#include 1....EXPORT_SYMBOL(函数名/变量的地址) //把函数/或者变量的地址导出到内核的符号表中 EXPORT_SYMBOL_GPL(函数名) /////////// /proc/kallsyms 查看当前系统的符号表
前言 这一部分主要是用来介绍 Linux 设备驱动程序的一些基本概念，包括：Linux 设备驱动程序的作用、内核功能的划分、设备和模块的分类以及版本编号。...一、Linux 设备驱动程序的作用 设备驱动程序就像一个个的“黑盒子”，使某个特定硬件响应一个定义良好的内部编程接口，这些操作完全隐藏了设备的工作细节。...简洁的来说设备驱动程序的作用在于提供机制（需要提供什么功能），而不在于提供策略（这些功能怎么使用）。...驱动程序设计要考虑的三个方面： 提供给用户尽可能多的选项 编写驱动程序要占用的时间 尽量保持程序简单避免产生过多的错误 二、内核功能的划分 内核功能可以主要划分为以下五个部分： 进程管理 内核负责创建和销毁进程...Linux，相反，允许应用程序读写一个块设备象一个字符设备一样 – 它允许一次传送任意数目的字节。结果就是，块和字符设备的区别仅仅在内核在内部管理数据的方式上，并且因此在内核/驱动的软件接口上不同。
6、打印设备编号 有时当从一个驱动程序打印消息时，我们会希望打印与硬件关联的设备编号。...有些设备驱动程序也通过 iproc 导出信息，而我们自己的驱动程序当然也可以这么做。因为 /proc 文件系统是动态的，所以驱动程序模块可以在任何时候添加或删除其中的入口项。...对设备驱动程序来讲，它没有多少价值，这里包含该函数只是出于完整性考虑。...然而，由于内核在进程终止时会对已打开的设备调用进行 close 操作，驱动程序仍可以释放由 open 方法分配的资源。...当引用一个非法指针时，分页机制无法将该地址映射到物理地址，此时处理器就会向操作系统发出一个“页面失效 (page fault)”的信号。
scull 的优势在于它不依赖硬件，scull 只是操作一些从内核分配的内存。 一、scull 的设计 编写驱动的第一步是定义驱动将要提供给用户程序的能力(机制)。scull 源码实现下面的设备....例如我们要操作某个设备，首先，我们要知道设备在/dev下的设备文件名。这个设备文件提供主设备号以及次设备号。然后内核通过设备文件提供的主设备找到设备驱动程序（操作设备由驱动程序实现）。...最后通过主设备号和次设备构成的设备号找到正确的设备。有了操作的对象（设备）和操作的方法（驱动程序）那就可以完成了我们的要求。 一个驱动程序可以操作多个设备，所以不同的设备可以具有相同的主设备号。...在内核中，用 dev_t 类型来保存设备编号，它是一个32位的数，其中前12位用来表示主设备号，后20位用来表示次设备号。这个类型在中定义。...cdev_add 一返回，你的设备就是"活的"并且内核可以调用它的操作，因此，在驱动程序还没有完全准备好处理设备上的操作时，就不能调用 cdev_add。
格式不对 Linux设备驱动程序安装fatal error: linux/module.h: No such file or directory 需要makefile文件 要在Ubuntu中安装整个Linux...内核源代码 sudo apt-get install linux-source
