设备驱动加到Linux内核中
Linux摄像内核V4L2的驱动
Video4Linux的使用方法2010-03-16 19:34source:http:///course/6_system/linux/Linuxjs/2008108/149159.html1.什么是video4linuxVideo4linux（简称V4L),是linux中关于视频设备的内核驱动,现在已有Video4linux2，还未加入linux内核，使用需自己下载补丁。
在Linux中，视频设备是设备文件，可以像访问普通文件一样对其进行读写，摄像头在/dev/video0下。
2.Video4linux下视频编程的流程（1）打开视频设备：（2）读取设备信息（3）更改设备当前设置（没必要的话可以不做）（4）进行视频采集，两种方法:a.内存映射b.直接从设备读取（5）对采集的视频进行处理（6）关闭视频设备。
为程序定义的数据结构typedef struct v4l_struct{int fd;struct video_capability capability;struct video_channel channel[4];struct video_picture picture;struct video_window window;struct video_capture capture;struct video_buffer buffer;struct video_mmap mmap;struct video_mbuf mbuf;unsigned char *map;int frame;int framestat[2];}vd;3.Video4linux支持的数据结构及其用途（1） video_capability 包含设备的基本信息（设备名称、支持的最大最小分辨率、信号源信息等）,包含的分量：?name[32] //设备名称?maxwidth ,maxheight,minwidth,minheight?Channels //信号源个数?type //是否能capture，彩色还是黑白，是否能裁剪等等。
Linux设备驱动程序原理及框架-内核模块入门篇
Linux设备驱动程序原理及框架-内核模块入门篇内核模块介绍应用层加载模块操作过程内核如何支持可安装模块内核提供的接口及作用模块实例内核模块内核模块介绍Linux采用的是整体式的内核结构，这种结构采用的是整体式的内核结构，采用的是整体式的内核结构的内核一般不能动态的增加新的功能。
为此，的内核一般不能动态的增加新的功能。
为此，Linux提供了一种全新的机制，叫(可安装) 提供了一种全新的机制，可安装) 提供了一种全新的机制模块” )。
利用这个机制“模块”(module)。
利用这个机制，可以)。
利用这个机制，根据需要，根据需要，在不必对内核重新编译链接的条件将可安装模块动态的插入运行中的内核，下，将可安装模块动态的插入运行中的内核，成为内核的一个有机组成部分；成为内核的一个有机组成部分；或者从内核移走已经安装的模块。
正是这种机制，走已经安装的模块。
正是这种机制，使得内核的内存映像保持最小，的内存映像保持最小，但却具有很大的灵活性和可扩充性。
和可扩充性。
内核模块内核模块介绍可安装模块是可以在系统运行时动态地安装和卸载的内核软件。
严格来说，卸载的内核软件。
严格来说，这种软件的作用并不限于设备驱动，并不限于设备驱动，例如有些文件系统就是以可安装模块的形式实现的。
但是，另一方面，可安装模块的形式实现的。
但是，另一方面，它主要用来实现设备驱动程序或者与设备驱动密切相关的部分(如文件系统等)。
密切相关的部分(如文件系统等)。
课程内容内核模块介绍应用层加载模块操作过程内核如何支持可安装模块内核提供的接口及作用模块实例内核模块应用层加载模块操作过程内核引导的过程中，会识别出所有已经安装的硬件设备，内核引导的过程中，会识别出所有已经安装的硬件设备，并且创建好该系统中的硬件设备的列表树：文件系统。
且创建好该系统中的硬件设备的列表树：/sys 文件系统。
(udev 服务就是通过读取该文件系统内容来创建必要的设备文件的。
)。
如何在Linux系统中安装驱动程序
如何在Linux系统中安装驱动程序Linux系统作为一个开源的操作系统，广泛应用于各种设备和领域。
而安装驱动程序是在Linux系统中使用外部硬件设备的关键步骤之一。
在本文中，我们将学习如何在Linux系统中安装驱动程序的方法和步骤。
1. 检查硬件设备在安装驱动程序之前，首先需要确定硬件设备的型号和制造商。
可以通过查询设备的型号或者查看设备的相关文档来获取这些信息。
这是非常重要的，因为不同的设备可能需要不同的驱动程序来正确地工作。
2. 更新系统在安装驱动程序之前，确保你的Linux系统已经是最新的状态。
