字符设备驱动开发实验

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《Linux设备驱动开发》PDF课件

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资可得 源获 内空 核间
华清远见
v 两个半部
中断
v 机制
Ø
tasklet 工作队列
1 /*定义tasklet和底半部函数并关联*/ 2 void xxx_do_tasklet(unsigned long); 3 DECLARE_TASKLET(xxx_tasklet, xxx_do_tasklet, 0);4 5 /*中断处理底半部*/ 6 void xxx_do_tasklet(unsigned long) 7 {... 9 } 11 /*中断处理顶半部*/ 12 irqreturn_t xxx_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs) 13 { 15 16 ...} ... tasklet_schedule(&xxx_tasklet);
驱中 立 设的 口 动 独于 备 接 硬 件 驱 中硬 操 动 的 件作 串 口 LD E FA LS H 硬 件
non-os驱动与应用
on-os驱动与应用
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并发和竞态
l 并发和竞态:
Ø 对称多处理器 (SMP)的多个CPU Ø 单CPU内进程与抢占它的进程 Ø 中断(硬中断、软中断、Tasklet、底半部)与进程之间
v v
v v
v
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华清远见
Linux设备驱动的现状
v 高驱动的需求

设备驱动程序简介

设备驱动程序简介

设备驱动程序简介1.设备驱动程序的作⽤从⼀个⾓度看,设备驱动程序的作⽤在于提供机制,⽽不是策略。

在编写驱动程序时,程序猿应该特别注意以下这个基本概念:编写訪问硬件的内核代码时,不要给⽤户强加不论什么特定策略。

由于不同的⽤户有不同的需求,驱动程序应该处理如何使硬件可⽤的问题。

⽽将如何使⽤硬件的问题留给上层应⽤程序。

从还有⼀个⾓度来看驱动程序。

它还能够看作是应⽤程序和实际设备之间的⼀个软件层。

总的来说,驱动程序设计主要还是综合考虑以下三个⽅⾯的因素:提供给⽤户尽量多的选项、编写驱动程序要占⽤的时间以及尽量保持程序简单⽽不⾄于错误丛⽣。

2.内核功能划分Unix系统⽀持多进程并发执⾏。

每⼀个进程都请求系统资源。

内核负责处理全部这些请求,依据内核完毕任务的不同,可将内核功能分为例如以下⼏部分:1.进程管理:负责创建和销魂进程。

并处理它们和外部世界之间的连接。

内核进程管理活动就是在单个或多个CPU上实现了多个进程的抽象。

2.内存管理:内存是计算机的主要资源之中的⼀个,⽤来管理内存的策略是决定系统系能的⼀个关键因素。

3.⽂件系统:内核在没有结构的硬件上构造结构化的⽂件系统。

⽽⽂件抽象在整个系统中⼴泛使⽤。

4.设备控制:差点⼉每个系统操作终于都会映射到物理设备上。

5.⽹络功能:⽹络功能也必须由操作系统来管理,系统负责在应⽤程序和⽹络接⼝之间传递数据包,并依据⽹络活动控制程序的运⾏。

全部的路由和地址解析问题都由内核处理。

可装载模块:Linux有⼀个⾮常好的特性:内核提供的特性可在执⾏时进⾏扩展。

可在执⾏时加⼊到内核的代码被称为“模块”。

Linux内核⽀持⼏种模块类型。

包含但不限于设备驱动程序。

每⼀个模块由⽬标代码组成,能够使⽤insmod程序将模块连接到正在执⾏的内核,也能够使⽤rmmod程序移除连接。

3.设备和模块的分类Linux系统将设备分成三个基本类型:字符设备、块设备、⽹络接⼝。

1.字符设备:字符设备驱动程序通常⾄少要实现open、close、read和write系统调⽤。

LINUX系统下GPIB驱动优化设计与实现

LINUX系统下GPIB驱动优化设计与实现

NJIAJU5+3NI 函 数 来 申 请 中 断& 其 原 型'315NJIAJU5 + 3NI !A1U3Z1JP3153NI&YG3P !EF1PMJN"!3153NI&YG3PPJY+3P& U5NA0565+ NJZUNJZU"&A1U3Z1JPMG1ZXMFZU&0G1U50EFN PJY30J&YG3PPJY+3P"$参数3NI表 示 所 要 申 请 的 硬 件 中 断 号&EF1PMJN为向系统申请 的 中 断 服 务 程 序& 中 断 产 生 时 由
F/0123 字符设备驱动模型分析
;.<=> 字符设备驱动程序 一 ))* 般包括%部分'初始化( 中断服务(设备文件操作%在驱动程序初始化时&要向系 统注册此驱动程序&系统后续才能调用驱动里各设备文件 操作接 口% 在 ;31AB 系 统 里& 是 通 过 调 用 NJZ3U5JN+ 0ENPJY 向系统注册设备驱动程序&初始化部分除了注册设备驱动 程序&一般还需要给驱动程序 申请系统资源&包括内存( 时钟(.,- 端口等&芯片的初始化也在这里进 行&另 外还要
注销掉%对于设备 经 常 会 提 出 请 求 给 S8=& 来 执 行 设 备 需 存器进行正确设置&才能实现对 ?8.@ 的各 种操 作%工作模
要完成的操 作& 这 就 需 要 有 中 断 服 务&驱 动 程 序 通 过 调 用 式可分为单芯片模式和 7ANQG _ ((&+模式&工 作模 式的选

嵌入式Linux下ADC的驱动程序实现与应用