Linux内核驱动模块机制 静态加载, 把驱动模块编进内核， 在内核启动时加载 动态加载, 把驱动模块编为ko, 在内核启动后，需要用时加载 2....编写内核驱动 #include #include static int __init test_init(void) { return...:make -C 内核源码目录 M=驱动代码所在目录 modules_install INSTALL_MOD_PATH=/文件系统路径 clean:make -C 内核源码目录 M=驱动代码所在目录...var/log/messages tail /var/log/messages 5. printk的级别控制 /usr/src/kernels/2.6.18-194.el5-i686/include/linux.../kernel.h #define KERN_EMERG "" /* system is unusable */ #define KERN_ALERT ""
conditions 锁：完成同步的手段（门锁，门后是临界区，只允许一个线程存在） 上锁解锁必须具备原子性 原子性（象原子一样不可分割的操作） 有序性（禁止指令重排） 可见性（一个线程内的修改，另一个线程可见） 内核同步常用方法...原子操作 – 内核中类似于AtomicXXX，位于 自旋锁 – 内核中通过汇编支持的cas，位于 读-写自旋 – 类似于ReadWriteLock...mutex) – 特殊的信号量（二值信号量） 完成变量 – 特殊的信号量（A发出信号给B，B等待在完成变量上） vfork() 在子进程结束时通过完成变量叫醒父进程 类似于(Latch) BKL：大内核锁...（早期，现在已经不用） 顺序锁（linux 2.6内核新增）： – 线程可以挂起的读写自旋锁 序列计数器（从0开始，写时增加(+1)，写完释放(+1)，读前发现单数，说明有写线程，等待，读前读后序列一样
本篇介绍 本篇介绍下如何写字符设备的驱动程序。...支持阻塞IO的驱动demo Linux 上的设备类型可以大概分为以下几种： 字符设备：以字节为单位传输，传输率低，不支持随机访问，常见的设备有鼠标，键盘，触摸屏等 块设备： 以块位单位传输，常见的就是磁盘...先看下字符设备的结构 struct cdev { struct kobject kobj; // 用于linux设备驱动模型 struct module *owner; // 字符设备驱动所在的内核模块对象指针...再介绍下misc 设备，linux 内核将一些不符合预先确定的字符设备划分为杂项设备，使用的数据结构如下; struct miscdevice { int minor; const char...中著名的poll，epoll，select机制，在内核中对应的文件方法就是: __poll_t (*poll) (struct file *, struct poll_table_struct *);
Linux的驱动程序注冊过程，大致分为两个步骤： 模块初始化 驱动程序注冊 以下以内核提供的演示样例代码pci-skeleton.c，具体说明一个pci设备驱动程序的注冊过程。...其它设备的驱动代码注冊过程基本同样，大家可自行查看。使用的内核代码版本号是2.6.38。 1....在介绍注冊函数之前，必需要具体说明下linux的总线设备驱动模型，否则以下的内容非常难描写叙述清楚。...linux内核中分别用struct bus_type，struct device和struct device_driver来描写叙述总线、设备和驱动。...事实上在linux内核中，全部设备的驱动的定义，都是以struct device_driver为基类，进行继承与扩展的。你没有看错，内核其中使用了非常多OO的思想。
