嵌入式ARM平台下的Linux字符设备驱动实例

嵌入式ARM平台下的Linux字符设备驱动实例
嵌入式ARM平台下的Linux字符设备驱动实例

嵌入式ARM平台下的Linux字符设备驱动实例

6.1 下面以一个名为S3C2440_leds.c”的简单控制目标板LED亮灭的驱动为例进行分析。(目标板为天嵌TQ2440;Linux2.6.25.8)。主要功能是通过应用程序调用该驱动来按制目标板的四个LED灯的亮灭。

驱动源程序如下:

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#define DEVICE_NAME "leds" /* 加载模式后,执行”cat /proc/devices”命令看到

的设备名称*/

#define LED_MAJOR 231 /* 主设备号*/

/* 应用程序执行ioctl(fd, cmd, arg)时的第2 个参数*/

#define IOCTL_LED_ON 0

#define IOCTL_LED_OFF 1

/* 用来指定LED 所用的GPIO 引脚*/

static unsigned long led_table [] = {

S3C2410_GPB5,

S3C2410_GPB6,

S3C2410_GPB7,

S3C2410_GPB8,

};

/* 用来指定GPIO 引脚的功能:输出*/

static unsigned int led_cfg_table [] = {

S3C2410_GPB5_OUTP,

S3C2410_GPB6_OUTP,

S3C2410_GPB7_OUTP,

S3C2410_GPB8_OUTP,

};

/*应用程序对设备文件/dev/leds 执行open()时,

*就会调用s3c24xx_leds_open */

static int s3c24xx_leds_open(struct inode *inode, struct file *file)

{

int i;

for(i=0; i<4; i++)

{

s3c2410_gpio_cfpin(led_table[i], led_cfg_table[i])

}

return 0;

}

/*应用程序对设备文件/dev/leds 执行iotcl()时,

*就会调用s3c24xx_leds_iotcl

*/

static int s3c24xx_leds_iotcl(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)

{

if (arg > 4)

{

return -EINV AL;

}

switch(cmd) {

case IOCTL_LED_ON:

s3c2410_gpio_setpin(led_table[arg], 0);

return 0;

case IOCTL_LED_OFF:

s3c2410_gpio_setpin(led_table[arg], 1);

return 0;

default:

return -EINV AL;

}

}

/*这个结构是字符设备驱动程序的核心

*当应用程序操作设备文件时调用的open、read等函数,

*最终会调用这个结构中指定的对应函数

static sturct s3c24xx_leds_fops = {

.owner = THIS_MODULE,

.open = s3c24xx_leds_open,

.ioctl = s3c24xx_leds_ioctl

};

/*模块的初始化函数*/

static int __init s3c24xx_leds_init(void)

{

int ret;

ret = register_chrdev(LED_MAJOR, DEVICE_NAME, &s3c24xx_leds_fops);

if(ret < 0)

{

printk(DEVICE_NAME "can't register major number\n");

return ret;

}

printk(DEVICE_NAME "initialized\n");

return 0;

}

/*模块的撤销函数*/

static void __exit s3c24xx_leds_exit(void)

{

unregister_chrdev(LED_MAJOR, DEVICE_NAME);

}

/*指定驱动程序的初始化函数和卸载函数*/

module_init(s3c24xx_leds_init);

module_exit(s3c24xx_leds_exit);

/*加入描述信息*/

MODULE_AUTHOR("ckz");

MODULE_DESCRIPTION("S3C2440 LED Driver");

MODULE_LICENSE("GPL");

写好的驱动放在内核源文件目录下:linux2.6.25.8]#drivers/char/

6.2 以模块形式编译及加载

修改同目录下的“Kconfig”文件,在合适的地方添加如下内容:

Config S3C2440_LEDS

tristate “S3C2440 LEDS Driver”

depends on ARCH_S3C2440

help

LEDS on S3C2440

然后再通目录下修改“Makefile”,添加如下内容:

