最近遇到一个流量异常调用的接口,所以需要通过后台日志查看接口调用情况,先统计今天内接口的调用次数,再具体到对应的设备号,就知道哪台设备有问题了,初步想到wc和awk命令来筛选统计,但是真正去写的时候,发现很多写法都不太记得了,所以花了点时间去查手册,找资料,现在整理成博客,方便以后需要就马上统计出来,也分享出来,希望可以帮助需要的人
我们就继续以此为基础,用保姆级的粒度一步一步操作,来讨论一下字符设备驱动程序的编写方法。
之前的几篇文章(从i.MX6ULL嵌入式Linux开发1-uboot移植初探起),介绍了嵌入式了Linux的系统移植(uboot、内核与根文件系统)以及使用MfgTool工具将系统烧写到板子的EMMC中。
在Linux系统中,设备通常通过主设备号和次设备号来标识。主设备号用于区分设备的大类,例如硬盘、字符设备等;次设备号用于在同一大类设备中区分不同的设备。以下是一些常见设备类型及其固定的主设备号:
如果将一个设备连接到Linux系统时,通常需要一个设备驱动程序才能正常工作。你可以通过设备文件或设备节点与设备驱动程序交互,这些是看起来像普通文件的特殊文件。由于这些设备文件就像普通文件一样,你可以使用ls、cat等程序与它们交互。这些设备文件一般存放在/dev目录下。继续并在你的系统上通过命令ls /dev查看/dev目录,你将看到系统上有大量的设备文件。
__init__宏:被修饰的函数会被链接器链接放入.init.text段中(本来默认情况下函数是被放入.text段中)。对内核而言是一种暗示,表示该函数仅在初始化期间使用,内核启动时统一会加载.init.text段中的这些模块安装函数,加载完后就会把这个段给释放掉以节省内存。 __exit__宏:被修饰的函数仅用于模块卸载,链接器会将其放入特殊的ELF段。如果模块被直接内嵌到内核中,或内核的配置不允许卸载模块,则被修饰的函数将被简单的丢弃。 prink函数:模块在被加载到内核后,它能调用的函数仅仅是由内核导出的那些函数。KERN_INFO是printk的打印级别,其实只是一个字符串(如<1>)。操作系统的命令行中也会有一个打印级别的设置(值为0-7),当前操作系统中执行printk的时候会去对比printk中的打印级别和操作系统命令行中设置的打印级别,小于命令行设置级别的信息会被打印出来,大于的会被拦截。 module_init宏:该宏声明的函数会在模块被装载到内核中调用。 module_exit宏:该宏声明的函数会在模块被卸载时调用。 MODULE_LICENSE宏:指定该代码所使用的许可证协议。 MODULE_AUTHOR:描述模块作者。
在上一篇文章中Linux驱动实践:你知道【字符设备驱动程序】的两种写法吗?我们说过:字符设备的驱动程序,有两套不同的API函数,并且在文中详细演示了利用旧的API函数来编写驱动程序。
嵌入式Linux操作系统具有:开放源码、所需容量小(最小的安装大约需要2MB)、不需著作权费用、成熟与稳定(经历这些年的发展与使用)、良好的支持等特点。因此被广泛应用于移动电话、个人数码等产品中。嵌入式Linux开发主要包括:底层驱动、操作系统内核、应用开发三大类。需要掌握系统移植(Uboot、Linux Kernel的移植和裁剪、根文件系统的构建)、Linux驱动及内核开发(字符设备驱动、块设备驱动、网络设备驱动)应用开发由于博主能力有限所了解的也不多。
众所周知,Linux内核主要包括三种驱动模型,字符设备驱动,块设备驱动以及网络设备驱动。
关于Linux中的设备文件,设备文件用来为操作系统和用户提供它们代表的设备接口。所有的Linux设备文件均位于/dev目录下,是根(/)文件系统的一个组成部分,因为这些设备文件在操作系统启动过程中必须可以使用。应用程序可以打开、关闭和读写这些设备文件,完成对设备的操作,就像操作普通的数据文件一样。为了管理这些设备,系统为设备编了号,每个设备号又分为主设备号和次设备号。主设备号用来区分不同种类的设备,而次设备号用来区分同一类型的多个设备。对于常用设备,Linux有约定俗成的编号。
此类驱动适合于大多数简单的硬件设备。比如并口打印机,我们通过在/dev下建立一个设备文件(如/dev/printer)来访问它。
Linux系统中,应用程序访问外设是通过文件的形式来进行的,Linux将所有的外设都看做文件,统一存放在/dev目录下。
提到了关于Linux的设备驱动,那么在Linux中I/O设备可以分为两类:块设备和字符设备。这两种设备并没有什么硬件上的区别,主要是基于不同的功能进行了分类,而他们之间的区别也主要是在是否能够随机访问并操作硬件上的数据。
(2)obj-m := led_driver.o,这一行就表示我们要将led_driver.c文件编译成一个模块
比如: 温度传感器、湿度传感器、光照度、门锁、LED灯、蜂鸣器 驱动都是使用字符设备框架编写
