Linux Arm驱动开发总结

koiko

驱动程序设计:

•     linux操作系统的驱动与bootloader的驱动区别:
  要考虑与应用层的接口;
  考虑多用户;
  考虑其他协议;
  设备驱动的作用:读数据,写数据;
  初始化设备,读写设备; 将设备的数据分配给应用; 将应用的数据分配给设备;
  操作系统中驱动和设备的关系是一一对应的;
  应用和驱动的关系是一对多的;
  内核的主要功能:进程管理, 内存管理, 文件系统, 设备控制, 网络;
  linux驱动的分类:字符设备, 块设备, 网络设备;
  大部分情况:主编号标识相应的驱动程序(现代linux允许多个驱动程序共享主编号), 次设备号标识哪个设备;
  设备文件的cp:$ sudo cp -a /dev/mouse /tmp/ (此时是fopen打开设备文件)
               $ sudo cp    /dev/mouse /tmp/ (此时是open打开设备)
  linux设备驱动信息的查看:
  /proc/devices 查看系统支持的字符设备和块设备驱动;
  /proc/pci 查看系统的PCI设备;
  /proc/ioports 查看设备的IO端口;
  /proc/interrupts 查看正在使用的中断号,中断次数;
  /proc/net/dev 查看网络硬件设备,包括被down的网卡;
  /proc/kallsyms 查看模块符号;
  /proc/jitimer 查看定时器;
  dmesg 查看系统的启动信息,可以看到系统支持的一些驱动的打印信息;
  lspci
  lsusb -v
  uname -a
  ifconfig -a 查看所有网卡
  模块不全是驱动,但大多数模块都是驱动;
  那些函数可以在模块中使用,关于kernel的API,可以查看http://kernelbook.sf.net
  模块的重新编译:
  在/usr/src/linux下解压linux源码包;
  拷贝配置文件:cp /boot/config-2.6.20-16.generic /usr/src/linux/.config;
  重新编译内核:sudo make
  在模块的工程目录下编译模块:make
  模块的参数传递:
  module_param(name, type, perm);
  static int count;
  module_param(count,int,0);
  #insmod driver.ko count=10
  #lsmod
  #rmmod driver
  模块的交叉编译(arm开发板):
  重新编译2.6.17.14内核,把zImage传给开发板;
  将module工程目录拷贝到rootfs/usr/module下;
  将module里的Makefile的源码路径变成2.6.17.14内核所在路径;
  重新编译sudo make;
  应用层--->TELNET,FTP,EMAIL
  运输层--->TCP,UDP
  网络层--->IP,ICMP,IGMP
  链路层--->设备驱动程序及接口卡
  USB设备驱动:
  一些重要网站:
  linux驱动的相关知识:http://www.xml.com/ldd/chapter/book下载Linux Device Drivers,2nd Edition
  USB的相关资料:http://www.bode.cs.tum.edu/Par/arch/usb/usbdoc
                http://www.usbman.com/developer.htm
                http://www.usb.org
  usb1.1规范:   http://www.usb.org/developer/docs/usbspec.zip
  ohci协议:     ftp://ftp.compaq.com/pub/supportinformation/papers/hcir1_0a.pdf
  uhci协议:     http://developer.inter.com/technology/usb/UHCI11D.pdf
  lsusb -v 查看USB设备信息;
  Vendor:Product =1241:1111 这是USB设备的ID号需要向USB.ORG申请获得;
  NumConfigurations = 1 表明配置描述符有1个;
  bEndpointAddress = 81(in) 意思是1000 0001,最高位1是读, 后面1是端点号;
  bmAttributes = 03(interrupt) 表明是中断类型的传送;因此有bInterval = 08(8ms) 表明间隔时间8ms;
  工作过程:
  USB主机控制器通过DMA方式访问所有设备;
  对设备的读写是通过设备的端点来实现的;
  USB主机通过协议链表来轮询这些端点,每个端点想要正常工作就要填充好端点格式,并放到协议链表中;
  控制,实时,中断,大量传输需要不同的方式来填充协议链表;
  当硬件读写完成通过中断方式来告诉CPU,并由CPU来处理剩下的工作;
  字符设备C    块设备B    网络设备(无设备文件)
  设备文件有文件节点, 但没有真正的内容;
  主设备号标识与设备相连的驱动, 次设备号用来决定引用那个设备(一般如此, 非绝对);
  设备号的内核类型dev_t
  MAJOR( dev_t dev);   MINOR( dev_t dev);
  MKDEV( int major, int minor);   
  sudo cp -a /dev/input/mice   /tmp/   #fopen    拷贝文件
  sudo cp /dev/input/mice   /tmp/   #open   打开设备
  cat /proc/devices   pci   ioports   interrupts
  lspci   //lsusb   -v    //cpuinfo   partitions   //dmesg   可查看模块输出信息