Obj-$(CONFIG_ S3C2440_LEDS) += S3C2440_leds o

添加完成以上内容之后,输入#make menuconfig,然后配置如下

Device Drivers -

Character devices ->

S3C2440 LEDS Driver

将其选择为“M”,然后保存配置,编译出内核镜像烧写到开发板中。

然后再使用命令#make SUBDIR=drivers/char modules,编译出驱动模块,在内核目录下的“drivers/char”下面,名为S3C2440_leds.Ko,将其复制到开发板中的/lib目录中。

加载、卸载驱动到目标系统中。

在/lib目录下:

***] insmod S3C2440_leds.KO /***加载驱动***/

***] rmmod S3C2440_leds.KO /***卸载驱动***/

6.3 下面编写简单的应用程序来测试刚才的驱动程序,新建名为leds.c的文件

#include

#include

#include

#include

int main(int argc, char **argv)

{

int on;

int led_no;

int fd;

if (argc != 3 || sscanf(argv[1], "%d", &led_no) != 1 || sscanf(argv[2],"%d", &on) != 1 || on < 0 || on > 1 || led_no < 1 || led_no > 4) {

fprintf(stderr, "Usage: leds led_no 0|1\n");

exit(1);

}

fd = open("/dev/GPIO-Control", 0);

if (fd < 0) {

perror("open device leds");

exit(1);

}

ioctl(fd, on, (led_no-1));

close(fd);

return 0;

}

因为这只是一个简单的应用程序所以没有必要编写Makefile文件,直接使用arm-linux-gcc 命令编译并将其传到目标板上运行即可!

在终端中输入:./leds 2 0

则目标板上的第二个LED灯亮被点亮。

嵌入式linux基本操作实验一的实验报告

实验一linux基本操作实验的实验报告 一实验目的 1、熟悉嵌入式开发平台部件,了解宿主机/目标机开发模式; 2、熟悉和掌握常用Linux的命令和工具。 二实验步骤 1、连接主机和目标板;(三根线,网线直接连接实验箱和PC机,实验箱UART2连接主机的UART口)。 2、Linux命令的熟悉与操作 PC端:在PC机的桌面上打开虚拟机,并启动Linux系统,打开命令终端,操作Linux基本命令,如:查看:ls,进入目录:cd,创建文件:mkdir,删除文件:rmdir,配置网络:ifconfig,挂载:mount,设置权限:chmod,编辑器:vi,拷贝:cp等命令,要求能熟练操作。 使用方法: 1.查看:ls Ls列出文件和目录 Ls–a 显示隐藏文件 Ls–l 显示长列格式ls–al 其中:蓝:目录;绿:可执行文件;红:压缩文件;浅蓝:链接文件;灰:其他文件;红底白字:错误的链接文件 2.进入目录:cd 改变当前目录:cd 目录名(进入用户home目录:cd ~;进入上一级目录:cd -) 3.创建文件:mkdir 建立文件/目录:touch 文件名/mkdir目录名 4.删除文件:rmdir 删除空目录:rmdir目录名 5.配置网络:ifconfig 网络- (以太网和WIFI无线) ifconfig eth0 显示一个以太网卡的配置 6.挂载:mount mount /dev/hda2 /mnt/hda2 挂载一个叫做hda2的盘- 确定目录'/ mnt/hda2' 已经存在 umount /dev/hda2 卸载一个叫做hda2的盘- 先从挂载点'/ mnt/hda2' 退出fuser -km /mnt/hda2 当设备繁忙时强制卸载 umount -n /mnt/hda2 运行卸载操作而不写入/etc/mtab文件- 当文件为只读或当磁盘写满时非常有用 mount /dev/fd0 /mnt/floppy 挂载一个软盘 mount /dev/cdrom /mnt/cdrom挂载一个cdrom或dvdrom mount /dev/hdc /mnt/cdrecorder挂载一个cdrw或dvdrom mount /dev/hdb /mnt/cdrecorder挂载一个cdrw或dvdrom mount -o loop file.iso /mnt/cdrom挂载一个文件或ISO镜像文件

