Linux驱动开发准备
2017-06-29 18:17
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1、Linux驱动开发概述
Linux驱动分类,分类有很多分类方法,比如常规分类法、总线分类法,按照常规分类法可分为字符设备、块设备、网络设备。1.1 字符设备
字符设备是一种按字节(最小访问单位)来访问的设备,字符驱动则负责驱动字符设备,这样的驱动通常用文件的方式访问,比如open, close, read和write 系统调用。例:串口,LED,按键。1.2 块设备
块设备是一种按块访问的设备(最小访问单元)1、在大部分的Unix系统中, 块设备定义为:以块(通常是512字节)为最小传输单位的设备,块设备不能按字节处理数据。
2、而Linux则允许块设备传送任意数目的字节。因此,块和字符设备的区别仅仅是驱动的与内核的接口不同。常见的块设备包括硬盘,flash,SD卡……
1.3 网络接口
网络接口可以是一个硬件设备,如网卡(eth0); 但也可以是一个纯粹的软件设备, 比如回环接口(lo).一个网络接口负责发送和接收数据报文。1.4 总线分类法
USB设备,PCI设备,平台总线设备2、驱动程序学习方法
驱动程序学习分为3步:1、分析驱动程序的模型,分析模型最好参考范例代码,总结出模型后自己编写出框架
2、实现硬件操作,硬件访问首先对裸机驱动要很熟悉,然后把它移植到Linux驱动中
3、编写应用程序测试驱动
3、硬件访问技术
3.1硬件访问流程
硬件访问实质:驱动程序控制设备,主要是通过访问设备内的寄存器来达到控制目的,因此我们讨论如何访问硬件,就成了如何访问这些寄存器了。访问流程包括地址的映射和寄存器的读写
3.2地址映射
在Linux系统中,无论是内核程序还是应用程序,都只能使用虚拟地址,而芯片手册中给出的硬件寄存器地址或者RAM地址则是物理地址,无法直接使用,因此,我们读写寄存器的第1步就是将将它的物理地址映射为虚拟地址。地址映射又分为静态映射和动态映射。用的比较多的是动态映射
动态映射:
所谓动态映射,是指在驱动程序中采用ioremap函数将物理地址映射为虚拟地址。
原型:void * ioremap(physaddr, size)
参数:
Physaddr:待映射的物理地址
Size: 映射的区域长度
返回值:映射后的虚拟地址
静态映射:
所谓静态映射,是指Linux系统根据用户事先指定的映射关系,在内核启动时,自动地将物理地址映射为虚拟地址。
1. 如何事先指定映射关系?
在静态映射中,用户是通过map_desc结构来指明
物理地址与虚拟地址的映射关系。
struct map_desc {
unsigned long virtual; /* 映射后的虚拟地址 */
unsigned long pfn; /* 物理地址所在的页帧号 */
unsigned long length; /* 映射长度 */
unsigned int type; /* 映射的设备类型 */
};
pfn: 利用__phys_to_pfn(物理地址)可以计算出物理地址所在的物理页帧号
将这个结构体填充后把它放入内核代码的arch->arm->mach-芯片名字->Cpu.c的map_desc 对应的数组即可
2. 内核启动时,在什么地方完成自动映射?
在s3cXXX_init_io()函数里面完成映射
3.3寄存器读写
在完成地址映射后,就可以读写寄存器了,Linux内核提供了一系列函数,来读写寄存器。
unsigned ioread8(void *addr)
unsigned ioread16(void *addr)
unsigned ioread32(void *addr)
unsigned readb(address)
unsigned readw(address)
unsigned readl(address)
void iowrite8(u8 value, void *addr)
void iowrite16(u16 value, void *addr)
void iowrite32(u32 value, void *addr)
void writeb(unsigned value, address)
void writew(unsigned value, address)
void writel(unsigned value, address)
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