  kallsyms   模块加载位置???
  ln   -s   sda/c/   cc   建符号连接
  sudo aptitude install   linux-source-2.6.20
  模块的写法   头文件   参数的使用   延时参数的使用   用户空间与kernel空间的数据互传;
  copy_to_user/copy_from_user         put_user/get_user
  第一个linuxkernel模块实验:
  uname -a   //查看当前版本
  查看/user/src/ 下是否有相应的linux source,    若无, 下载安装linux-source-2.6.20
  sudo   cp /boot/config-2.6.20-15.generic   /usr/src/linux-2.6.20/.config
  sudo make
  在module的编写目录下, make
  再使用insmod   rmmod   lsmod
  dmesg查看模块进出信息;
  com2设置:  
  ucon1L(v) B(x)???发   URXH1->L(v) B(x)收;
  对物理地址的读写, 有两种方法:
  1.    #define UCON1 (*((volatile unsigned *)ioremap(0x500c4004, 4)))
  2.   include
  #define   iobase   S3C24XX_VA_UART1
  #define   UCON1   (iobase + 0x04)
  __raw_writel( 5, UCON1);
  state = __raw_readb( UTRSTAT1);
  \n换行\r回车   ~/.trash回收站   function(void)   void定义时不可少;
  需包含一些
  实验主要流程:
  将linux2.6.17.14代码解压到~/.目录下,   重新make menuconfig设置arm, 增加module support;
  重新编译后, 下载内核zimage到2410板子上,
  在driver编辑目录, 将makefile的src路径变为~/.linux2.6.17.14;
  make, 获得driver. ko文件, 将他拷贝到rootfs/usr/driver/下
  开发板用NFS方式启动, 在minicom中, 运行insmod driver.ko   ,lsmod   ,rmmod driver   观察结果;
  SCULL设备驱动:
  在编写设备驱动时遇到了以下问题:
  1.   收发相同->buf[]指向了一个固定的字符串, 需要收发分开数组;
  2.   发可以, 收不到->在驱动中收发用不同数组, 写可以动态申请, 收用数组是成功的???
  3.   收发用数组指针如*buf++,   结果已经被移动, 用buf[tmp++]即可;
  4.   在count经count--后, 却用在copy_to_user(buf, kbuf, cout)中, count已经为0了;
  5.   recieve信息在终端显示被char release打断, 两种处理方式可行: close之前sleep(1);   release中不打印信息;
  6.   tmp++后, return tmp正好是所读个数, 而不是tmp+1;
  sudo -s   /su    username
  字符设备驱动, GPIO驱动:
  一些概念:
      dev_t为32位设备号(12+20);   scull_dev结构, cdev结构
      老注册方法:   register_chrdev(major, &name, &fops)
                              unregister_chrdev(major, &name)
      新注册方法:   regist_chrdev_region(dev_t, count, &name);
                              alloc_chrdev_region(&dev, firstminor, count, &name);
                              major = MAJOR(dev);
                              cdev_init(&cdev, &fops);   cdev. owner=THIS_MODULE;   cdev.ops=&fops;
                              cdev_add(&cdev, devno, 1);   cdev_del(&cdev);
                              unregister_chrdev_region( first, count);
  关于中断:
      处理器管理设备的方式, 轮询, 中断+DMA;
      S3C2410支持56个中断设备, 32个中断号;   SRCPND, INTPND, INTMSK 写1清0;
      request_irq(irq, &handler, flags, &dev_name, &dev_id);         free_irq(irq, &dev_id);
  GPIO实验:
  注意这些目录:   asm/arch-s3c2410/regs-irq.h   asm/arc-s3c2410/regs-serial.h
  寄存器名称:   S3C2410_EINTPEND
  寄存器读写函数:   __raw_writel()   __raw_writeb()   __raw_readl()   __raw_readb()
  寄存器SRCPND, INTPND, EINTPENT均写1清0;
  irq_return_t   是中断服务函数的返回类型;
  static struct semaphore key_sem;
