linux设备驱动
㈠ 如何学习linux设备驱动
通常，内核的升级对从事linux应用程序开发的人员来说影响较小，因为系统调用基本保持兼容，影响比较大的是驱动开发人员。每次内核的更新都可能导致许多内核函数原型上的变化，其中既有内核本身提供的函数，也有硬件平台代码提供的函数，后者变化的更加频繁。这一点从许多经典书籍就可验证，当你按照手里的经典着作，如：Alessandro的《linux设备驱动程序》，编写驱动时，发现并不能够成功的在你的linux平台上编译通过、或不能正常执行，原因就在于你用的内核和书里的不一致。
本文从两个方面去解释这个问题，一方面是如何写好linux设备驱动，另一方面是如何应对不断升级的内核。
如何写好Linux设备驱动
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：
● 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。
● 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。
● 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。
● 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。
● 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。
● 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。
Linux内核为设备驱动编写者提供了标准的接口，驱动编写者无需精通内核的各个部分，只需要明确内核提供给我们的接口，并实现此接口就可以了。内核提供的接口采用的是面向对象的思路，即把目标设备抽象成一个对象，通常利用一个结构体来描述这个对象。驱动工程师的任务就是实现这个对象。这个结构体中会包含设备的属性（用变量表示）和操作方法（用函数指针表示）。如：字符设备的cdev
struct cdev {
struct kobject kobj;
struct mole *owner;
const struct file_operations *ops; // 操作方法结合，其它项都是属性
struct list_head list;
dev_t dev;
unsigned int count;
};
开始阶段可以以模仿为主，即套用一些固定的模板、参考例程。
如何应对不断升级的内核
内核升级对驱动的影响主要体现在，（1）驱动接口定义的变化；（2）内核的一些功能函数的名称、参数、头文件、宏定义的变化；（3）平台代码关于硬件操作方面封装的一些函数的变化；（4）设备模型的影响。
● 驱动接口定义的变化
如：2.4内核中字符设备驱动的注册接口是：
int register_chrdev(unsigned int major, const char * name, struct file_operations *fops)
而2.6内核中已经不建议使用这种方法了，改为：
int cdev_add(struct cdev *p, dev_t dev, unsigned count)
这种接口定义及注册方法带来的变化，发生的并不频繁。解决方案是：参考内核中的代码。这种接口定义及注册方法在内核中非常容易找到，如：字符设备驱动的注册方法及接口定义可以参照内核driver/char/目录下的很多实例。
● 内核的一些功能函数的名称、参数、头文件、宏定义的变化
如：中断注册函数的格式及参数在2.4内核、2.6内核低版本和高版本之间都存在差别，在2.6.8中，中断注册函数的定义为：
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的取值主要为下面的某一种或组合： SA_INTERRUPT、SA_SAMPLE_RANDOM、SA_SHIRQ
在2.6.26中，中断注册函数的定义为：
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的取值主要为下面的某一种或组合：（功能和2.6.8的对应）IRQF_DISABLED、IRQF_SAMPLE_RANDOM、IRQF_SHARED
当出现这些问题时，编译过程中，编译器会给我们比较明确的错误提示，根据这些提示你可以判断出是否是缺少头文件问题、是否是函数参数定义有误等。解决问题的最好办法还是到你的目标内核中找信息。此时找问题的方法可以借助于搜索，如：你可以在新的内核中搜索request_irq，看新内核中的驱动是如何使用它的，这种方法非常有效。
● 平台代码关于硬件操作方面封装的一些函数的变化
