linux設備驅動第三

㈠ linux輸入設備驅動

輸入設備（如按鍵、鍵盤、觸摸屏、滑鼠等）是典型的字元設備，其一般的工作機理是底層在按鍵、觸摸等動作發送時產生一個中斷（或驅動通過Timer定時查詢)，然後CPU通過SPI、I-C或外部存儲器匯流排讀取鍵值、坐標等數據，並將它們放入一個緩沖區，字元設備驅動管理該緩沖區，而驅動的read ()介面讓用戶可以讀取鍵值、坐標等數據。顯然，在這些工作中，只是中斷、讀鍵值/坐標值是與設備相關的，而輸入事件的緩沖區管理以及字元設備驅動的file operations介面則對輸入設備是通用的。基於此，內核設計了輸入子系統，由核心層處理公共的工作。drivers/input/keyboardgpio_keys.c基於input架構實現了一個通用的GPIO按鍵驅動。該驅動是基於platform_driver架構的，名為「gpio-keys」。它將與硬體相關的信息(如使用的GPIO號，按下和抬起時的電平等）屏蔽在板文件platform_device的platform_data中，因此該驅動可應用於各個處理器，具有良好的跨平台性。GPIO按鍵驅動通過input_event () 、input_sync()這樣的函數來匯報按鍵事件以及同步事件。從底層的GPIO按鍵驅動可以看出，該驅動中沒有任何file_operations的動作，也沒有各種IO模型，注冊進入系統也用的是input_register_device (）這樣的與input相關的API。這是由於與Linux VFS介面的這一部分代碼全部都在drivers/input/evdev.c中實現了。

㈡ Linux網路設備驅動的具體結構

Linux網路設備驅動程序的體系結構從上到下可以劃分為4層，依次為網路協議介面層、網路設備介面層、提供實際功能的設備驅動功能層以及網路設備與媒介層，這4層的作用如下所示：
1）網路協議介面層向網路層協議提供統一的數據包收發介面，不論上層協議是ARP，還是IP，都通過dev_queue_xmit() 函數發送數據，並通過netif rx ()函數接收數據。這一層的存在使得上層協議獨立於具體的設備。
2）網路設備介面層向協議介面層提供統一的用於描述具體網路設備屬性和操作的結構體net device,該結構體是設備驅動功能層中各函數的容器。實際上，網路設備介面層從宏觀上規劃了具體操作硬體的設備驅動功能層的結構。
3）設備驅動功能層的各函數是網路設備介面層net_device數據結構的具體成員，是驅使網路設備硬體完成相應動作的程序，它通過hard_start_ xmit ()函數啟動發送操作，並通過網路設備上的中斷觸發接收操作。
4）網路設備與媒介層是完成數據包發送和接收的物理實體，包括網路適配器和具體的傳輸媒介，網路適配器被設備驅動功能層中的函數在物理上驅動。對於Linux系統而言，網路設備和媒介都可以是虛擬的。

㈢ LINUX 終端設備驅動

在Linux系統中，終端是一種字元型設備，它有多種類型，通常使用tty (Teletype）來簡稱各種類型的終端設備。對於嵌入式系統而言，最普遍採用的是UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)串列埠，日常生活中簡稱串口。
Linux內核中tty的層次結構它包含tty核心tty_10.c、tty或路規在n_tty.C(頭現N_11Y線路規程）和tty驅動實例xxx_tty.c，tty線路規程的工作是以特殊的方式格式化從一個用戶或者硬體收到的數據，這種格式化常常採用一個協議轉換的形式tty _io.c本身是一個標準的字元設備驅動，它對上有字元改備的職貢，買現tle_operatIonS雙貝圖效。但是tty核心層對下又定義了tty_driver的架構，這樣tty設備驅動的主體工作就變成了琪允tty_driVeT依構體中的成員，實現其中的tty_operations的成員函數，而不再是去實現file_operations這一級的工作。tty設備發送數據的流程為:tty核心從一個用戶獲取將要發送給一個tty設備的數據，tty核心將數據傳遞給tty線路規程驅動，接著數據被傳遞到tty驅動，tty驅動將數據轉換為可以發送給硬體的格式。接收數據的流程為:從tty硬體接收到的數據向上交給tty驅動，接著進入tty線路規程驅動，再進入tty核心，在這里它被一個用戶獲取。盡管一個特定的底層UART設備驅動完全可以遵循上述tty_driver的方法來設計，即定義tty_driver並實現tty_operations中的成員函數，但是鑒於串口之間的共性，Linux考慮在文件drivers'ttyliserial'serial_core.c中實現了UART設備的通用tty驅動層（我們可以稱其為串口核心層)。這樣，UART驅動的主要任務就進一步演變成了實現serial-core.c中定義的一組uart_xxx介面而不是tty_xxx介面。因此，按照面向對象的思想，可以認為tty_driver是字元設備的泛化、serial-core是tty_driver的泛化，而具體的串口驅動又是serial-core的泛化。