  up ( &key_sem);         down_interruptible ( &key_sem);
  open时开中断, release时关中断, rmmod时free(irq);
  set_irq_type   设置中断类型;
  . bashrc: +PS1='$'   可改变shell提示符的显示内容;
  推荐书籍:    linux内核设计与实现==陈莉君, linux驱动 倪继利
  网卡驱动:
  网卡:   实模式, 286, 1M;/保护模式, 386, 4G
            BootRom: 启动novell网, IPX协议, 内存上虚拟一个盘;
            MAC协议层+PHY&传输层,物理层
  MAC向IEEE申请6个16进制, 后6个16进制公司自配置;   00.xx.xx. yy.yy.yy
  DEVICE ID标识厂家, 型号; 保存在设备列表中, 靠PCI, USB等协议维护;
  网线, 4线, 8线有一组备用;
  LCD, TVout, 若各自用单独振源, 将导致冲突;
  网卡的调试方法:   硬件(电源, 晶振. . .);   软件(. . .);
  将arm开发板的网卡去除后, 通过串口传程序的方法:
  1.   启动pc端minicom, 启动开发板
  2.   进入linux, cd /tmp
  3.   rx文件名; C + A, S, 选择xmodem;
  4.   选文件(双空格->进目录; 空格+回车);
  PC端若不工作, 安装Lrzsz.
  定义类型的几种情形:   typedef, struct, #define等; 查找方法:   grep str key$, key{, key空{   等方法;
  S3C2410_IRQREG(x)   ->C(x) + S3C24XX_VA_IRQ)
  Soket系统调用来操作网络设备, 而不是open一个设备文件;
  看网卡硬件的方法, 确定有几个网卡;   cat /proc/net/dev         或ifconfig -a
  看本机ip的一个方法, ping 一个无法联通的ip; (在没有ifconfig);
  ifconfig up-->open         ifconfig down-->close;
  register_netdev时会初始化net_device, 并调用init函数;
  net_device的主要成员:   init, open(request_irq), stop(free_irq), hard_start_xmit, net_stats;
  收发数据后, netif_rx把接收的数据交给协议层, netif-start/stop/wake-queue
  #define   SMDK2410_ETH_IRQ   IRQEINT8
  SMDK2410存在于四个目录:   include / asm ( arm-arm)/arch (arch-s3c2410);
  双索引寄存器的操作, 可扩展存储空间;
  lxr & source insight   两种方便用于源代码查看的工具;
  网卡实验:
  两个抓包工具:   tcpdump -i   eth1   //   wire shark
  主要步骤:
  1.   启动无网络的linux;
  2.   driver8900.ko, server, client下载到板子;
  3.   mknod   /dev/mynet   c 242 0
  4.   insmod   driver8900.ko
  5.   . /server   or   . /client
  硬件部分1015:
  AGND-----L----DGND
  存储模式, 带缓存         IO模式, 不带缓存;
  Nandflash   D[7: 0 ]   数据/命令/地址复用
  RAM用了6个管, SDRAM用了一个管子和一个电容;
  candence兼并了orcad, 工具好用;
  网卡实验:
  1.   write(pp_txtmd), write( pp_txlength)   read(pp_busst);   若顺序反, 无法写成功;
  2.   收到的ping包有64字节, 最后4字节有可能是CRC校验码;
  3.   可以将buf={ 0x11, 0x12 . . .}放入头文件, 程序引用, 作为数据发送;
  4.   open若用RDONLY会无法写成功;
  可查看cat /proc/ioports/    观察IO空间;
  EINT8->0XF0000000+36
  USB1.1, USB2.0/主, 从, OTG设备(5芯)
  USB缺点:   不稳定, 线"ello";
  if(defined(x))可以为变量;   ifdef   x   只能是宏;
  2.0/3.0输出结果不同于2/3, 前者是float数据;
  dpkg -L   nfs-kernel-server   显示安装目录
  通常服务器配置问题可以通过拷贝正确的配置文件解决;
  编程中用些宏定义, 条件编译, 注释说明等;
  驱动的一些例程:
  #driver makefile
  ifneq ($(KERNELRELEASE),)
  # kbuild part of makefile
  obj-m :=driver.o
  else
  KERNELSRC:=/home/username/linux-2.6.17.14
  modules:
      make -C $(KERNELSRC) SUBDIRS=$(PWD) $@
  clean:
  具体源码请看原出处
  http://blog.chinaunix.net/u1/53151/showart_423232.html
  

               
               
               

本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u3/97214/showart_2033168.html