内核中，硬件平台相关的代码在内核更新过程中变化比较频繁，和我们的设备驱动也是息息相关，所以在针对一个新内核编写设备驱动前，一定要熟悉你的平台代码的结构。有时平台虽然提供了内核要求的接口函数，但使用起来功能却并不完善。下面还是先举个例子说明平台代码更新对设备驱动的影响。
如：在linux-2.6.8内核中，调用set_irq_type(IRQ_EINT0,IRQT_FALLING);去设置S3C2410的IRQ_EINT0的中断触发信号类型，你会发现不会有什么效果。跟踪代码发现内核的set_irq_type函数需要平台提供一个针对硬件平台的实现函数
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内核需要的实现函数，而s3c_irqext_type在2.6.8中的实现为： 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;
}
原来并没有实现。而在较高版本的内核，如2.6.26内核中，这个函数是实现了的。所以你一定要小心。当平台函数不好用时，一定要查查原因，或者直接操作硬件寄存器来达到目的。
● 2.6内核设备模型对驱动的影响
在2.6内核中写设备驱动和在2.4内核中有着很大的不同，主要就是在设备驱动中融入了比设备驱动本身结构还复杂、还难以理解的设备模型。初学驱动时你可以不理会设备模型，但你会发现内核里的驱动代码基本上都是融入了设备模型的了。所以很多时候你不得不面对现实，还是要弄懂它，并且它也的注册方法也会随着内核的升级而发生变化。解决此类问题的最好方法还是参考目标内核驱动代码。
㈡ 我在学习写linux驱动程序，以前没接触linux，看《linux设备驱动》看不懂，请高手指点，应该怎样入门
还是先学简单的吧，Windows的！
㈢ 如何写linux设备驱动以及调试驱动
写Linux驱动是一件非常富有挑战的工作,需要有良好的硬件和软件基础,建议你看看宋宝华写的<Linux 设备驱动详解>和老外写的<Linux设备驱动程序>,这两本书非常好,datasheet不用都看,具体做那个模块就看那个模块,而且datasheet一般是用到的时候找相应的部分去查,千万不要上来从头到尾看,最后你什么也记不住.
㈣ Linux输入设备驱动
输入设备（如按键、键盘、触摸屏、鼠标等）是典型的字符设备，其一般的工作机理是底层在按键、触摸等动作发送时产生一个中断（或驱动通过Timer定时查询)，然后CPU通过SPI、I-C或外部存储器总线读取键值、坐标等数据，并将它们放入一个缓冲区，字符设备驱动管理该缓冲区，而驱动的read ()接口让用户可以读取键值、坐标等数据。显然，在这些工作中，只是中断、读键值/坐标值是与设备相关的，而输入事件的缓冲区管理以及字符设备驱动的file operations接口则对输入设备是通用的。基于此，内核设计了输入子系统，由核心层处理公共的工作。drivers/input/keyboardgpio_keys.c基于input架构实现了一个通用的GPIO按键驱动。该驱动是基于platform_driver架构的，名为“gpio-keys”。它将与硬件相关的信息(如使用的GPIO号，按下和抬起时的电平等）屏蔽在板文件platform_device的platform_data中，因此该驱动可应用于各个处理器，具有良好的跨平台性。GPIO按键驱动通过input_event () 、input_sync()这样的函数来汇报按键事件以及同步事件。从底层的GPIO按键驱动可以看出，该驱动中没有任何file_operations的动作，也没有各种IO模型，注册进入系统也用的是input_register_device (）这样的与input相关的API。这是由于与Linux VFS接口的这一部分代码全部都在drivers/input/evdev.c中实现了。
㈤ Linux设备文件与设备驱动程序之间的关系
设各驱动程序在系统中的位置如图1所示。由于设各驱动程序是直接与外部设各的寄存器打交道的，并且由于外部设各的多样性及其快速的发展，设各驱动程序常常是由外部设各供应厂商或者是需要挂接外部设备的计算机开发人员提供的，因此，驱动程序不便与linux内核编制在一起形成一个一体化的结构。于是，linux允许把外部设备以内核模块的形式来提供设各驱动程序。这样就可使用户根据需要＇动态地向linux内核插入设各
设各驱动程序在系统中的位置如图1所示。
由于设各驱动程序是直接与外部设各的寄存器打交道的，并且由于外部设各的多样性及其快速的发展，设各驱动程序常常是由外部设各供应厂商或者是需要挂接外部设备的计算机开发人员提供的，因此，驱动程序不便与linux内核编制在一起形成一个一体化的结构。于是，linux允许把外部设备以内核模块的形式来提供设各驱动程序。这样就可使用户根据需要＇动态地向linux内核插入设各驱动模块，从而大大提高了内核的灵活性。设备驱动程序与文件系统及应用程序的关系如图2所示。