可以通过在终端中运行以下命令来更新系统：```sudo apt-get updatesudo apt-get upgrade```更新系统可以确保你拥有最新的软件包和驱动程序，以获得更好的兼容性和性能。
3. 查找合适的驱动程序一般来说，大部分硬件设备的驱动程序都可以在Linux系统的软件仓库中找到。
可以通过使用包管理器（如apt、yum等）来查找并安装合适的驱动程序。
运行以下命令来搜索并安装特定的驱动程序：```sudo apt-cache search 驱动程序名称sudo apt-get install 驱动程序名称```注意替换“驱动程序名称”为具体的驱动程序名称。
安装驱动程序可能需要输入管理员密码和确认安装。
如果你无法在软件仓库中找到合适的驱动程序，可以转向设备的制造商网站或者开源社区来获取。
下载驱动程序后，根据驱动程序提供的文档和说明来安装。
4. 编译和安装驱动程序有些驱动程序可能需要手动编译和安装。
在这种情况下，你需要确保你的系统已经安装了编译工具（如GCC、make等）。
在终端中切换到驱动程序所在的目录，并按照以下步骤进行编译和安装：```./configuremakesudo make install```以上命令将分别进行配置、编译和安装驱动程序。
在进行安装之前，可能需要输入一些配置选项或者确认安装。
Linux视频设备驱动编程(v4l2编程)
Linux视频设备驱动编程(v4l2编程)一.什么是video4linuxVideo4linux2（简称V4L2),是linux中关于视频设备的内核驱动。
在Linux 中，视频设备是设备文件，可以像访问普通文件一样对其进行读写，摄像头在/dev/video0下。
二、一般操作流程（视频设备）：1. 打开设备文件。
int fd=open(”/dev/video0″,O_RDWR);2. 取得设备的capability，看看设备具有什么功能，比如是否具有视频输入,或者音频输入输出等。
VIDIOC_QUERYCAP,struct v4l2_capability3. 选择视频输入，一个视频设备可以有多个视频输入。
VIDIOC_S_INPUT,struct v4l2_input4. 设置视频的制式和帧格式，制式包括PAL，NTSC，帧的格式个包括宽度和高度等。
VIDIOC_S_STD,VIDIOC_S_FMT,struct v4l2_std_id,struct v4l2_format5. 向驱动申请帧缓冲，一般不超过5个。
struct v4l2_requestbuffers6. 将申请到的帧缓冲映射到用户空间，这样就可以直接操作采集到的帧了，而不必去复制。
mmap7. 将申请到的帧缓冲全部入队列，以便存放采集到的数据.VIDIOC_QBUF,struct v4l2_buffer8. 开始视频的采集。
VIDIOC_STREAMON9. 出队列以取得已采集数据的帧缓冲，取得原始采集数据。
VIDIOC_DQBUF10. 将缓冲重新入队列尾,这样可以循环采集。
VIDIOC_QBUF11. 停止视频的采集。
VIDIOC_STREAMOFF12. 关闭视频设备。
close(fd);三、常用的结构体(参见/usr/include/linux/videodev2.h)：struct v4l2_requestbuffers reqbufs;//向驱动申请帧缓冲的请求，里面包含申请的个数struct v4l2_capability cap;//这个设备的功能，比如是否是视频输入设备struct v4l2_input input; //视频输入struct v4l2_standard std;//视频的制式，比如PAL，NTSCstruct v4l2_format fmt;//帧的格式，比如宽度，高度等struct v4l2_buffer buf;//代表驱动中的一帧v4l2_std_id stdid;//视频制式，例如：V4L2_STD_PAL_Bstruct v4l2_queryctrl query;//查询的控制struct v4l2_control control;//具体控制的值下面具体说明开发流程（网上找的啦，也在学习么）打开视频设备在V4L2中，视频设备被看做一个文件。
Linux设备驱动程序加载卸载方法insmod和modprobe命令
Linux设备驱动程序加载卸载⽅法insmod和modprobe命令linux加载/卸载驱动有两种⽅法。
1.modprobe注：在使⽤这个命令加载模块前先使⽤depmod -a命令⽣成modules.dep⽂件，该⽂件位于/lib/modules/$(uname -r)⽬录下；modprobe命令智能地向内核中加载模块或者从内核中移除模块，可载⼊指定的个别模块，或是载⼊⼀组相依的模块。
modprobe会根据depmod所产⽣的依赖关系，决定要载⼊哪些模块。
若在载⼊过程中出错，modprobe会卸载整组的模块。