㈣ linux的設備驅動一般分為幾類各有什麼特點

大致分為三類，字元驅動，塊設備驅動，網路設備驅動。
字元設備可以看成是用位元組流存取的文件

塊設備則可以看成是可以任意存取位元組數的字元設備，在應用上只是內核管理數據方式不同

網路設備可以是一個硬體設備，或者是軟體設備，他沒有相應的read write，它是面向流的一種特殊設備。

㈤ 如何學習Linux設備驅動

通常，內核的升級對從事linux應用程序開發的人員來說影響較小，因為系統調用基本保持兼容，影響比較大的是驅動開發人員。每次內核的更新都可能導致許多內核函數原型上的變化，其中既有內核本身提供的函數，也有硬體平台代碼提供的函數，後者變化的更加頻繁。這一點從許多經典書籍就可驗證，當你按照手裡的經典著作，如：Alessandro的《linux設備驅動程序》，編寫驅動時，發現並不能夠成功的在你的linux平台上編譯通過、或不能正常執行，原因就在於你用的內核和書里的不一致。
本文從兩個方面去解釋這個問題，一方面是如何寫好linux設備驅動，另一方面是如何應對不斷升級的內核。
如何寫好Linux設備驅動
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：
● 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。
● 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。
● 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。
● 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。
● 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。
● 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。
Linux內核為設備驅動編寫者提供了標準的介面，驅動編寫者無需精通內核的各個部分，只需要明確內核提供給我們的介面，並實現此介面就可以了。內核提供的介面採用的是面向對象的思路，即把目標設備抽象成一個對象，通常利用一個結構體來描述這個對象。驅動工程師的任務就是實現這個對象。這個結構體中會包含設備的屬性（用變數表示）和操作方法（用函數指針表示）。如：字元設備的cdev
struct cdev {
struct kobject kobj;
struct mole *owner;
const struct file_operations *ops; // 操作方法結合，其它項都是屬性
struct list_head list;
dev_t dev;
unsigned int count;
};
開始階段可以以模仿為主，即套用一些固定的模板、參考常式。
如何應對不斷升級的內核
內核升級對驅動的影響主要體現在，（1）驅動介面定義的變化；（2）內核的一些功能函數的名稱、參數、頭文件、宏定義的變化；（3）平台代碼關於硬體操作方面封裝的一些函數的變化；（4）設備模型的影響。
● 驅動介面定義的變化
如：2.4內核中字元設備驅動的注冊介面是：
int register_chrdev(unsigned int major, const char * name, struct file_operations *fops)
而2.6內核中已經不建議使用這種方法了，改為：
int cdev_add(struct cdev *p, dev_t dev, unsigned count)
這種介面定義及注冊方法帶來的變化，發生的並不頻繁。解決方案是：參考內核中的代碼。這種介面定義及注冊方法在內核中非常容易找到，如：字元設備驅動的注冊方法及介面定義可以參照內核driver/char/目錄下的很多實例。
