No.107612 作者:mcumcu2011 邮件:2232894713@qq.com ID:146042 登陆:36次 文章数:182篇 最后登陆IP:119.136.84.46 最后登陆:2016/12/19 9:56:07 注册:2011/7/12 16:15:28 财富:968 发帖时间:2014/7/24 11:50:57 发贴者IP:14.147.80.130 标题:mcumcu2011 :面对不断升级的内核,我们该该如何学习LINUX设备驱动 摘要:No.107612面对不断升级的内核,我们该该如何学习LINUX设备驱动 [center]面对不断升级的内核,我们该该如何学习LINUX设备驱动 面对不断升级的linux内核、GNU开发工具、linux环境下的各种图形库,很多linux应用程序开发人员和linux设备驱动开发人员即兴奋,又烦躁。兴奋的是新的软件软件、工具给我提供了更强大的功能,烦躁的是适应新软件的特性、搭建新环境是一项非常繁琐的事情。本文想从以下3个方面探讨一下“面对不断升级的内核,如何学习linux设备驱动”。 内核发展的现状及其对技术人员的影响 由于高版本内核并不完全兼容低版本内核,所以内核升级对从事linux开发的技术人员造成了一定的影响,特别对于linux入门人员。 内核的升级对应从事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。而影响比较大的是驱动开发人员。每次内核的更新都可以导致很多内核函数使用上的变化。其中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。这一点让初学内核驱动的人很迷茫,因为当他们按照手里的经典著作,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。你的朋友会告诉你,你用的内核和书里的不一致。那该怎么办呢? 我想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,是用来封装硬件细节,为上层提供标准接口的一种方法。为了能够编写出质量比较高的驱动,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、异常处理等此项对于初学者来说,重要程度:***。也就是说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。 随着你不断的熟悉驱动的编写,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 此项的重要程度应该不用多说了,编写设备驱动的前提就是知道设备的操作方法。但不是说要把所有设备的操作方法都熟悉了以后才可以驱动,你只需要了解你要驱动的硬件就可以了。所有这一项对于初学者来说重要程度都是:*****。 掌握硬件的控制方法 如:中断、轮询、DMA 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。 此项对于初学者来说:重要程度:****。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。 此项无论对于初学者还是熟手重要程度:*****。 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。 此项对于初学者来说:重要程度:***。开始可以以实现功能为目的,逐步完善自己的驱动。 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留下了标准的接口。驱动编写者无需精通内核的各个部分,只需要明确内核留给我们的接口,并实现此接口就可以了。内核流出的接口采用的是面向对象的思路,即把目标设备看成一个对象,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 module *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; }; 此项对于初学者来说:重要程度:****。开始阶段可以以模仿为主,即套用一些固定的模板。 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。下面探讨一下,如何应对这几个方面的问题: 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, s ......
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