载⼊模块的命令:(1) 载⼊指定的模块：modprobe drv.ko(2) 载⼊全部模块：modprobe -a卸载模块的命令：modprobe -r drv.komodprobe命令⽤于智能地向内核中加载模块或者从内核中移除模块。
modprobe可载⼊指定的个别模块，或是载⼊⼀组相依的模块。
modprobe会根据depmod所产⽣的相依关系，决定要载⼊哪些模块。
若在载⼊过程中发⽣错误，在modprobe会卸载整组的模块。
选项-a或--all：载⼊全部的模块；-c或--show-conf：显⽰所有模块的设置信息；-d或--debug：使⽤排错模式；-l或--list：显⽰可⽤的模块；-r或--remove：模块闲置不⽤时，即⾃动卸载模块；-t或--type：指定模块类型；-v或--verbose：执⾏时显⽰详细的信息；-V或--version：显⽰版本信息；-help：显⽰帮助。
参数模块名：要加载或移除的模块名称。
实例查看modules的配置⽂件：modprobe -c这⾥，可以查看modules的配置⽂件，⽐如模块的alias别名是什么等。
会打印许多⾏信息，例如其中的⼀⾏会类似如下：alias symbol:ip_conntrack_unregister_notifier ip_conntrack列出内核中所有已经或者未挂载的所有模块：modprobe -l这⾥，我们能查看到我们所需要的模块，然后根据我们的需要来挂载；其实modprobe -l读取的模块列表就位于/lib/modules/`uname -r`⽬录中；其中uname -r是内核的版本，例如输出结果的其中⼀⾏是：/lib/modules/2.6.18-348.6.1.el5/kernel/net/netfilter/xt_statistic.ko挂载vfat模块：modprobe vfat这⾥，使⽤格式modprobe 模块名来挂载⼀个模块。
Linux 内核中的 Device Mapper 机制
Linux 内核中的 Device Mapper 机制简介：本文结合具体代码对 Linux 内核中的 device mapper 映射机制进行了介绍。
Device mapper 是 Linux 2.6 内核中提供的一种从逻辑设备到物理设备的映射框架机制，在该机制下，用户可以很方便的根据自己的需要制定实现存储资源的管理策略，当前比较流行的 Linux 下的逻辑卷管理器如 LVM2（Linux Volume Manager 2 version)、EVMS(Enterprise Volume Management System)、dmraid(Device Mapper Raid Tool)等都是基于该机制实现的。
理解该机制是进一步分析、理解这些卷管理器的实现及设计的基础。
通过本文也可以进一步理解Linux 系统块一级 IO的设计和实现。
Device Mapper 是 Linux2.6 内核中支持逻辑卷管理的通用设备映射机制，它为实现用于存储资源管理的块设备驱动提供了一个高度模块化的内核架构，如图 1。
图1 Device Mapper的内核体系架构在内核中它通过一个一个模块化的 target driver 插件实现对 IO 请求的过滤或者重新定向等工作，当前已经实现的 target driver 插件包括软 raid、软加密、逻辑卷条带、多路径、镜像、快照等，图中 linear、mirror、snapshot、multipath 表示的就是这些 target driver。
Device mapper 进一步体现了在Linux 内核设计中策略和机制分离的原则，将所有与策略相关的工作放到用户空间完成，内核中主要提供完成这些策略所需要的机制。
Device mapper 用户空间相关部分主要负责配置具体的策略和控制逻辑，比如逻辑设备和哪些物理设备建立映射，怎么建立这些映射关系等等，而具体过滤和重定向 IO 请求的工作由内核中相关代码完成。
linux设备驱动程序--sysfs用户接口的使用
linux设备驱动程序--sysfs⽤户接⼝的使⽤linux sysfs⽂件系统本⽂部分内容参考⾃⾃2.6版本开始，linux内核开始使⽤sysfs⽂件系统，它的作⽤是将设备和驱动程序的信息导出到⽤户空间，⽅便了⽤户读取设备信息，同时⽀持修改和调整。
与ext系列和fat等⽂件系统不同的是，sysfs是⼀个系统在启动时构建在内存中虚拟⽂件系统，⼀般被挂载在/sys⽬录下，既然是存储在内存中，⾃然掉电不保存，不能存储⽤户数据。
事实上，在之前也有同样的虚拟⽂件系统建⽴了内核与⽤户系统信息的交互，它就是procfs，但是procfs并⾮针对设备和驱动程序，⽽是针对整个内核信息的抽象接⼝。
所以，内核开发⼈员觉得有必要使⽤⼀个独⽴的抽象接⼝来描述设备和驱动信息，毕竟直到⽬前，驱动代码在内核代码中占⽐⾮常⼤，内容也是⾮常庞杂。