嵌入式Linux下ADC的驱动程序实现与应用

嵌入式Linux下ADC的驱动程序实现与应用作者:孙德辉梁鑫杨扬来源:《现代电子技术》2008年第22期摘要:详细介绍S3C2410芯片ADC模块以及Linux的驱动模型,并且通过S3C2410内置的ADC驱动程序设计说明字符型设备驱动开发方法;将驱动编译为模块的方式,单独加载入内核,便于调试。

以MINICOM为操作台,控制驱动模块的加载和应用程序的运行。

并通过实例介绍ADC驱动程序在电阻、电压等测试中的实际应用;从实验结果可以看出ADC驱动可以被成功加载和调用;该驱动可以测试电压、电流等标准工程量信号,或作为工业传感器接口的一部分对现场标准工程量信号进行采集处理。

关键词:S3C2410;ADC;Linux;字符设备驱动程序中图分类号:TP311文献标识码:B文章编号:1004373X(2008)2203303Implement and Application of ADC Driver about Embedded-LinuxSUN Dehui,LIANG Xin,YANG Yang(Key Laboratory of Beijing Municipality,The FAT Laboratory,North China University of Technology,Beijing,100041,China)Abstract:The module of ADC in S3C2410 CMOS chip and the model about Linux drivers are expounded,the method of developing character device drivers are illuminated by realizing an ADC driver.As convenient to debug,compiling the drivers into module and "insmod" it into kernel.Updating the drivers module and application by MINICOM,one kind of consoles.Application on testing resistance and voltage using ADC driver are introduced through an example.In the end,it is obviously that ADC drivers module could be "insmoded"and called successful from the result of ing the drivers testing resistance,voltage and many other standard signal.ADC drivers can collect the standard signal of plants as one part of interface of industrial sensor.Keywords:S3C2410;ADC;Linux;character device driver1 引言S3C2410开发板制造商提供了绝大部分的驱动程序,但有时出于实际开发的需要、应用程序的稳定性考虑,用户往往需要开发一个自己需要的接口驱动程序。

vs2015 驱动程序开发实例

vs2015 驱动程序开发实例

vs2015 驱动程序开发实例标题:VS2015驱动程序开发实例驱动程序是一种特殊的软件,用于与硬件设备进行通信和控制。

在Visual Studio 2015(简称VS2015)中,开发人员可以使用驱动程序开发工具包(DDK)来创建驱动程序。

本文将通过一个实例来介绍在VS2015中进行驱动程序开发的步骤和注意事项。

第一步:准备开发环境在开始编写驱动程序之前,我们需要准备好开发环境。

首先,确保已经安装了VS2015,并选择合适的开发模块。

接下来,下载并安装驱动程序开发工具包(DDK)。

安装完成后,打开VS2015,创建一个新的驱动程序项目。

第二步:编写驱动程序代码在VS2015中,我们可以使用C或C++语言来编写驱动程序。

根据硬件设备的特性和功能需求,我们可以选择合适的编程语言。

编写驱动程序的关键是了解设备的工作原理和通信协议。

根据设备文档和开发者手册,我们可以开始编写驱动程序的代码。

第三步:构建和调试驱动程序在编写完驱动程序代码后,我们需要进行构建和调试。

在VS2015中,我们可以使用调试工具来检查代码的正确性和执行过程。

通过设置断点,我们可以逐步调试代码,并查看变量的值和函数的返回结果。

如果发现错误,我们可以根据调试信息进行修改和优化。

第四步:测试和部署驱动程序在完成构建和调试后,我们需要进行测试和部署。

测试主要是验证驱动程序是否能够正常运行,并与硬件设备进行正确的通信和控制。

通过编写测试用例和模拟不同的工作场景,我们可以全面测试驱动程序的性能和稳定性。

一旦通过测试,我们可以将驱动程序部署到目标设备中,让其正式投入使用。

总结在VS2015中进行驱动程序开发需要准备好开发环境,编写代码,构建调试,测试部署等多个步骤。

通过合理的组织和安排,开发人员可以高效地完成驱动程序的开发工作。

驱动程序的开发是一项复杂而重要的任务,需要充分理解硬件设备和通信协议,同时注重代码的质量和性能。

希望本文能够帮助读者更好地理解和掌握VS2015驱动程序开发的技术和方法。

linux字符驱动框架(用户态的read,write,poll是怎么操作驱动的)

