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linux設備驅動實例

發布時間: 2022-03-03 23:09:46

① 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。

② 誰能個一個最簡單最簡單的linux設備驅動程序,要盡量詳細哦,還有操作步驟。

你買本書看一下就解決了。無非就是模塊載入模塊卸載和驅動實現部分

③ Linux設備驅動程序

建議先了解下linux基礎架構<Linux內核完全注釋V3.0書簽版>,然後再了解下linux設備驅動架構,然後再去看<linux設備驅動詳解>.

④ 《linux設備驅動開發技術及應用》這本書中的示例該怎麼實現

你如果拿這本書來做初級練習,完全可以。我以前以《ASP+SQL Server網路應用系統開發與實例》中的事例為參考做的畢業設計,裡面的內容挺詳細,一看就懂,適合你進入.NET領域.祝你成

⑤ 《Linux設備驅動開發詳解基於最新的Linux4.0內核》pdf下載在線閱讀,求百度網盤雲資源

《Linux設備驅動開發詳解》(宋寶華)電子書網盤下載免費在線閱讀

資源鏈接:

鏈接:https://pan..com/s/1ddjTHycqTk3yYQDr-raoKw

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書名:Linux設備驅動開發詳解

作者:宋寶華

豆瓣評分:6.5

出版社:機械工業出版社

出版年份:2015-8

頁數:618

內容簡介:

對於嵌入式工程師來說,進入更高階段後,學習Linux設備驅動開發無疑就是職業生涯的一次「重生」。這是因為Linux設備驅動開發不僅僅涉及操作系統的轉換,開發方式的轉換,更重要的是思維上的轉變。對於Linux這樣一個復雜系統,如何從復雜的代碼中抓住設備驅動開發的關鍵是任何一個Linux設備驅動開發者入門時需要面對的挑戰。除了知識、工具之外,往往還需要思路上的指導。本書不但幫助Linux設備驅動開發的初學者釐清必要的概念,還從具體的實例、設備驅動開發的指導原則循序漸進地引導讀者漸入學習佳境。為了讓讀者能夠達到Linux設備驅動開發的至臻境界,作者更是從軟體工程的角度抽象出設備驅動開發的一般思想。毫無疑問,本書將成為讀者學習Linux設備驅動開發過程中的一座「燈塔」。

作者簡介:

宋寶華,

Linux佈道者,知名嵌入式系統專家,《Essential Linux Device Drivers》譯者。作為最早從事Linux內核與設備驅動研究的專家之一,他在眾多國內外知名企業開展Linux技術培訓。他也是一位活躍的Linux開發者和深度實踐者,為Linux官方內核貢獻了大量的Linux源碼並承擔代碼審核工作。至今已向Linux官方內核提交逾數萬行代碼和幾百個補丁。他的《Linux設備驅動開發詳解》系列書在嵌入式Linux開發者中有口皆碑,是眾多Linux書籍中為數不多的暢銷書。

⑥ linux設備驅動里的一個簡單的例子為什麼編譯不過

該文重點給出了三個實例來講解Linux驅動,使新手快速、從代碼層了解什麼是Linux設備驅動。
本文算是筆記,大體上是翻譯該文的前兩部分,即前兩個實例,這兩個例子都可能正確成功運行。
文件: Writing device drivers in Linux.pdf
大小: 216KB
下載: 下載
所需知識
- C 語言編程
- 微處理器編程.對處理器的工作原理有一定的了解,如內存管理、中斷等

用戶空間和內核空間
寫設備驅動時,了解「用戶空間」和「內核空間」之間的區別是非常重要的。
- 內核空間。Linux內核簡單並高效地管理著機器的硬體,為用戶提供簡單並
規范的編程介面。同樣地,內核,特別是內核中的驅動,是用戶/程序員與硬
件之間的橋梁或介面。內核的任何常式或函數(比如模塊、驅動)都屬於內核
空間。
- 用戶空間。用戶程序,比如unix shell或其他的gui應用程序(比如
kpresenter),都屬於用戶空間。顯然,這些應用程序都要與硬體打交道。但是
它們不並直接操作硬體,而是通過內核提供的函數來實現。