Linux设备驱动程序举例

Linux设备驱动程序设计实例2007-03-03 23:09 Linux系统中,设备驱动程序是操作系统内核的重要组成部分,在与硬件设备之间 建立了标准的抽象接口。通过这个接口,用户可以像处理普通文件一样,对硬件设 备进行打开(open)、关闭(close)、读写(read/write)等操作。通过分析和设计设 备驱动程序,可以深入理解Linux系统和进行系统开发。本文通过一个简单的例子 来说明设备驱动程序的设计。 1、程序清单 //MyDev.c 2000年2月7日编写 #ifndef __KERNEL__ #define __KERNEL__//按内核模块编译 #endif #ifndef MODULE #define MODULE//设备驱动程序模块编译 #endif #define DEVICE_NAME "MyDev" #define OPENSPK 1 #define CLOSESPK 2 //必要的头文件 #include //同kernel.h,最基本的内核模块头文件 #include //同module.h,最基本的内核模块头文件 #include //这里包含了进行正确性检查的宏 #include //文件系统所必需的头文件 #include //这里包含了内核空间与用户空间进行数据交换时的函数宏 #include //I/O访问 int my_major=0; //主设备号 static int Device_Open=0; static char Message[]="This is from device driver"; char *Message_Ptr; int my_open(struct inode *inode, struct file *file) {//每当应用程序用open打开设备时,此函数被调用 printk ("\ndevice_open(%p,%p)\n", inode, file); if (Device_Open) return -EBUSY;//同时只能由一个应用程序打开 Device_Open++; MOD_INC_USE_COUNT;//设备打开期间禁止卸载 return 0; } static void my_release(struct inode *inode, struct file *file)

《嵌入式系统与开发》构建嵌入式Linux系统-实验报告

《嵌入式数据库sqlite移植及使用》 实验报告 学生姓名:陈彤 学号:13004405 专业班级:130044 指导教师:孙国梓 完成时间:2016.5.31 实验3 嵌入式数据库sqlite移植及使用 一.实验目的 理解嵌入式软件移植的基本方法,掌握sqlite数据库软件移植的步骤,掌握sqlite开发的两种方式—命令模式和C代码开发模式的使用方法,并编程实现简单通讯录查询实验。 二.实验内容 实验3.1 移植嵌入式数据库sqlite 实验3.2 简单通讯录查询实例设计和测试 三.预备知识 Linux使用、数据库相关知识等 四.实验设备及工具(包括软件调试工具) 硬件:ARM 嵌入式开发平台、PC 机Pentium100 以上、串口线。 软件:WinXP或UBUNTU开发环境。 五.实验步骤 5.1 移植嵌入式数据库sqlite 步骤【参看教材103页】: 第一步,解压缩sqlite源码,命令tar zxvf sqlite-autoconf-3080900.tar.gz,在解压后的文件夹下,可以看到源码文件有shell.c 和sqlite3.c文件,生成Makefile的配置脚本文件configure.ac ,并检查当前文件夹下__A__(A.存在 B.不存在)Makefile文件。 第二步利用configure脚本文件生成基于ARM实验台的Makefile,具体命令为./configure CC=arm-linux-gcc –prefix=/opt/sqlite –host=arm-linux(假设安装目录为/opt/sqlite),并检查当前文件夹下___A__(A.存在 B.不存在)Makefile文件。 第三步,编译sqlite,命令为_make_,编译过程中使用的编译器为_ arm-linux-gcc _。 第四步,安装sqlit,命令为_make install_。安装完成后到_/opt/sqlite_文件夹下去查看相关文件,可以看到该文件夹下有_bin_、_include_、__lib__和share文件夹,其中可执行文件sqlite3位于_./bin_文件夹,库位于_./lib_文件夹。 第五步,将sqlite3拷贝到开发板bin目录下,将库下的文件拷贝到开发板的lib目录下【注意链接文件的创建】 第六步,数据库的使用 方式1:命令操纵数据库 在超级终端环境下创建数据库stucomm.db,命令为_sqlite3 stucomm.db_; 创建数据表stutable,字段包括id 整型,name 字符型,phoneNum 字符型,具体命令为_sqlite> create table stutable (id int(20),name char(20),phoneNum char(20));_; 插入2条记录,记录信息如下 001,zhangsan,10086 002,lisi,10000

一个简单的演示用的Linux字符设备驱动程序.