2、内核的并发 常见引起并发原因： linux 系统中通常正在运行多个并发进程，并且可能有多个进程同时使用我们的驱动程序。...大多数设备能够中断处理器，而中断处理程序异步运行，而且可能在驱动程序正试图处理其他任务时被调用。 linux 可以运行在多处理器上，因此可能同时有多个处理器在使用该进程。...注意，如果内核认为模块还在用（就是说，一个程序仍然有一个打开文件对应模块输出的设备），或者内核被配置成不允许模块去除，模块去除会失败，可以配置内核允许“强行”去除模块， 甚至在它们看来是忙的。...一个精心设计的驱动程序仍然可以，如同内核空间驱动，允许对设备的并行存取。 如果你必须编写一个封闭源码的驱动，用户空间的选项使你容易避免不明朗的许可的情况和改变的内核接口带来的问题。...最重要的设备不能在用户空间处理，包括但不限于网络接口和块设备。 十、快速参考 insmod modprobe rmmod 用户空间工具，加载模块到运行中的内核以及去除它们。
很明显，根据设备的接口，我们可以知道分为usb设备，串口设备，pci设备，spi设备，i2c设备等等，那么在linux内核中又有样的划分呢？...linux中设备和模块的分类： 字符设备：字符设备是能够像字节流(类似文件)一样被访问的设备，有字符设备驱动程序来实现这种特性。...因而，块设备和字符设备的区别仅仅在于内核内部管理数据的方式，也就是内核及驱动程序之间的软件接口，而这些不同对用户来讲是透明的。在内核中，和字符驱动程序相比，块驱动程序具有完全不同的接口。...Linux下的磁盘设备都是块设备，尽管在Linux下有块设备节点，但应用程序一般是通过文件系统及其高速缓存来访问块设备的,而不是直接通过设备节点来读写块设备上的数据。...内核和网络设备驱动程序间的通讯，完全不同于内核和字符以及块驱动程序之间的通讯，内核调用一套和数据包传输相关的函数而不是read，write。
内核代码是可抢占的；因此，我们的驱动程序代码可能在任何时候丢失对处理器的独占，而拥有处理器的进程可能正在调用我们的驱动程序代码。设备中断是异步事件，也会导致代码的并发执行。...Linux 内核中几平所有的信号量均用于互斥。 1、Linux 信号量的实现 要使用信号量，内核代码必须包括 。...在驱动程序中使用 rwsem 的机会相对较少，但偶尔也比较有用。 使用 rwsem 的代码必须包括 。...每次向该设备的写入将导致一个读取操作结束，但是没有办法知道会是哪个进程。 completion 机制的典型使用是模块退出时的内核线程终止。...假定我们的驱动程序维护着一个共享变量 n_op，该变量的值表明有多少个设备操作正在并发地执行。通常，即使下面的简单操作也需要锁定: n_op++; 完整的锁机制对一个简单的整数来讲却显得有些浪费。
1 Completion机制的工作原理 内核编程中的一个常见模式就是在当前进程中，再去启动另外一个活动，比如创建新的内核线程或用户进程、向已存在的进程发起请求、再或者操作某些硬件。...针对上面的情况，Linux内核从2.4.7版本开始，引入了另外一种同步技术：completion机制。...该模块定义了一个这样的模块：任何尝试读取设备的进程都会进入等待状态（通过调用wait_for_completion()函数实现），直到有其它进行尝试写该设备。...对设备的一次写操作只能使一个读操作完成，而无法通知其它正在读操作的进程。 completion机制的一个典型应用就是，在模块exit的时候，终止内核线程。...在一些典型的例子中，驱动程序的内部工作是在内核线程中使用while(1)循环中实现的。当模块准备好清理时，exit函数就会告诉线程需要退出，然后等待线程的completion事件。
先来看下IDR的作用：IDR主要实现ID与数据结构的绑定。刚开始看的时候感觉到有点懵，什么叫“ID与数据结构的绑定”？举一个例子大家就会明白了：在IPC通信的时...