用戶空間與內核空間之間的介面函數
內核為用戶空間提供了一系列的常式或函數,用戶的應用程序利用這些介面來與硬體交互
。通常,在UNIX或Linux系統中,這種對話是通過函數或子程序來讀寫文件的。原因是從
用戶的角度來看,UNIX設備就是文件。
另一方面,在內核空間中Linux也提供了一系列的函數或子程序來完成底層與硬體的交互
,並允許從內核向用戶空間傳遞信息。
通常,每個用戶空間的(設備或文件允許使用的)函數,都能在內核空間中找到一個類似
的函數,(允許信息從內核傳遞給用戶空間,反之亦然)
內核空間與硬體設備之間的介面函數
內核空間中有許多函數用於控制硬體或在內核與硬體之間交互信息。
第一個驅動:在用戶空間載入和移除驅動
現在將展示如何完成第一個驅動,在內核中將看作模塊
新建一個文件nothing.c如下
include
MODULE_LICENSE(「Dual BSD/GPL」);
2.6.x版本後的內核,編譯模塊會略微復雜一點。首先,需要有一份完整的、編譯過的內
核源碼樹。在下面的文字中,將假設使用2。6。8版本的內核。
其次,需要一個makefile文件,本例中的makefile文件名為Makefile,內容如下:
obj-m := nothing.o
與之前版本的內核不同,現在編譯模塊時使用的內核需要與模塊將要載入的內核相同。
編譯上面的文件,可以使用命令:
make -C /usr/src/kernel-source-2.6.8 M=pwd moles
這個極其簡單的模塊就屬於內核空間,一旦其被載入,它就是內核空間的一部分。
在用戶空間,可以使用下面的命令載入它,需要root許可權:
insmod nothing.ko
insmod 這個命令用於為內核載入模塊。盡管現在我們已經載入了nothing.ko這個模塊,
但是這個模塊畢竟沒有任何用處。
可以通過查看系統里已載入的模塊來檢查是否已經成功載入了nothing.ko
lsmod
最後,需要卸載該模塊時使用下面的命令:
rmmod nothing
重新使用lsmod,可以發現nothing模塊已經不在了。
「Hello world」驅動:在內核空間載入和移除驅動
當一個模塊設備驅動載入到內核,將執行一些初始的工作,如重新設置設備,reserving
RAM, reserving interrupts, reserving input/output ports, etc.
這些工作得以在內核空間執行,必須要有兩個函數存在:mole_init 和
mole_exit;它們對應於用戶空間的insmod和rmmod命令。總之,用戶命令insmod和
rmmod使用了內核空間的函數mole_init和mole_exit.
來看一個經典的程序 HELLO WORLD:
//hello.c#include #include #inlucde MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");static int hello_init(void)
{
printk("<1> Hello world!\n"); return 0;
}static void hello_exit(void)
{
printk("<1> Bye, cruel world!\n");
}

mole_init(hello_init);
mole_exit(hello_exit);

其中hello_init 和 hello_exit 函數可以取任意名,但為了載入和移除功能是更容易識
別,它們作為參數傳遞給函數mole_init 和 mole_exit.
printk函數與printf函數非常類似,但printk只工作在內核中。<1>表示列印信息
為最高優先順序(數字越低,優先順序越高)。這樣,不僅可以在內核系統日誌中看到該
列印信息,還能在系統控制台接收到該列印信息。
可以用之前的命令來編譯這個模塊,此時只需要將模塊名加入到Makefile文件中即可:
obj-m := nothing.o hello.o
本文的其他部分,將Makefile作為給讀者的練習。一個完整的Makefile文件可以編譯
本教程中的所有示例模塊。
當模塊被載入或卸載時,通過printk列印的信息將會出現在系統控制台。如果列印
信息沒有出現在終端里,則可通過dmesg命令或查看系統日誌文件(cat
var/log/syslog)看到列印信息。