实现如下的功能: --字符设备驱动程序的结构及驱动程序需要实现的系统调用 --可以使用cat命令或者自编的readtest命令读出"设备"里的内容 --以8139网卡为例,演示了I/O端口和I/O内存的使用 本文中的大部分内容在Linux Device Driver这本书中都可以找到, 这本书是Linux驱动开发者的唯一圣经。 ================================================== ===== 先来看看整个驱动程序的入口,是char8139_init(这个函数 如果不指定MODULE_LICENSE("GPL", 在模块插入内核的 时候会出错,因为将非"GPL"的模块插入内核就沾污了内核的 "GPL"属性。 module_init(char8139_init; module_exit(char8139_exit; MODULE_LICENSE("GPL"; MODULE_AUTHOR("ypixunil"; MODULE_DESCRIPTION("Wierd char device driver for Realtek 8139 NIC"; 接着往下看char8139_init( static int __init char8139_init(void {

int result; PDBG("hello. init.\n"; /* register our char device */ result=register_chrdev(char8139_major, "char8139", &char8139_fops; if(result<0 { PDBG("Cannot allocate major device number!\n"; return result; } /* register_chrdev( will assign a major device number and return if it called * with "major" parameter set to 0 */ if(char8139_major == 0 char8139_major=result; /* allocate some kernel memory we need */ buffer=(unsigned char*(kmalloc(CHAR8139_BUFFER_SIZE, GFP_KERNEL; if(!buffer { PDBG("Cannot allocate memory!\n"; result= -ENOMEM;

ARM的嵌入式Linux应用程序开发设计

ARM的嵌入式Linux应用程序开发设计 嵌入式系统已经渗透到人们工作、生活中的各个领域,嵌入式处理器已占分散处理器市场份额的94%。而嵌入式Linux系统也蓬勃发展,不仅继承了Linux 源码开放、内核稳定高效、软件丰富等优势,还具备支持广泛处理器结构和硬件平台、占有空间小、成本低廉、结构紧凑等特点。1ARM处理器及开发板在嵌入式领域,ARM已取得了极大的成功,造就了IP核商业化、市场化的神话。据统计,全球有103家巨型IT公司在采用ARM技术,20家最大的半导体,一 嵌入式系统已经渗透到人们工作、生活中的各个领域,嵌入式处理器已占分散处理器市场份额的94%。而嵌入式Linux系统也蓬勃发展,不仅继承了Linux源码开放、内核稳定高效、软件丰富等优势,还具备支持广泛处理器结构和硬件平台、占有空间小、成本低廉、结构紧凑等特点。 1 ARM处理器及开发板 在嵌入式领域,ARM已取得了极大的成功,造就了IP核商业化、市场化的神话。据统计,全球有103家巨型IT公司在采用ARM技术,20家最大的半导体,一商中有19家是ARM的用户。ARM系列芯片已经被广泛的应用于移动电活、手持式计算机以及各种各样的嵌入式应用领域,成为世界上销量最大的32位微处理器。ARM已成为业界实际的RISC芯片标准。 ARM系列处理器根据各自特点应用于不同领域。从应用的角度上ARM芯片选择的一般原则:MMU;处理器速度;内置存储器容量;USB接口;GPIO数量;中断控制器;IIS(integrate interface ofsound)音频接口;nWAIT信号; RTC(real timeclock);LCD控制器;PWM输出等各项指标。 本文使用的是ARM9,其性能远远高过ARM7。开发板使用的是广州斯道信息技术有限公司的开发板,中央处理器是三星公司的S3C2410。ARM9具有以下特点:5级流水线;采用哈佛结构;高速缓存和写缓存的引入;支持MMU。 2 嵌入式Linux系统 嵌入式操作系统是嵌入式应用软件的基础和开发平台,它的出现解决了嵌入式软件开发标准化的难题。嵌入式系统具有操作系统的最基本的功能。目前主流的嵌入式系统有以下儿种:Linux、VxWorks、QNX、Windows CE、Palm OS。 嵌入式Linux操作系统具有一些独特的优势:层次结构及内核完全开放;强大的网络支持功能;具备一整套工具链;广泛的硬件支持特性。 嵌入式Linux系统有很多种。本文使用的是Red Hat9操作系统。 在安装有Windows和Linux双系统的PC上,系统会以Linux的GRUB作为引导装入器来选择启动二者。此时若直接删除Linux分区,会导致系统无法启动