目录 示例程序目标 编写驱动程序 编写应用程序 卸载驱动模块 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。...这篇文章，我们就以此为基础，写一个有实际应用功能的驱动程序： 在驱动程序中，初始化 GPIO 设备，自动创建设备节点; 在应用程序中，打开 GPIO 设备，并发送控制指令设置 GPIO 口的状态; 示例程序目标...编写驱动程序 以下所有操作的工作目录，都是与上一篇文章相同的，即：~/tmp/linux-4.15/drivers/。...创建驱动目录和驱动程序 $ cd linux-4.15/drivers/ $ mkdir mygpio_driver $ cd mygpio_driver $ touch mygpio.c mygpio.c...从代码中可以看出：驱动程序使用 alloc_chrdev_region 函数，来动态注册设备号，并且利用了 Linux 应用层中的 udev 服务，自动在 /dev 目录下创建了设备节点。
Linux 内核中的同步机制：原子操作、信号量、读写信号量、自旋锁的API、大内核锁、读写锁、大读者锁、RCU和顺序锁。...1、介绍 在现代操作系统里，同一时间可能有多个内核执行流在执行，即使单CPU内核也需要一些同步机制来同步不同执行单元对共享的数据的访问。...主流的Linux内核中的同步机制包括： 原子操作 信号量（semaphore） 读写信号量（rw_semaphore） 自旋锁spinlock 大内核锁BKL(Big Kernel Lock) 读写锁rwlock...3、信号量（semaphore） Linux内核的信号量在概念和原理上与用户态的System V的IPC机制信号量是一样的，但是它绝不可能在内核之外使用，因此它与System V的IPC机制信号量毫不相干...如果被保护的共享资源只在进程上下文和tasklet或timer上下文访问，那么应该使用与上面情况相同的获得和释放锁的宏，因为tasklet(linux中断处理机制中的软中断延迟机制)和timer是用软中断实现的
注：要使得3.x之后的内核支持使用设备树，除了内核编译时需要打开相对应的选项外，bootloader也需要支持将设备树的数据结构传给内核。 2....Header 在\kernel\include\linux\of_fdt.h文件中有相关定义 4.2.device-tree structure 设备树结构块是一个线性化的结构体，是设备树的主体，以节点的形式保存了主板上的设备信息...fit_hdr_fdt指向DTB设备树镜像的头。 lmb为uboot下的一种内存管理机制，全称为logical memory blocks。用于管理镜像的内存。...接下来，do_bootm会根据内核的类型调用对应的启动函数。与linux对应的是do_bootm_linux。...boot_jump_linux最后将调用kernel_entry，将.dtb镜像地址传给内核。
/****************** * 内核的调试技术 ******************/ (1)内核源代码中的一些与调试相关的配置选项 内核的配置选项中包含了一些与内核调试相关的选项，都集中在...有用的参数有： -t 显示调用发生的时间 -T 显式调用所花费的时间 -f 跟踪所有子进程 -p 跟踪特定进程 -o 将输出的信息导入特定的文件 (5)查看oops消息 oops是内核告知用户有不幸发生的最常用方式...通常，发送完oops后，内核会处于一种不稳定状态。...在某些情况下，oops会导致内核混乱，而混乱的结果就是死机，这些情况可能包括： *oops发生在持有锁的代码中 *oops发生在和硬件设备通讯的过程中 *oops在中断上下文中发生 *oops发生在idle...进程(0)或init进程(1)，因为内核没有这两个进程没法工作 如果oops在其他进程运行时发生，内核会杀死该进程并尝试着继续运行。
Linux多进程访问共享资源时，需要按下列步骤进行操作： (1)检测控制这个资源的信号量的值。 (2)如果信号量是正数，就可以使用这个资源。进程将信号量的值“减 1”，表示当前进程占用了一份资源。...四，信号量的分类： 信号量按照使用场景分为 ：二值信号量和计数信号量： 二值信号量：指初始值为 1 的信号量，此类信号量只有 1 和 0 两个值，通常用来代替锁机制实现线程同步， 在一个时刻仅允许有一个资源持有者...pthread_create(&smk_1, 0, smoker, 1); pthread_create(&smk_2, 0, smoker, 2); while(1); } Linux
设备通过设备号来标识。设备号分两部分，主设备号和次设备号。 通常，主设备号标示设备对应的驱动程序，linux允许多个驱动共用一个主设备号； 而次设备号用于确定设备文件所指的设备。...在内核中，用dev_t类型保存设备编号。 2.4内核中采用16位设备号(8位主，8位从)，而2.6采用32位，12位主，20位从。...在驱动中访问设备号应该用中定义的宏。...inode定义在 dev_t i_rdev; 对于表示设备文件的inode结构，i_rdev里包含了真正的设备编号 struct cdev *i_cdev cdev是表示字符设备的内核的内部结构.../devices.txt可查看设备号的静态分配情况 ///内核里使用struct cdev来描述一个字符设备驱动 #include struct cdev { struct
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