⑦ linux設備驅動程序示例代碼在哪

在內核源碼的drivers目錄

⑧ 如何編寫一個簡單的linux內核模塊和設備驅動程序

如何編寫Linux設備驅動程序
回想學習Linux操作系統已經有近一年的時間了,前前後後,零零碎碎的一路學習過來,也該試著寫的東西了。也算是給自己能留下一點記憶和回憶吧!由於完全是自學的,以下內容若有不當之處,還請大家多指教。
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。
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。
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操作系統下有三類主要的設備文件類型,一是字元設備,二是塊設備,三是網路設備。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),表示是字元設備還是塊設備?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。
讀/寫時,它首先察看緩沖區的內容,如果緩沖區的數據未被處理,則先處理其中的內容。
如何編寫Linux操作系統下的設備驅動程序

二、實例剖析
我們來寫一個最簡單的字元設備驅動程序。雖然它什麼也不做,但是通過它可以了解Linux的設備驅動程序的工作原理。把下面的C代碼輸入機器,你就會獲得一個真正的設備驅動程序。
#define __NO_VERSION__
#include <linux/moles.h>
#include <linux/version.h>
char kernel_version [] = UTS_RELEASE;
這一段定義了一些版本信息,雖然用處不是很大,但也必不可少。Johnsonm說所有的驅動程序的開頭都要包含<linux/config.h>,一般來講最好使用。
由於用戶進程是通過設備文件同硬體打交道,對設備文件的操作方式不外乎就是一些系統調用,如 open,read,write,close…, 注意,不是fopen, fread,但是如何把系統調用和驅動程序關聯起來呢?這需要了解一個非常關鍵的數據結構:
struct file_operations
{
int (*seek) (struct inode * ,struct file *, off_t ,int);
int (*read) (struct inode * ,struct file *, char ,int);
int (*write) (struct inode * ,struct file *, off_t ,int);
int (*readdir) (struct inode * ,struct file *, struct dirent * ,int);
int (*select) (struct inode * ,struct file *, int ,select_table *);
int (*ioctl) (struct inode * ,struct file *, unsined int ,unsigned long);
int (*mmap) (struct inode * ,struct file *, struct vm_area_struct *);
int (*open) (struct inode * ,struct file *);
int (*release) (struct inode * ,struct file *);
int (*fsync) (struct inode * ,struct file *);
int (*fasync) (struct inode * ,struct file *,int);
int (*check_media_change) (struct inode * ,struct file *);
int (*revalidate) (dev_t dev);
}

這個結構的每一個成員的名字都對應著一個系統調用。用戶進程利用系統調用在對設備文件進行諸如read/write操作時,系統調用通過設備文件的主設備號找到相應的設備驅動程序,然後讀取這個數據結構相應的函數指針,接著把控制權交給該函數。這是linux的設備驅動程序工作的基本原理。既然是這樣,則編寫設備驅動程序的主要工作就是編寫子函數,並填充file_operations的各個域。
下面就開始寫子程序。
#include <linux/types.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/mm.h>
#include<linux/config.h>
#include <linux/errno.h>
#include <asm/segment.h>
unsigned int test_major = 0;
static int read_test(struct inode *node,struct file *file,char *buf,int count)
{
int left;
if (verify_area(VERIFY_WRITE,buf,count) == -EFAULT )
return -EFAULT;
for(left = count ; left > 0 ; left--)
{
__put_user(1,buf,1);
buf++;
}
return count;
}

這個函數是為read調用准備的。當調用read時,read_test()被調用,它把用戶的緩沖區全部寫1。buf 是read調用的一個參數。它是用戶進程空間的一個地址。但是在read_test被調用時,系統進入核心態。所以不能使用buf這個地址,必須用__put_user(),這是kernel提供的一個函數,用於向用戶傳送數據。另外還有很多類似功能的函數。請參考robert著的《Linux內核設計與實現》(第二版)。然而,在向用戶空間拷貝數據之前,必須驗證buf是否可用。這就用到函數verify_area。
static int write_tibet(struct inode *inode,struct file *file,const char *buf,int count)
{
return count;
}
static int open_tibet(struct inode *inode,struct file *file )
{
MOD_INC_USE_COUNT;
return 0;
}
static void release_tibet(struct inode *inode,struct file *file )
{
MOD_DEC_USE_COUNT;
}

