1. linux下驱动框架介绍1.1 驱动框架分类
Linux系统下的驱动框架可以分为三大类型:
字符设备 – 块设备 – 存储设备(如SD卡和硬盘) – 网络设备(如网卡、无线和有线网络) – 字符设备和块设备会在/dev目录下生成设备节点。
网络设备则不会生成设备节点,但可以通过ifconfig命令查看。
字符设备的标准框架可以进一步细分为:
RTC设备驱动 – LCD屏设备驱动(帧缓冲设备框架) – 声卡设备驱动(音频设备) – 标准输入设备驱动(输入子系统框架) – 等等。内核提供的字符设备注册方式包括:
原生注册方式(最底层) – 早期设备注册方式(Linux 2.6版本) – 标准设备注册方式 – 杂项设备注册方式(例如温度传感器、湿度传感器、光照度传感器、门锁、LED灯、蜂鸣器等,使用字符设备框架编写)。
1.2 驱动框架代码模板
示例代码:
#include <linux> #include <linux> static int __init tiny4412_hello_drv_init(void){ printk("Hello 驱动注册-安装成功.n"); return 0; } static void __exit tiny4412_hello_drv_exit(void){ printk("Hello 驱动注销成功.n"); } /*驱动入口*/ module_init(tiny4412_hello_drv_init); /*驱动出口*/ module_exit(tiny4412_hello_drv_exit); /*许可证*/ MODULE_LICENSE("GPL"); </linux></linux>
1.3 Makefile示例代码
KER_DRI=/home/wbyq/work/linux-3.5/linux-3.5 all: make -C $(KER_DRI) M=`pwd` modules clean: make -C $(KER_DRI) M=`pwd` modules clean obj-m += drv_hello.o
编译完成后,生成的驱动文件仍以.ko为后缀。
1.4 安装驱动过程
[root@wbyq ]#insmod drv_hello.ko [ 435.765000] Hello 驱动注册-安装成功. [root@wbyq ]#rmmod drv_hello.ko rmmod: can't change directory to '/lib/modules': No such file or directory [root@wbyq ]#mkdir /lib/modules [root@wbyq ]#rmmod drv_hello.ko rmmod: can't change directory to '3.5.0-FriendlyARM': No such file or directory [root@wbyq ]#[root@wbyq ]#[root@wbyq ]#mkdir /lib/modules/3.5.0-FriendlyARM [root@wbyq ]#rmmod drv_hello.ko [ 1024.225000] Hello 驱动注销成功. [root@wbyq ]#insmod drv_hello.ko [ 1080.500000] Hello 驱动注册-安装成功. [root@wbyq ]#lsmod drv_hello 614 0 - Live 0xbf004000 (O) [root@wbyq ]#modinfo drv_hello.ko modinfo: can't open '/lib/modules/3.5.0-FriendlyARM/modules.dep': No such file or directory [root@wbyq ]#touch /lib/modules/3.5.0-FriendlyARM/modules.dep [root@wbyq ]#modinfo drv_hello.ko filename: drv_hello.ko license: GPL depends: vermagic: 3.5.0-FriendlyARM SMP preempt mod_unload ARMv7 p2v8 [root@wbyq ]#
驱动的安装方式包括:
动态安装(通过lsmod查看动态安装的驱动) – 静态安装(固化到内核中)。
- 杂项设备框架2.1 框架结构介绍
杂项字符设备的主设备号固定为10,主设备号范围为0到255,次设备号范围为0到255。
Linux内核通过设备号来寻找驱动节点。设备号由主设备号(区分类型)和次设备号(区分同类型的具体设备)组成。
主设备号包括10和240。
下面是查看串口设备节点和MMC设备节点的详细信息:
下面是杂项设备的模型图:
Linux系统中将无法分类的一些设备归类为杂项设备。杂项设备本身就是字符设备,但经过简单封装,注册调用更加简单。杂项设备(misc device)在嵌入式系统中使用较为普遍。
在Linux内核的include/linux目录下有Miscdevice.h文件,misc设备定义及其内核提供的相关函数在这里。
内核用Struct miscdevice结构体来描述杂项设备:
struct miscdevice { int minor; //次设备号,杂项设备的主设备号为10 const char *name; //设备的名称 const struct file_operations *fops; //文件操作 /* 下面的成员是供内核使用,驱动编写不需要理会 */ struct list_head list; //misc_list的链表头 struct device *parent; //父设备 struct device *this_device; //当前设备,是device_create的返回值 };
杂项设备结构中包含一个文件集合指针,当字符设备驱动安装成功后,应用层通过open函数打开这个设备文件,会访问到驱动层中文件集合对应的函数。
文件操作集合的模型图:
2.2 蜂鸣器驱动示例代码
这是蜂鸣器的驱动层示例代码,使用杂项设备框架编写:
#include <linux> #include <linux> #include <linux> #include <linux> #include <linux> #include <asm> static volatile unsigned int *GPD0CON=NULL; static volatile unsigned int *GPD0DAT=NULL; static int tiny4412_open(struct inode *my_indoe, struct file *my_file){ printk("open okn"); /*设置蜂鸣器为输出模式*/ *GPD0CON &= ~(0xf </asm></linux></linux></linux></linux></linux>
应用层的代码:
#include <stdio.h> int main(int argc,char**argv){ int fd; fd=open("/dev/tiny4412_hello",2); //3 0 - 1 - 2 if(fd </stdio.h>
2.3 运行效果