㈥ linux设备驱动好学么需要什么基础
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。
㈦ 怎样编写Linux设备驱动程序
Linux是Unix操作系统的一种变种，在Linux下编写驱动程序的原理和思想完全类似于其他的Unix系统，但它dos或window环境下的驱动程序有很大的区别。在Linux环境下设计驱动程序，思想简洁，操作方便，功能也很强大，但是支持函数少，只能依赖kernel中的函数，有些常用的操作要自己来编写，而且调试也不方便。本人这几周来为实验室自行研制的一块多媒体卡编制了驱动程序，获得了一些经验，愿与Linux fans共享
一、Linux device driver 的概念系统调用是操作系统内核和应用程序之间的接口，设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口。设备驱动程序为应用程序屏蔽了硬件的细节，这样在应用程序看来，硬件设备只是一个设备文件， 应用程序可以象操作普通文件一样对硬件设备进行操作。设备驱动程序是内核的一部分，它完成以下的功能：
1.对设备初始化和释放。
2.把数据从内核传送到硬件和从硬件读取数据。
3.读取应用程序传送给设备文件的数据和回送应用程序请求的数据。
4.检测和处理设备出现的错误。
二、实例剖析我们来写一个最简单的字符设备驱动程序。虽然它什么也不做，但是通过它可以了解Linux的设备驱动程序的工作原理。
㈧ 如何测试linux设备驱动程序
要想打印出来需把printf的物理地址写对
㈨ 如何高效阅读linux设备驱动程序
第一个驱动：在用户空间加载和移除驱动
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现在将展示如何完成第一个驱动，在内核中将看作模块
新建一个文件nothing.c如下
#include <linux/mole.h>
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");
2.6.x版本后的内核，编译模块会略微复杂一点。首先，需要有一份完整的、编译过的内
核源码树。在下面的文字中，将假设使用2。6。8版本的内核。
其次，需要一个makefile文件，本例中的makefile文件名为Makefile，内容如下：
obj-m := nothing.o
与之前版本的内核不同，现在编译模块时使用的内核需要与模块将要加载的内核相同。
编译上面的文件，可以使用命令：
make -C /usr/src/kernel-source-2.6.8 M=pwd moles
这个极其简单的模块就属于内核空间，一旦其被加载，它就是内核空间的一部分。
在用户空间，可以使用下面的命令加载它，需要root权限：
insmod nothing.ko
insmod 这个命令用于为内核加载模块。尽管现在我们已经加载了nothing.ko这个模块，
但是这个模块毕竟没有任何用处。
可以通过查看系统里已加载的模块来检查是否已经成功加载了nothing.ko
lsmod
最后，需要卸载该模块时使用下面的命令：
rmmod nothing
重新使用lsmod，可以发现nothing模块已经不在了。
"Hello world"驱动：在内核空间加载和移除驱动
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当一个模块设备驱动加载到内核，将执行一些初始的工作，如重新设置设备，reserving
RAM, reserving interrupts, reserving input/output ports, etc.
这些工作得以在内核空间执行，必须要有两个函数存在：mole_init 和
mole_exit;它们对应于用户空间的insmod和rmmod命令。总之，用户命令insmod和
rmmod使用了内核空间的函数mole_init和mole_exit.
来看一个经典的程序 HELLO WORLD：
//hello.c
#include <linux/init.h>
#include <linux/mole.h>
#inlucde <linux/kernel.h>
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 函数可以取任意名，但为了加载和移除功能是更容易识
别，它们作为参数传递给函数mole_init 和 mole_exit.
printk函数与printf函数非常类似，但printk只工作在内核中。<1>表示打印信息
为最高优先级（数字越低，优先级越高）。这样，不仅可以在内核系统日志中看到该
打印信息，还能在系统控制台接收到该打印信息。