linux字符驱动框架(用户态的read,write,poll是怎么操作驱动的)

linux字符驱动框架(⽤户态的read,write,poll是怎么操作驱动的)前⾔这篇⽂章是通过对⼀个简单字符设备驱动的操作来解释,⽤户态的读写操作是怎么映射到具体设备的。

因为针对不同版本的linux内核,驱动的接⼝函数⼀直有变化,这贴出我测试的系统信息:root@ubuntu:~/share/dev/cdev-2# cat /etc/os-release |grep -i verVERSION="16.04.5 LTS (Xenial Xerus)"VERSION_ID="16.04"VERSION_CODENAME=xenialroot@ubuntu:~/share/dev/cdev-2#root@ubuntu:~/share/dev/cdev-2# uname -r4.15.0-33-generic字符驱动这⾥给出了⼀个不怎么标准的驱动,定义了⼀个结构体 struct dev,其中buffer成员模拟驱动的寄存器。

由wr,rd作为读写指针,len作为缓存buffer的长度。

具体步骤如下:1. 定义 init 函数,exit函数,这是在 insmod,rmmod时候调⽤的。

2. 定义驱动打开函数open,这是在⽤户态打开设备时候调⽤的。

3. 定义release函数,这是在⽤户态关闭设备时候⽤到的。

4. 定义read,write,poll函数,并挂接到 file_operations结构体中,所有⽤户态的read,write,poll都会最终调到这些函数。

chardev.c/*参考:深⼊浅出linux设备驱动开发*/#include <linux/module.h>#include <linux/init.h>#include <linux/fs.h>#include <linux/uaccess.h>#include <linux/wait.h>#include <linux/semaphore.h>#include <linux/sched.h>#include <linux/cdev.h>#include <linux/types.h>#include <linux/kdev_t.h>#include <linux/device.h>#include <linux/poll.h>#define MAXNUM 100#define MAJOR_NUM 400 //主设备号 ,没有被使⽤struct dev{struct cdev devm; //字符设备struct semaphore sem;int flag;poll_table* table;wait_queue_head_t outq;//等待队列,实现阻塞操作char buffer[MAXNUM+1]; //字符缓冲区char *rd,*wr,*end; //读,写,尾指针}globalvar;static struct class *my_class;int major=MAJOR_NUM;static ssize_t globalvar_read(struct file *,char *,size_t ,loff_t *);static ssize_t globalvar_write(struct file *,const char *,size_t ,loff_t *);static int globalvar_open(struct inode *inode,struct file *filp);static int globalvar_release(struct inode *inode,struct file *filp);static unsigned int globalvar_poll(struct file* filp, poll_table* wait);/*结构体file_operations在头⽂件 linux/fs.h中定义,⽤来存储驱动内核模块提供的对设备进⾏各种操作的函数的指针。

