜集可重用代码¡ 主机工具链:cross gcc + glibc+gdb
¡ 编写驱动程序代码¡ 主机和目标机通过网络共享文件系统
¡ 调试与测试¡ 内核崩溃不影响主机
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驱动程序的结构
Linux设备类型
Application Application
area
System Call Interface
¡ 字符设备
Virture File System (VFS)
¡ 块设备 BSD socket
¡ 网络设备 Kernel work
Buffer Cache Transport(TCP/DUP)
Subsystem
Network(IP)
Character work
Device Driver Device Driver Device Driver
Device Interface
9 Hardware Hardware 10
字符块设备、驱动程序和接口字符设备
¡ 能够象字节流(比如键盘,显示器)一样被访
问的设备,由字符设备驱动程序来实现这种
特性,字符设备驱动程序通常至少需要实现
open, close, read,和write系统调用。
¡ 字符设备以字节为单位进行数据处理,通常
只允许按顺序访问
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块设备网络设备
¡ 与字符设备的区别仅仅在于内核内部管理数据的方¡ 和其它主机交换数据的设备
式,也就是内核和驱动程序的接口不同。¡ 内核和驱动程序之间的通信完全不同于内核和字符设备以
¡ 块设备驱动程序除了给内核提供和字符驱动程序一及块设备驱动程序之间的通信,内核调用一套和数据包传
输相关的函数,而不是read, write.
样的接口以外,还提供了专门面向块设备的接口。
¡ Linux分配给网络接口一个唯一的名字(比如eth0),网络
¡ 块设备将数据按可寻址的块为单位进行处理,可以设备是一类特殊的设备,每块网卡有名字但没有设备文件
随机访问,利用缓冲技术可以一次传递任意字节的与之对应
数据查看系统中的设备:/proc/devices
¡ 块设备通过/dev目录下的文件系统接点被访问的。¡ 由内核中的网络子系统驱动,负责发送和接收数据包,它
块设备(例如磁盘)上能够容纳文件系统。无须了解每项事务是如何映射到实际传送的数据包的,例
如尽管Telent和FTP连接都是面向流的,它们都使用了同一
个设备,但这个设备看到只是数据包,而不是独立的流。
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驱动程序模块的编写概述
模块与应用程序的比较(一)
Linux 中还存在其他类型的驱动程序模块, 应用程序从头到尾只执行单个任务,而模块
这些模块利用内核提供的公共服务来处理特却只是预先注册自己以便服务于将来的某个
定类型的设备,例如USB驱动程序,FireWire 请求,因此首先需要调用函数init_module作
驱动程序和I2C驱动程序等内核开发者实现整为模块的入口点,而函数cleanup_module则
个设备类型的共有特性,然后导出给上层应是卸载模块时所必须调用的。
用程序。
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驱动程序模块的编写概述驱动程序模块的编写概述
模块与应用程序的比较(二) 模块与应用程序的比较(三)
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