南邮嵌入式系统B实验报告2016年度-2017年度-2

_* 南京邮电大学通信学院 实验报告 实验名称:基于ADS开发环境的程序设计 嵌入式Linux交叉开发环境的建立 嵌入式Linux环境下的程序设计 多线程程序设计 课程名称嵌入式系统B 班级学号 姓名 开课学期2016/2017学年第2学期

实验一基于ADS开发环境的程序设计 一、实验目的 1、学习ADS开发环境的使用; 2、学习和掌握ADS环境下的汇编语言及C语言程序设计; 3、学习和掌握汇编语言及C语言的混合编程方法。 二、实验内容 1、编写和调试汇编语言程序; 2、编写和调试C语言程序; 3、编写和调试汇编语言及C语言的混合程序; 三、实验过程与结果 1、寄存器R0和R1中有两个正整数,求这两个数的最大公约数,结果保存在R3中。 代码1:使用C内嵌汇编 #include int find_gcd(int x,int y) { int gcdnum; __asm { MOV r0, x MOV r1, y LOOP: CMP r0, r1 SUBLT r1, r1, r0 SUBGT r0, r0, r1 BNE LOOP MOV r3, r0 MOV gcdnum,r3 //stop // B stop // END } return gcdnum; } int main() { int a; a = find_gcd(18,9);

printf("gcdnum:%d\n",a); return 0; } 代码2:使用纯汇编语言 AREA example1,CODE,readonly ENTRY MOV r0, #4 MOV r1, #9 start CMP r0, r1 SUBLT r1, r1, r0 SUBGT r0, r0, r1 BNE start MOV r3, r0 stop B stop END 2、寄存器R0 、R1和R2中有三个正整数,求出其中最大的数,并将其保存在R3中。 代码1:使用纯汇编语言 AREA examp,CODE,READONL Y ENTRY MOV R0,#10 MOV R1,#30 MOV R2,#20 Start CMP R0,R1 BLE lbl_a CMP R0,R2 MOVGT R3,R0 MOVLE R3,R2 B lbl_b lbl_a CMP R1,R2 MOVGT R3,R1 MOVLE R3,R2 lbl_b B . END 代码2:使用C内嵌汇编语言 #include int find_maxnum(int a,int b,int c)

Linux设备驱动程序学习(18)-USB 驱动程序(三)

Linux设备驱动程序学习(18)-USB 驱动程序(三) (2009-07-14 11:45) 分类:Linux设备驱动程序 USB urb (USB request block) 内核使用2.6.29.4 USB 设备驱动代码通过urb和所有的 USB 设备通讯。urb用 struct urb 结构描述(include/linux/usb.h )。 urb以一种异步的方式同一个特定USB设备的特定端点发送或接受数据。一个USB 设备驱动可根据驱动的需要,分配多个 urb 给一个端点或重用单个 urb 给多个不同的端点。设备中的每个端点都处理一个 urb 队列, 所以多个 urb 可在队列清空之前被发送到相同的端点。 一个 urb 的典型生命循环如下: (1)被创建; (2)被分配给一个特定 USB 设备的特定端点; (3)被提交给 USB 核心; (4)被 USB 核心提交给特定设备的特定 USB 主机控制器驱动; (5)被 USB 主机控制器驱动处理, 并传送到设备; (6)以上操作完成后,USB主机控制器驱动通知 USB 设备驱动。 urb 也可被提交它的驱动在任何时间取消;如果设备被移除,urb 可以被USB 核心取消。urb 被动态创建并包含一个内部引用计数,使它们可以在最后一个用户释放它们时被自动释放。 struct urb