這幾個函數都是空操作。實際調用發生時什麼也不做,他們僅僅為下面的結構提供函數指針。
struct file_operations test_fops = {
NULL,
read_test,
write_test,
NULL, /* test_readdir */
NULL,
NULL, /* test_ioctl */
NULL, /* test_mmap */
open_test,
release_test,
NULL, /* test_fsync */
NULL, /* test_fasync */
/* nothing more, fill with NULLs */
};
這樣,設備驅動程序的主體可以說是寫好了。現在要把驅動程序嵌入內核。驅動程序可以按照兩種方式編譯。一種是編譯進kernel,另一種是編譯成模塊(moles),如果編譯進內核的話,會增加內核的大小,還要改動內核的源文件,而且不能動態的卸載,不利於調試,所以推薦使用模塊方式。
int init_mole(void)
{
int result;
result = register_chrdev(0, "test", &test_fops);
if (result < 0) {
printk(KERN_INFO "test: can't get major number\n");
return result;
}
if (test_major == 0) test_major = result; /* dynamic */
return 0;
}

在用insmod命令將編譯好的模塊調入內存時,init_mole 函數被調用。在這里,init_mole只做了一件事,就是向系統的字元設備表登記了一個字元設備。register_chrdev需要三個參數,參數一是希望獲得的設備號,如果是零的話,系統將選擇一個沒有被佔用的設備號返回。參數二是設備文件名,參數三用來登記驅動程序實際執行操作的函數的指針。
如果登記成功,返回設備的主設備號,不成功,返回一個負值。
void cleanup_mole(void)
{
unregister_chrdev(test_major,"test");
}
在用rmmod卸載模塊時,cleanup_mole函數被調用,它釋放字元設備test在系統字元設備表中佔有的表項。
一個極其簡單的字元設備可以說寫好了,文件名就叫test.c吧。
下面編譯 :
$ gcc -O2 -DMODULE -D__KERNEL__ -c test.c
得到文件test.o就是一個設備驅動程序。
如果設備驅動程序有多個文件,把每個文件按上面的命令行編譯,然後
ld -r file1.o file2.o -o molename。
驅動程序已經編譯好了,現在把它安裝到系統中去。
$ insmod –f test.o
如果安裝成功,在/proc/devices文件中就可以看到設備test,並可以看到它的主設備號。要卸載的話,運行 :
$ rmmod test
下一步要創建設備文件。
mknod /dev/test c major minor
c 是指字元設備,major是主設備號,就是在/proc/devices里看到的。
用shell命令
$ cat /proc/devices
就可以獲得主設備號,可以把上面的命令行加入你的shell script中去。
minor是從設備號,設置成0就可以了。
我們現在可以通過設備文件來訪問我們的驅動程序。寫一個小小的測試程序。
#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
main()
{
int testdev;
int i;
char buf[10];
testdev = open("/dev/test",O_RDWR);
if ( testdev == -1 )
{
printf("Cann't open file \n");
exit(0);
}
read(testdev,buf,10);
for (i = 0; i < 10;i++)
printf("%d\n",buf[i]);
close(testdev);
}