这样可以避免procfs的混乱，⼦系统之间的分层和分离总是能带来更清晰地框架。
sysfs的默认⽬录结构上⽂中提到，sysfs⼀般被挂载在/sys⽬录下，我们可以通过ls /sys来查看sysfs的内容：block bus class dev devices firmware fs kernel module power⾸先需要注意的是，sysfs⽬录下的各个⼦⽬录中存放的设备信息并⾮独⽴的，我们可以看成不同的⽬录是从不同的⾓度来描述某个设备信息。
⼀个设备可能同时有多个属性，所以对于同⼀个驱动设备，同时存在于不同的⼦⽬录下，例如：在之前的章节中，我们使⽤create_dev_node.c编译出create_dev_node.ko模块，加载完成之后，我们可以在/sys下⾯看到当前驱动相关的⽬录：/sys/module/create_device_node//sys/class/basic_class/basic_demo (basic class为驱动程序中创建的class名称,basic_demo为设备名)/sys/devices/virtual/basic_class/basic_demo (basic class为驱动程序中创建的class名称,basic_demo为设备名)理解了这个概念，我们再来简览/sys各⽬录的功能：/sys/block:该⼦⽬录包含在系统上发现的每个块设备的⼀个符号链接。
Res_《大学计算机基础》(第二版)教材参考答案[1]
![Res_《大学计算机基础》(第二版)教材参考答案[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/b61eef2b0066f5335a8121cf.png)
《大学计算机基础》答案(仅供参考)第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章第9章第10章第11章第1章简答题：1．计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子装置。
2．计算机的5个组成部分是：输入、存储、处理（运算）、控制和输出。
输入用来将用户的程序和数据送入计算机；存储用来存放程序和数据；处理用来进行算术运算和逻辑运算，进行数据的处理；控制用来控制计算机各部件的工作；输出用来将处理的结果告诉用户。
3．构成信息系统的要素有：硬件、软件、数据/信息、人（用户）、过程（处理）、通信。
4．计算机的主要特点是：高速、精确的运算能力；准确的逻辑判断能力；强大的存储能力；自动功能；网络与通信能力等。
5．计算机科学研究的内容是计算机系统和计算机应用。
系统方面有算法与数据结构、程序设计语言、体系结构、操作系统、软件方法学和软件工程、人机交互等；应用方面有数值与符号计算、数据库、信息处理、人工智能、机器人、图形学、组织信息学、生物信息学等。
6．计算机文化这个词的出现基本上是在20世纪80年代后期。
计算机文化是指能够理解计算机是什么，以及它如何被作为资源使用的。
不但要知道如何使用计算机，而且更重要是应知道什么时候使用计算机。
7．计算机按速度、存储量等规模来分，有超级（巨型）计算机、大中型计算机、小型计算机、工作站、微型计算机，而微型计算机又可分为台式机、移动（便携式）计算机、嵌入式计算机等。
超级计算机的运算速度一般为每秒数十万亿次甚至百万亿次以上浮点数运算；大中型计算机一般运行速度每秒为数亿数级水平；小型计算机的运行速度和存储容量低于大型机；工作站是具有很强功能和性能的单用户计算机，它通常使用在处理要求比较高的应用场合；微型计算机一般作为桌面系统，特别适合个人事务处理、网络终端等应用。
选择题：1、E2、C3、B4、BDFJLE5、C6、ABEFH7、B8、D9、A10、C11、A12、B返回第2章简答题：1．数制又称为“计数（或记数）体制”，一般把多位数码中每一位的构成方法以及实现从低位到高位的进位规则叫做数制。
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7.2.3 设备驱动加到Linux内核中
设备驱动程序编写完后将该驱动程序加到内核中。
这需要修改Linux 的源代码，然后重新编译内核。
①将设备驱动程序文件（比如mydriver.c)复制到/Linux/drivers/char目录下。
该目录保存了Linux下字符设备的设备驱动程序。
修改该目录下mem.c 文件，在int chr_dev_init()函数中增加如下代码：
#ifdef CONFIG_MYDRIVER
device_init();
#endif
其中CONFIG_MYDRIVER是在配置Linux内核时赋值。
②在/linux/drivers/char目录下Makefile中增加如下代码：