io驱动实验原理

io驱动实验原理

在计算机科学和软件工程领域,"IO" 通常指的是输入输出,而"IO驱动实验" 可能指的是通过使用输入输出驱动程序进行实验。

然而,具体的"IO驱动实验" 可能取决于上下文和特定的实验目标。

以下是一些可能涉及的原理:
1. 输入输出驱动程序:许多计算机系统需要设备驱动程序来管理和控制输入和输出设备,例如键盘、鼠标、显示器、打印机等。

IO驱动实验可能涉及编写、测试和调试这些驱动程序,以确保它们能够正确地与硬件通信。

2. 底层硬件交互:IO驱动实验可能包括与硬件进行底层交互,这可能涉及到硬件寄存器的读写、中断处理等。

了解硬件与驱动程序之间的交互原理对于实验是至关重要的。

3. 中断处理:许多输入输出设备使用中断来通知计算机系统发生了某些事件,例如按键、鼠标移动等。

IO驱动实验可能包括中断处理程序的编写和测试,以确保在发生事件时能够正确地响应。

4. 设备管理:IO驱动实验可能要求对设备进行管理,包括设备的初始化、关闭、状态监测等。

这涉及到对设备的规范和文档的理解。

5. 驱动程序性能优化:高效的IO驱动程序对于系统性能至关重要。

IO驱动实验可能包括对驱动程序性能进行优化的实践,以确保系统能够在输入输出负载下保持高效运行。

6. 错误处理和容错:IO驱动实验可能要求实现良好的错误处理机制和容错机制,以应对设备可能出现的问题和异常情况。

总的来说,IO驱动实验通常涉及到理解计算机系统和硬件交互的原理,编写底层驱动程序,进行测试和调试,以确保系统能够正确、高效地与各种输入输出设备进行交互。

linux 开发新驱动步骤

linux 开发新驱动步骤

linux 开发新驱动步骤Linux作为一款开源的操作系统,其内核源码也是开放的,因此,许多开发人员在Linux上进行驱动开发。

本文将介绍在Linux上进行新驱动开发的步骤。

第一步:确定驱动类型和接口在进行驱动开发前,需要确定驱动类型和接口。

驱动类型包括字符设备驱动、块设备驱动、网络设备驱动等。

接口包括设备文件、系统调用、ioctl等。

根据驱动类型和接口的不同,驱动开发的流程也有所不同。

第二步:了解Linux内核结构和API驱动开发需要熟悉Linux内核的结构和API。

Linux内核由许多模块组成,每个模块都有自己的功能。

API是应用程序接口,提供了许多函数和数据结构,开发人员可以使用这些函数和数据结构完成驱动开发。

第三步:编写驱动代码在了解了Linux内核结构和API后,就可以编写驱动代码了。

驱动代码需要按照Linux内核的编码规范编写,确保代码风格统一、可读性好、可维护性强等。

在编写代码时,需要使用API提供的函数和数据结构完成相应的功能。

第四步:编译驱动代码和内核模块驱动代码编写完成后,需要编译成内核模块。

编译内核模块需要使用内核源码中的Makefile文件。

编译完成后,会生成一个.ko文件,这个文件就是内核模块。

第五步:加载和卸载内核模块内核模块编译完成后,需要加载到Linux系统中。

可以使用insmod命令加载内核模块,使用rmmod命令卸载内核模块。

在加载和卸载内核模块时,需要注意依赖关系,确保依赖的模块已经加载或卸载。

第六步:调试和测试驱动开发完成后,需要进行调试和测试。

可以使用printk函数输出调试信息,在/var/log/messages文件中查看。

测试时需要模拟各种可能的情况,确保驱动程序的稳定性和可靠性。

Linux驱动开发需要掌握Linux内核结构和API,熟悉驱动类型和接口,按照编码规范编写驱动代码,并进行编译、加载、调试和测试。

只有掌握了这些技能,才能进行高效、稳定和可靠的驱动开发。

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字符设备驱动实验
实验步骤:
1、将设备驱动程序使用马克file文件编译
生成模块firstdev.ko
2、将模块加载到系统中insmod firstdev.ko
3、手动创建设备节点
mknod /dev/first c 122 0
4、使用gcc语句编译firsttest.c生成可执行
文件
5、运行可执行文件firsttest,返回驱动程序
中的打印输出语句。

查看设备号:cat /proc/devices
卸载驱动:rmmod firstdev
删除设备节点:rm /dev/first
显示printk语句,(打开一个新的终端)while true
do
sudo dmesg -c
sleep 1
done
源码分析
设备驱动程序firstdev.c
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>
#include <asm/irq.h>
//#include <asm/hardware.h>
static int first_dev_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
//int i;
printk("this is a test!\n");
return 0;
}
static struct file_operations first_dev_fops ={
.owner = THIS_MODULE,
.open = first_dev_open,
};
static int __init first_dev_init(void)
{
int ret;
ret = register_chrdev(122,"/dev/first",&first_dev_fo ps);
printk("Hello Modules\n");
if(ret<0)
{
printk("can't register major number\n");
return ret;
}
printk("first_dev initialized\n");
return 0;
}
static void __exit first_dev_exit(void)
{
unregister_chrdev(122,"/dev/first");
printk("Bye Modules\n");
}
module_init(first_dev_init);
module_exit(first_dev_exit);
makefile分析:
ifneq ($(KERNELRELEASE),)
obj-m:= firstdev.o
else
KDIR :=/lib/modules/3.13.0-32-generic/build
all:
make -C $(KDIR) M=$(PWD) modules clean:
rm -f *.ko *.o *.mod.o *.mod.c *.symvers endif
应用程序firsttest.c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/ioctl.h>
int main()
{
int fd;
fd = open ("/dev/first",0);
if (fd<0)
{
printf("can't open /dev/first");
return -1;
}
close(fd);
return 0; }。

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