編譯運行,看看是不是列印出全1 ?
以上只是一個簡單的演示。真正實用的驅動程序要復雜的多,要處理如中斷,dma,I/O port等問題。這些才是真正的難點。請看下節,實際情況的處理。
如何編寫Linux操作系統下的設備驅動程序
三、設備驅動程序中的一些具體問題
1。 I/O Port。
和硬體打交道離不開I/O Port,老的isa設備經常是佔用實際的I/O埠,在linux下,操作系統沒有對I/O口屏蔽,也就是說,任何驅動程序都可對任意的I/O口操作,這樣就很容易引起混亂。每個驅動程序應該自己避免誤用埠。
有兩個重要的kernel函數可以保證驅動程序做到這一點。
1)check_region(int io_port, int off_set)
這個函數察看系統的I/O表,看是否有別的驅動程序佔用某一段I/O口。
參數1:I/O埠的基地址,
參數2:I/O埠佔用的范圍。
返回值:0 沒有佔用, 非0,已經被佔用。
2)request_region(int io_port, int off_set,char *devname)
如果這段I/O埠沒有被佔用,在我們的驅動程序中就可以使用它。在使用之前,必須向系統登記,以防止被其他程序佔用。登記後,在/proc/ioports文件中可以看到你登記的I/O口。
參數1:io埠的基地址。
參數2:io埠佔用的范圍。
參數3:使用這段io地址的設備名。
在對I/O口登記後,就可以放心地用inb(), outb()之類的函來訪問了。
在一些pci設備中,I/O埠被映射到一段內存中去,要訪問這些埠就相當於訪問一段內存。經常性的,我們要獲得一塊內存的物理地址。

2。內存操作
在設備驅動程序中動態開辟內存,不是用malloc,而是kmalloc,或者用get_free_pages直接申請頁。釋放內存用的是kfree,或free_pages。 請注意,kmalloc等函數返回的是物理地址!
注意,kmalloc最大隻能開辟128k-16,16個位元組是被頁描述符結構佔用了。
內存映射的I/O口,寄存器或者是硬體設備的ram(如顯存)一般佔用F0000000以上的地址空間。在驅動程序中不能直接訪問,要通過kernel函數vremap獲得重新映射以後的地址。
另外,很多硬體需要一塊比較大的連續內存用作dma傳送。這塊程序需要一直駐留在內存,不能被交換到文件中去。但是kmalloc最多隻能開辟128k的內存。
這可以通過犧牲一些系統內存的方法來解決。

3。中斷處理
同處理I/O埠一樣,要使用一個中斷,必須先向系統登記。
int request_irq(unsigned int irq ,void(*handle)(int,void *,struct pt_regs *),
unsigned int long flags, const char *device);
irq: 是要申請的中斷。
handle:中斷處理函數指針。
flags:SA_INTERRUPT 請求一個快速中斷,0 正常中斷。
device:設備名。

如果登記成功,返回0,這時在/proc/interrupts文件中可以看你請求的中斷。
4。一些常見的問題。
對硬體操作,有時時序很重要(關於時序的具體問題就要參考具體的設備晶元手冊啦!比如網卡晶元RTL8139)。但是如果用C語言寫一些低級的硬體操作的話,gcc往往會對你的程序進行優化,這樣時序會發生錯誤。如果用匯編寫呢,gcc同樣會對匯編代碼進行優化,除非用volatile關鍵字修飾。最保險的辦法是禁止優化。這當然只能對一部分你自己編寫的代碼。如果對所有的代碼都不優化,你會發現驅動程序根本無法裝載。這是因為在編譯驅動程序時要用到gcc的一些擴展特性,而這些擴展特性必須在加了優化選項之後才能體現出來。
寫在後面:學習Linux確實不是一件容易的事情,因為要付出很多精力,也必須具備很好的C語言基礎;但是,學習Linux也是一件非常有趣的事情,它裡麵包含了許多高手的智慧和「幽默」,這些都需要自己親自動手才能體會到,O(∩_∩)O~哈哈!

⑨ 如何寫linux設備驅動以及調試驅動

寫Linux驅動是一件非常富有挑戰的工作,需要有良好的硬體和軟體基礎,建議你看看宋寶華寫的<Linux 設備驅動詳解>和老外寫的<Linux設備驅動程序>,這兩本書非常好,datasheet不用都看,具體做那個模塊就看那個模塊,而且datasheet一般是用到的時候找相應的部分去查,千萬不要上來從頭到尾看,最後你什麼也記不住.

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