也就是说,在应用程序中,可以通过open,write,read等函数来操作底层的驱动。
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linux系统操作: 1.通过make 编译出gpioled.ko文件 2.通过 /home/tina-d1-h/prebuilt/gcc/linux-x86/riscv/toolchain-thead-glibc/riscv64-glibc-gcc- thead_20200702/bin/riscv64-unknown-linux-gnu-gcc -o ledapp ledApp.c 编译出ledgpio 软件 MQpro: 1.通过insmod gpioled.ko加载gpioled驱动,通过ls /dev 查看是否有gpioled 2.通过 chmod 777 ledapp 添加权限 3.通过 ./ledapp /dev/gpioled 0 点亮LED 4.通过 ./ledapp /dev/gpioled 1 熄灭LED 注:以上命令没有跟LED高低电平相对应可以通过修改 gpioled.c led_write函数进行修改就好了
在Linux设备驱动之字符设备(一)中学习了设备号的构成,设备号的申请与释放。在Linux设备驱动之字符设备(二)中学习了如何创建一个字符设备,初始化,已经注册到系统中和最后释放该字符设备。
查看 V3S 原理图,查看 RGB LED对应的引脚 PG0 -> green LED PG1 -> blue LED PG2 -> red LED
在前几篇文章中,我们一块讨论了:在 Linux 系统中,编写字符设备驱动程序的基本框架,主要是从代码流程和 API 函数这两方面触发。
A:设备号是用来标识设备的关键信息,主设备号用于标识设备的类型,次设备号用于区分同类型的不同设备。
本章的目的是编写一个完整的字符设备驱动,我们开发一个字符驱动是因为这一类适合大部分简单硬件设备,字符驱动也比块驱动易于理解。
个人觉得linux的软件设计思想异常强大,比如把所有的设备都当做文件来处理,大大简化了程序员的负担,向提出这个思想的大神s致敬!! 先来看看linux系统中设备管理的基本知识: 我们的linux操作系统跟外部设备(如磁盘、光盘等)的通信都是通过设备文件进行的,应用程序可以打开、关闭、读写这些设备文件,从而对设备进行读写,这种操作就像读写普通的文件一样easy。linux为不同种类的设备文件提供了相同的接口,比如read(),write(),open(),close()。 所以在系统与设备通信之前,系统首先要建立一个设备文件,这个设备文件存放在/dev目录下。其实系统默认情况下就已经生成了很多设备文件,但有时候我们需要自己手动新建一些设备文件,这个时候就会用到像mkdir, mknod这样的命令。 mknod 的标准形式为: mknod DEVNAME {b | c} MAJOR MINOR 1,DEVNAME是要创建的设备文件名,如果想将设备文件放在一个特定的文件夹下,就需要先用mkdir在dev目录下新建一个目录; 2, b和c 分别表示块设备和字符设备: b表示系统从块设备中读取数据的时候,直接从内存的buffer中读取数据,而不经过磁盘; c表示字符设备文件与设备传送数据的时候是以字符的形式传送,一次传送一个字符,比如打印机、终端都是以字符的形式传送数据; 3,MAJOR和MINOR分别表示主设备号和次设备号: 为了管理设备,系统为每个设备分配一个编号,一个设备号由主设备号和次设备号组成。主设备号标示某一种类的设备,次设备号用来区分同一类型的设备。linux操作系统中为设备文件编号分配了32位无符号整数,其中前12位是主设备号,后20位为次设备号,所以在向系统申请设备文件时主设备号不好超过4095,次设备号不好超过2^20 -1。 . 下面,我们就可以用mknod命令来申请设备文件了。 mkdir -p /dev/cobing mknod /dev/cobing/mydev1 c 128 512
上篇文章(【i.MX6ULL】驱动开发1——字符设备开发模板)介绍了字符设备的开发模板,但那是一种旧版本的驱动开发模式,设备驱动需要手动分配设备号再使用 register_chrdev进行注册,加载成功以后还需要手动使用mknod命令创建设备节点,比较麻烦。
文件权限: 9 位,每 3 位一组,每一组: rwx( 读,写,执行 ), r--文件硬链接的次数 文件的属主 (owner) 文件的属组 (group) 文件大小 (size) ,单位是字节
Linux 系统中所有的硬件设备都是通过文件的方式来表现和使用的,我们将这些文件称为设备文件,硬盘对应的设备文件一般被称为块设备文件。
从上图可以看到Linux系统将各异的设备分为三大类:字符设备,块设备和网络设备。内核针对每一类设备都提供了对应驱动模型架构,包括基本的内核设施和文件系统接口。
