Linux驱动分为字符设备驱动、块设备驱动和网络设备驱动,而字符设备又包括很多种,内核使用主设备号来区分各个字符设备驱动,在include/linux/major.h文件中已经预先定义好了各类字符设备的主设备号,但是即便如此,仍然存在着大量字符设备无法准确归类,对于这些设备,内核提供了一种Misc(杂项)设备来安放它们的去处。
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。
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。
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。
misc(杂项)设备,由于硬件设备的多样化,有一些设备不知道如何归类,所以linux将这些不知道怎么归类的设备归类为misc设备。例如led、watchdog、beep、adc等都可以归纳为misc设备。
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。
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。
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
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。
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。
input驱动的测试方法 1.ls /dev/event* -l 查看现有的/dev/event设备 2.insmod buttons_input.ko 安装驱动 3.ls /dev/event -l 查看buttons_input对应的设备 4.cat /dev/tty1,然后在按键,“l”“s”“ENTER”便会出现ls 5.如果启动了QT,可以点开记事本,按相应的按键“l”“s”“ENTER”便会在记事本上出现ls 6.也可通过执行exec 0</dev/tty1 //标准输入改为tty1,然后重复上述操作即可。
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。
在此节之前,我们学的都是简单的字符驱动,涉及的内容有字符驱动的框架、自动创建设备节点、linux中断、poll机制、异步通知、同步互斥/非阻塞、定时器去抖动。 其中驱动框架如下: 1)写file_op
Linux系统文件操作主要是通过块设备驱动来实现的。 块设备主要指的是用来存储数据的设备,类似于SD卡、U盘、Nor Flash、Nand Flash、机械硬盘和固态硬盘等。块设备驱动就是用来访问这些存储设备的,其与字符设备驱动不同的是:
__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。
从图中可以看到按键断开时,由于接了上拉电阻,所以CPU检测到默认是高电平的,当按键被按下时,电路导通,所以KEY0引脚变成低电平,即低电平有效。
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。
devfs(设备文件系统)是由Linux2.4内核引入的,它的出现主要使得设备驱动程序能够自主管理自己的设备文件。具体来说,devfs具有如下优点:
要理解这些接口,记住一句话:APP通过I2C Controller与I2C Device传输数据。
Jack,目前就职于通信行业某上市公司,主要从事Linux相关系统软件开发工作,负责基带芯片Soc芯片建模仿真以及虚拟化系统软件开发,基带芯片soc芯片BringUp及驱动开发,喜欢阅读内核源代码,在不断的学习和工作中深入理解外设虚拟化,网络虚拟化,用户态驱动等内核子系统。
platform是一条虚拟的总线。设备用platform_device表示,驱动用platform_driver进行注册,Linux platform driver机制和传统的device driver机制(通过driver_register进行注册)相比,一个明显的优势在于platform机制将设备本身的资源注册进内核,由内核统一管理,在驱动中使用这些资源时通过platform device提供的标准结构进行申请并使用。这样提高了驱动和资源的独立性,并且具有较好的可移植性和安全性(这些标准接口是安全的)。
最近想要做一个基于嵌入式Linux+Qt驱动dht11温湿度传感器的实验。想要实现的功能是通过野火的imx6ull开发板控制dht11传感器,然后使用Qt做一个上位机,在上位机上面把数据显示出来。
上一篇文章写了《input子系统的的概念》。今天这篇文章主要分析input子系统的代码,input子系统作为一个字符设备存在kernel中,我们从input这个模块的入口函数开始讲起。
研究IO也很久了,一直无法串联bio和块设备驱动,只知道bio经过IO调度算法传递到块设备驱动,怎么过去的,IO调度算法在哪里发挥作用,一直没有完全搞明白,查看了很多资料,终于对块设备驱动有所理解,也打通了bio到块设备。
https://www.zalou.cn/article/152879.htm上节,我们明白了proc文件系统的作用,接下来我们在已经写好的led驱动的基础上,在proc目录下创建一个文件夹,然后加入led驱动的版本信息读取。
下面使用IIC子系统框架编写EEPROM的驱动,驱动端代码使用杂项字符设备框架,并且实现了文件指针偏移;在应用层可以将EEPROM当做一个255字节大小的文件进行编程读写。
熟悉v4l2用户空间编程的都知道, v4l2编程主要是调用一系列的ioctl函数去对v4l2设备进行打开, 关闭, 查询, 设置等操作. v4l2设备是一个字符设备, 而且其驱动的主要工作就是实现各种各样的ioctl.