ifeq ($(CONFIG_MYDRIVER),y)
L_OBJ + = mydriver.o
endif
如果在配置Linux内核时选择了支持新定义的设备，则在编译内核时会编译mydriver.c生成mydriver.o文件。
③修改/linux/drivers/char目录下config.in文件，在
comment Character devices
语句下面加上
bool suppot for mydriver CONFIG_MYDRIVER
这样，若编译内核，运行make config,make menuconfig或make xconfig,那么在配置字符设备时就会有选项：
Support for mydriver
当选中这个设备时，设备驱动就加到了内核中了。
重新编译内核，在shell中将当前目录cd 到Linux目录下，然后执行以下代码：
# make menuconfig
# make dep
# make
在配置选项时要注意选择支持用户添加的设备。
这样得到的内核就包含用户的设备驱动程序。
Linux通过设备文件来提供应用程序和设备驱动的接口，应用程序通过标准的文件操作函数来打开、关闭、读取和控制设备。
查看Linux文件系统下的/proc/devices,可以看到当前的设备信息。
如果设备驱动程序已被成功加进，这里应该由该设备对应的项。
/proc/interrupts纪录了当时中断情况，可以用来查看中断申请是否正常；对于DMA和I/O口的使用，在/proc下都有相应的文件进行记录；还可以在设备驱动程序中申请在/proc 文件系统下创建一个文件，该文件用来存放设备相关信息。
这样通过查看该文件就可以了解设备的使用情况。
总之，/proc文件系统为用户提供了查
看设备状况的途径。
以KEY驱动程序为例说明该过程。
①修改驱动源代码。
（a）将如下内容
# define _KERNEL_
# define MODULE
# include<linux/module.h>
# include<linux/version.h>
加注释（也可以加上ifdef来选择编译，这样可以编译进Kernel，也可以方便地编译成动态加载的模块）。
添加宏定义：
# define MOD_INC_USE_COUNT
# define MOD_DEC_USE_COUNT
(b) 将如下内容：
module_init(init_key);
module_exit(cleanup_key);
加注释。
（c）将void_exit cleanup_key(void)函数加注释，函数原型也加注释。
（d）将int_init init_key(void)及其函数原型改为void_init key_init(void)。
②因为KEY是字符驱动，要修改/Drivers/char目录下的相关文件。
(a) 在Drivers/char目录下编辑config.in文件。
找到“comment ’character devices’”,在该行的后面根据KEY驱动的所属分类，寻找合适的位置添加以下内容：
bool Adding KEY driver to kernel(TEST!)CONFiG_KEY
(b) 在Doucumentation目录下编辑configure.help文件，在最后添加如下内容：
Adding KEY driver to kernel(TEST!)
CONFI_KEY
only a test!
(c) 在/drivers/char目录下mem.c文件的开始部分添加如下内容：
# if defined(CONFIG_KEY)
extern void key_init(void);
# endif
在mem.c文件的chr_dev_init函数中添加以下内容：
# if defined(CONFIG_KEY)
printk(“chr_dev_init -->_init_key （START）\n”);
key_init();
printk(“chr_dev_init -->_init_key （END）\n”);
#endif
(d) 在/drivers/char/目录下Makefile文件中添加一行：
obj - $ (CONFIG_KEY) +=key.o
注意：key.o的名称来源于KEY驱动的源文件名。
③回到源码目录make menuconfig 即可看到添加的选项。
对于2.4版内核，驱动程序写法如下：
(a) static int _init yourname（）
{ }
module_init(yourname)
(b) 修改config.in加入
bool ‘comments’CONFIG_XX
(c) 修改Makefile加入
obj $ (CONFIG_XX) += xx.o
不必理会mem.c。
只要有_init,内核初始化时便会执行它。