Linux驱动框架与杂项字符设备框架介绍

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)。

Linux驱动框架与杂项字符设备框架介绍1.2 驱动框架代码模板Linux驱动框架与杂项字符设备框架介绍示例代码:

#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)。

  1. 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:

Linux驱动框架与杂项字符设备框架介绍下面是杂项设备的模型图:

Linux驱动框架与杂项字符设备框架介绍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:

Linux驱动框架与杂项字符设备框架介绍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

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