● 內核的一些功能函數的名稱、參數、頭文件、宏定義的變化
如：中斷注冊函數的格式及參數在2.4內核、2.6內核低版本和高版本之間都存在差別，在2.6.8中，中斷注冊函數的定義為：
int request_irq(unsigned int irq, irqreturn_t (*handler)(int, void *, struct pt_regs *),unsigned long irq_flags, const char * devname, void *dev_id)
irq_flags的取值主要為下面的某一種或組合： SA_INTERRUPT、SA_SAMPLE_RANDOM、SA_SHIRQ
在2.6.26中，中斷注冊函數的定義為：
int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler,unsigned long irqflags, const char *devname, void *dev_id)
typedef irqreturn_t (*irq_handler_t)(int, void *); irq_flags的取值主要為下面的某一種或組合：（功能和2.6.8的對應）IRQF_DISABLED、IRQF_SAMPLE_RANDOM、IRQF_SHARED
當出現這些問題時，編譯過程中，編譯器會給我們比較明確的錯誤提示，根據這些提示你可以判斷出是否是缺少頭文件問題、是否是函數參數定義有誤等。解決問題的最好辦法還是到你的目標內核中找信息。此時找問題的方法可以藉助於搜索，如：你可以在新的內核中搜索request_irq，看新內核中的驅動是如何使用它的，這種方法非常有效。
● 平台代碼關於硬體操作方面封裝的一些函數的變化
內核中，硬體平台相關的代碼在內核更新過程中變化比較頻繁，和我們的設備驅動也是息息相關，所以在針對一個新內核編寫設備驅動前，一定要熟悉你的平台代碼的結構。有時平台雖然提供了內核要求的介面函數，但使用起來功能卻並不完善。下面還是先舉個例子說明平台代碼更新對設備驅動的影響。
如：在linux-2.6.8內核中，調用set_irq_type(IRQ_EINT0,IRQT_FALLING);去設置S3C2410的IRQ_EINT0的中斷觸發信號類型，你會發現不會有什麼效果。跟蹤代碼發現內核的set_irq_type函數需要平台提供一個針對硬體平台的實現函數
static struct irqchip s3c_irqext_chip = {
.mask = s3c_irqext_mask,
.unmask = s3c_irqext_unmask,
.ack = s3c_irqext_ack,
.type = s3c_irqext_type
};
s3c_irqext_type就是linux內核需要的實現函數，而s3c_irqext_type在2.6.8中的實現為： static int s3c_irqext_type(unsigned int irq, unsigned int type)
{
irqdbf("s3c_irqext_type: called for irq %d, type %d\n", irq, type);
return 0;
}
原來並沒有實現。而在較高版本的內核，如2.6.26內核中，這個函數是實現了的。所以你一定要小心。當平台函數不好用時，一定要查查原因，或者直接操作硬體寄存器來達到目的。
● 2.6內核設備模型對驅動的影響
在2.6內核中寫設備驅動和在2.4內核中有著很大的不同，主要就是在設備驅動中融入了比設備驅動本身結構還復雜、還難以理解的設備模型。初學驅動時你可以不理會設備模型，但你會發現內核里的驅動代碼基本上都是融入了設備模型的了。所以很多時候你不得不面對現實，還是要弄懂它，並且它也的注冊方法也會隨著內核的升級而發生變化。解決此類問題的最好方法還是參考目標內核驅動代碼。