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。
linux-4.4内核的power相关的驱动位置:linux-4.4\drivers\power
1.写出最底层Led_Open(),Led_Write(),Led_Read() 2.如何让内核知道下面有我们写好的操作硬件的函数呢?定义一个file_operations结构体(指向Led_Open等底层函数)。使用函数regsiter_chrdev(major,”first_drv”,&first_drv_fops)注册告诉内核(通过major索引)。 3.regsiter_chrdev被谁调用?被驱动入口函数调用。first_drv_init() 4.如何知道调用first_drv_init(),还是其他的函数呢?利用宏module_init(first_drv_init)定义一个结构体,结构体中有函数指针,指向入口函数。 5.出口函数first_drv_exit。卸载驱动unregsiter_chrdev(major,”first_drv”,&first_drv_fops)。如何知道何时来调用first_drv_exit?module_init(first_drv_exit)定义一个结构体,结构体中有函数指针,指向入口函数。
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
AT24C02是IIC接口的EEPROM存储芯片,这颗芯片非常经典,百度搜索可以找到非常多的资料,大多都是51、STM32单片机的示例代码,大多采用模拟时序、裸机系统运行。当前文章介绍在Linux系统里如何编写AT24C02的驱动,并且在应用层完成驱动读写测试,将AT24C02的存储空间映射成文件,在应用层,用户可以直接将AT24C02当做一个普通文件的形式进行读写,偏移文件指针;在Linux内核里有一套标准的IIC子系统框架专门读写IIC接口设备,采用平台设备模型框架,编写驱动非常方便。
字符设备驱动中的 read接口的使用,简单实例 驱动部分代码
移植移植infoNES模拟器到嵌入式linux上,并增加支持声音输出和按键 代码放在了github上。 https://github.com/yongzhena/infoNES 先来个效果截图: 按键
回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针(地址)作为参数传递给另一个函数,当这个指针被用来调用其所指向的函数时,我们就说这是回调函数。回调函数不是由该函数的实现方直接调用,而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的,用于对该事件或条件进行响应。
按照ldd的说法,linux的设备驱动包括了char,block,net三种设备。char设备是比较简单的,只要分配了major、minor号,就可以进行读写处理了。相对而言,block和net要稍微复杂些。net设备姑且按下不谈,我们在以后的博文中会有涉及。今天,我们可以看看一个简单的block是怎么设计的。
在linux系统中许多外围设备都被规定为字符设备,诸如按键、触摸屏、重力传感器、LED、光敏传感器等,这些设备都需要字符设备驱动才能正常工作。本章就来实现一个标准的字符设备驱动框架模板,目的是为以后的设备驱动提供标准模板,提高开发效率与代码整洁度。
使用命令建立一个设备 s 驱动代码 #include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/init.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/device.h> #include <linux/cdev.h> #include <linux/major.h> static ssize_t flash_env_dev_open(struct inode *i
距离上一次更新有一段时间了,主要是最近更忙一些,一般来说,有时间我会尽量更新,如果比较忙的话就更新慢一些。
PCM是英文Pulse-code modulation的缩写,中文译名是脉冲编码调制。我们知道在现实生活中,人耳听到的声音是模拟信号,PCM就是要把声音从模拟转换成数字信号的一种技术,他的原理简单地说就是利用一个固定的频率对模拟信号进行采样,采样后的信号在波形上看就像一串连续的幅值不一的脉冲,把这些脉冲的幅值按一定的精度进行量化,这些量化后的数值被连续地输出、传输、处理或记录到存储介质中,所有这些组成了数字音频的产生过程。
基于i.MX6ULL平台设计实现掉电检测功能,首先选择一路IO,利用IO电平变化触发中断,在编写驱动时捕获该路GPIO的中断,然后在中断响应函数中发送信号通知应用程序掉电发生了。
资料下载 coding无法使用浏览器打开,必须用git工具下载: git clone https://e.coding.net/weidongshan/linux/doc_and_source_for_drivers.git 视频观看 百问网驱动大全 Input子系统框架详解 参考资料: Linux 5.x内核文档 Documentation\input\input-programming.rst Documentation\input\event-codes.rst Linux 4.x内核文档
原本是没有这篇文章的,因为原来写Binder的时候没打算写Binder驱动,不过我发现后面大量的代码都涉及到了Binder驱动,如果不讲解Binder驱动,可能会对大家理解Binder造成一些折扣,我后面还是加上了这篇文章。主要内容如下:
1、字符设备驱动: 当我们的应用层读写(read()/write())字符设备驱动时,是按字节/字符来读写数据的,期间没有任何缓存区,因为数据量小,不能随机读取数据,例如:按键、LED、鼠标、键盘等 2、块设备: 块设备是i/o设备中的一类, 当我们的应用层对该设备读写时,是按扇区大小来读写数据的,若读写的数据小于扇区的大小,就会需要缓存区, 可以随机读写设备的任意位置处的数据,例如 普通文件(.txt,.c等),硬盘,U盘,SD卡。 3、块设备结构: 段(Segments):由若干个块组成。是Linux内存管理机制中一个内存页或者内存页的一部分。 块 (Blocks): 由Linux制定对内核或文件系统等数据处理的基本单位。通常由1个或多个扇区组成。(对Linux操作系统而言) 扇区(Sectors):块设备的基本单位。通常在512字节到32768字节之间,默认512字节 应用程序进行文件的读写,通过文件系统将文件的读写转换为块设备驱动操作硬件。
上一篇文章学习了字符设备的注册,操作过的小伙伴都知道上一篇文章中测试驱动时是通过手动创建设备节点的,现在开始学习怎么自动挂载设备节点和设备树信息的获取,这篇文章中的源码将会是我以后编写字符驱动的模板。
使用字符设备里的write 驱动代码 #include <linux/module.h> #include <linux/slab.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/init.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/device.h> #include <linux/cdev.h> #include <linux/major.h> #include <asm/uaccess.h> static ssi
在V4L2子系统中,Video设备是一个字符设备,设备节点为/dev/videoX,主设备号为81,次设备号范围为0-63。在用户空间,应用可以通过open/close/ioctl/mmap/read/write系统调用操作Video设备。在内核空间中,Video设备的具体操作方法由驱动中的struct video_device提供。驱动使用video_register_device函数将struct video_device注册到V4L2的核心层,然后V4L2的核心层在向上注册一个字符设备,该字符设备实现了虚拟文件系统要求的方法。这样应用就可以使用系统调用访问虚拟文件系统中Video设备提供的方法,然后进一步访问V4L2核心层提供的v4l2_fops方法集合,最后通过struct video_device结构体中的fops和ioctl_ops方法集合访问Video主设备。Video主设备通过v4l2_subdev_call方法访问Video从设备,同时Video从设备可以通过notify回掉方法通知主设备发生了事件。Camera Host控制器为Video主设备,Camear Sensor(摄像头)为Video从设备,一般为I2C设备。
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