杂项设备(misc device)也是在嵌入式系统中用得比较多的一种设备驱动。
该文章介绍了如何通过Linux内核技术实现一个基于ARM SoC的通用驱动程序,该驱动程序可以支持多种外设如LED、按键、喇叭等。首先介绍了Linux内核的树状结构和通用驱动程序涉及到的关键组件,如驱动程序加载、设备管理、中断处理、队列和调度等。然后详细讲解了如何创建一个通用的驱动程序框架,该框架可以支持多个外设,如LED、按键、喇叭等。最后,介绍了如何通过修改测试程序来点亮LED,并通过一个简单的示例来展示通用驱动程序的效果。
在Linux系统中,mknod命令是一个强大而灵活的工具,用于创建设备文件节点和命名管道(FIFO)。本文将带您深入了解mknod命令的各个方面,包括其定义、工作原理、主要特点、应用示例以及使用时的注意事项和最佳实践。
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本文介绍了如何利用驱动开发技术实现一个字符设备,并利用操作结构体来处理不同的功能。通过调用驱动程序API,可以在用户空间程序中实现对字符设备的打开、关闭、读写等操作。同时,文章还介绍了一种简化注册过程的方法,利用宏定义可以快速实现设备节点的创建和注册。
与其它常见的文件系统不同的是,/proc是一种伪文件系统(也即虚拟文件系统),存储的是当前内核运行状态的一系列特殊文件,用户可以通过这些文件查看有关系统硬件及当前正在运行进程的信息,甚至可以通过更改其中某些文件来改变内核的运行状态。
Linux 下的 /proc 文件系统中提供了许多有用的信息,除了基本的CPU使用率、版本号等,你甚至还可以在这里直接看到内核的输出。下面这张表,简单列举 /proc 中文件的含义:
1 linux文件系统将一切的设备映射为文件,一切以文件作为访问入口的,以文件的性质来进行open read write close 2 linux设备文件有两类 块设备:block (存取单位块)磁盘 字符设备:char (存取单位为“字符”) 键盘 3 设备文件:将一个文件关联到一个设备的驱动程序, 进而能跟与之对应的硬件设备进行通信(进行read , write )进行硬件的控制
在 Unix 或 Linux 系统中,一些设备的主次设备号是固定的。下面是一些常见的设备及其固定的主次设备号:
在LINUX下安装ORACLE RAC时,建ASM磁盘组时有时会碰到两个节点上存储映射过来的磁盘盘符不一致,有时是物理路径一致,但聚合后路径不一致,有时甚至物理路径也不一致,此时就需将两个节点上的磁盘盘符修改为一致。
在linux设备驱动第一篇:设备驱动程序简介中简单介绍了字符驱动,本篇简单介绍如何写一个简单的字符设备驱动。本篇借鉴LDD中的源码,实现一个与硬件设备无关的字符设备驱动,仅仅操作从内核中分配的一些内存。 下面就开始学习如何写一个简单的字符设备驱动。首先我们来分解一下字符设备驱动都有那些结构或者方法组成,也就是说实现一个可以使用的字符设备驱动我们必须做些什么工作。 1、主设备号和次设备号 对于字符设备的访问是通过文件系统中的设备名称进行的。他们通常位于/dev目录下。如下: xxx@ubuntu:~$ ls
通过上一节Linux设备驱动字符设备(一)了解了Linux设备驱动的分类,设备号的构成,设备号的申请以及设备号的释放。
块设备驱动块是Linux下3大设备驱动框架之一,块设备主要是针对存储类型的设备设计的驱动,配合文件系统完成数据存储。在应用层的cp、cd、touch、vim、mount等等可以操作文件,可以操作目录的命令都会通过文件系统,通过块设备驱动完成对底层存储设备的访问,实现数据读取或者写入。
资料中,难免会有一些错误,有任何问题,都可以在github向我提交issue。文中的勘误,我都会更新在github中。点击阅读原文可以直达github。
上篇文章(【i.MX6ULL】驱动开发3——GPIO寄存器配置原理),介绍了i.MX6ULL芯片的GPIO的工作原理与寄存器配置。
大家好,我是道哥,今天我为大伙儿解说的技术知识点是:【中断程序如何发送信号给应用层】。
这篇文章介绍,如何使用杂项设备框架编写一个简单的按键驱动,完成编写、编译、安装、测试等流程,了解一个杂项字符设备驱动的开发流程。
Linux一切皆文件,系统与设备通信之前,要建立一个存放在/dev目录下的设备文件,默认情况下就已经生成了很多设备文件,有时候自己手动新建一些设备文件,这就会用到mknod。 语法格式:mknod[选项][文件名称] [文件类型] [主设备号] [次设备号]
驱动结构体填充完毕后,需要注册到内核之中,其中有三种方法来注册设备驱动:
Android 从 5.0 开始使用新的相机 API Camera2 来代替之前的旧版本,从而支持更多的特性。
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