㈥ LINUX設備驅動程序(第3版)怎麼樣，適合什麼水平的人學習呢

這本書不好，理論性太強，不適合初學者，宋寶華《linux設備驅動開發詳解》好點。可以看看，我這兒還有電子版。我QQ379165820，要的話發給你。

㈦ lkd2，ldd3，ulk分別是什麼書其中「ldd3」是「Linux設備驅動程序（第3版）」

lkd2 —— linux kernel development Linux內核開發第二版
ulk —— Understanding the Linux Kernel 深入理解Linux內核
ldd3 你已經知道啦

㈧ linux設備驅動第三篇：如何寫一個簡單的字元設

#include<iostream>
#include<cstring>
using namespace std;
class string
{
private:
char *str;
public:
string(char *s);
~string(){delete str;};
int getlen(){return strlen(str)+1;}
char *get(){return str;}
void print();
};

string::string(char *s)
{
str=new char[strlen(s)+1];
strcpy(str,s);
cout<<"constructing string"<<endl;
}
void string::print()
{
cout<<"原數組為:"<<str<<endl;
}

class editstring : public string
{
private:
char *str;
unsigned int cursor;
public:
editstring(char *s);
~editstring(){delete str;};
void setcurright()
{
if(cursor<strlen(str)+1)
cursor++;
cout<<"游標點右移為:"<<cursor<<endl;
};
void setcurleft()
{
if(cursor>0)
cursor--;
cout<<"游標點左移為:"<<cursor<<endl;
};
void insert(char c);
void deletes();
char *get(){return str;}
void replace(char c);
void print();
};
editstring::editstring(char *s):string(s)
{
str=new char[strlen(s)+1];
strcpy(str,s);
cursor=0;
cout<<"constructing editstring"<<endl;
}
void editstring::insert(char c)
{
cout<<"插入字母:"<<c<<""<<endl<<"目前游標點為"<<cursor<<""<<endl;
int max=strlen(str)+1;
max++;
char *temp=new char[max];
strcpy(temp,str);
str=new char[max];
strcpy(str,temp);
unsigned int j;
for(j=cursor;j<max-1;j++)
{
str[j+1]=temp[j];
}
str[cursor]=c;
delete []temp; //delete temp.一樣嗎？
}
void editstring::deletes()
{
cout<<"刪除函數被調用。"<<endl<<"目前游標點為"<<cursor<<""<<endl;
int max=strlen(str)+1;
int i=0;
for(i=cursor;i<max;i++)
{
str[i]=str[i+1];
}
i--;
str[i]='\0';
}
void editstring::replace(char c)
{
cout<<"替換函數被調用。"<<endl<<"目前游標點為"<<cursor<<""<<endl;
str[cursor]=c;
}
void editstring::print()
{
cout<<"編輯後的數組為:"<<str<<endl;
}

void main()
{
editstring p("china");
p.string::print();
p.setcurright();
p.setcurright();
p.setcurleft();
p.deletes();
p.editstring::print();
p.insert('a');
p.editstring::print();
p.deletes();
p.editstring::print();
p.replace('s');
p.editstring::print();

}

㈨ 如何編寫linux操作系統下的設備驅動程序

Linux是Unix操作系統的一種變種,在Linux下編寫驅動程序的原理和
思想完全類似於其他的Unix系統,但它dos或window環境下的驅動程序有很大的
區別.在Linux環境下設計驅動程序,思想簡潔,操作方便,功能也很強大,但是
支持函數少,只能依賴kernel中的函數,有些常用的操作要自己來編寫,而且調
試也不方便.本人這幾周來為實驗室自行研製的一塊多媒體卡編制了驅動程序,
獲得了一些經驗,願與Linux fans共享,有不當之處,請予指正.

以下的一些文字主要來源於khg,johnsonm的Write linux device driver,
Brennan's Guide to Inline Assembly,The Linux A-Z,還有清華BBS上的有關
device driver的一些資料. 這些資料有的已經過時,有的還有一些錯誤,我依
據自己的試驗結果進行了修正.

一. Linux device driver 的概念

系統調用是操作系統內核和應用程序之間的介面,設備驅動程序是操作系統
內核和機器硬體之間的介面.設備驅動程序為應用程序屏蔽了硬體的細節,這樣
在應用程序看來,硬體設備只是一個設備文件, 應用程序可以象操作普通文件
一樣對硬體設備進行操作.設備驅動程序是內核的一部分,它完成以下的功能:
1.對設備初始化和釋放.
2.把數據從內核傳送到硬體和從硬體讀取數據.
3.讀取應用程序傳送給設備文件的數據和回送應用程序請求的數據.
4.檢測和處理設備出現的錯誤.

在Linux操作系統下有兩類主要的設備文件類型,一種是字元設備,另一種是
塊設備.字元設備和塊設備的主要區別是:在對字元設備發出讀/寫請求時,實際
的硬體I/O一般就緊接著發生了,塊設備則不然,它利用一塊系統內存作緩沖區,
當用戶進程對設備請求讀/寫時,它首先察看緩沖區的內容,如果緩沖區的數據
能滿足用戶的要求,就返回請求的數據,如果不能,就調用請求函數來進行實際
的I/O操作.塊設備是主要針對磁碟等慢速設備設計的,以免耗費過多的CPU時間
來等待.

已經提到,用戶進程是通過設備文件來與實際的硬體打交道.每個設備文件都
都有其文件屬性(c/b),表示是字元設備還蔤強檣璞?另外每個文件都有兩個設
備號,第一個是主設備號,標識驅動程序,第二個是從設備號,標識使用同一個
設備驅動程序的不同的硬體設備,比如有兩個軟盤,就可以用從設備號來區分
他們.設備文件的的主設備號必須與設備驅動程序在登記時申請的主設備號
一致,否則用戶進程將無法訪問到驅動程序.

最後必須提到的是,在用戶進程調用驅動程序時,系統進入核心態,這時不再是
搶先式調度.也就是說,系統必須在你的驅動程序的子函數返回後才能進行其他
的工作.如果你的驅動程序陷入死循環,不幸的是你只有重新啟動機器了,然後就
是漫長的fsck