struct list_head urb_list;/* list head for use by the urb's * current owner */ struct list_head anchor_list;/* the URB may be anchored */ struct usb_anchor *anchor; struct usb_device *dev;/* 指向这个 urb 要发送的目标 struct usb_device 的指针,这个变量必须在这个 urb 被发送到 USB 核心之前被USB 驱动初始化.*/ struct usb_host_endpoint *ep;/* (internal) pointer to endpoint */ unsigned int pipe;/* 这个 urb 所要发送到的特定struct usb_device 的端点消息,这个变量必须在这个 urb 被发送到 USB 核心之前被 USB 驱动初始化.必须由下面的函数生成*/ int status;/*当 urb开始由 USB 核心处理或处理结束, 这个变量被设置为 urb 的当前状态. USB 驱动可安全访问这个变量的唯一时间是在 urb 结束处理例程函数中. 这个限制是为防止竞态. 对于等时 urb, 在这个变量中成功值(0)只表示这个 urb 是否已被去链. 为获得等时 urb 的详细状态, 应当检查 iso_frame_desc 变量. */ unsigned int transfer_flags;/* 传输设置*/ void*transfer_buffer;/* 指向用于发送数据到设备(OUT urb)或者从设备接收数据(IN urb)的缓冲区指针。为了主机控制器驱动正确访问这个缓冲, 它必须使用 kmalloc 调用来创建, 不是在堆栈或者静态内存中。对控制端点, 这个缓冲区用于数据中转*/ dma_addr_t transfer_dma;/* 用于以 DMA 方式传送数据到 USB 设备的缓冲区*/ int transfer_buffer_length;/* transfer_buffer 或者 transfer_dma 变量指向的缓冲区大小。如果这是 0, 传送缓冲没有被 USB 核心所使用。对于一个 OUT 端点, 如果这个端点大小比这个变量指定的值小, 对这个USB 设备的传输将被分成更小的块,以正确地传送数据。这种大的传送以连续的 USB 帧进行。在一个 urb 中提交一个大块数据, 并且使 USB 主机控制器去划分为更小的块, 比以连续地顺序发送小缓冲的速度快得多*/

linux设备驱动中常用函数

Linux2.6设备驱动常用的接口函数(一) ----字符设备 刚开始,学习linux驱动,觉得linux驱动很难,有字符设备,块设备,网络设备,针对每一种设备其接口函数,驱动的架构都不一样。这么多函数,要每一个的熟悉,那可多难啦!可后来发现linux驱动有很多规律可循,驱动的基本框架都差不多,再就是一些通用的模块。 基本的架构里包括:加载,卸载,常用的读写,打开,关闭,这是那种那基本的咯。利用这些基本的功能,当然无法实现一个系统。比方说:当多个执行单元对资源进行访问时,会引发竞态;当执行单元获取不到资源时,它是阻塞还是非阻塞?当突然间来了中断,该怎么办?还有内存管理,异步通知。而linux 针对这些问题提供了一系列的接口函数和模板框架。这样,在实际驱动设计中,根据具体的要求,选择不同的模块来实现其功能需求。 觉得能熟练理解,运用这些函数,是写号linux设备驱动的第一步。因为是设备驱动,是与最底层的设备打交道,就必须要熟悉底层设备的一些特性,例如字符设备,块设备等。系统提供的接口函数,功能模块就像是工具,能够根据不同的底层设备的的一些特性,选择不同的工具,方能在linux驱动中游刃有余。 最后就是调试,这可是最头疼的事。在调试过程中,总会遇到这样,那样的问题。怎样能更快,更好的发现并解决这些问题,就是一个人的道行咯!我个人觉得: 发现问题比解决问题更难! 时好时坏的东西,最纠结! 看得见的错误比看不见的错误好解决! 一:Fops结构体中函数: ①ssize_t (*read) (struct file *, char __user *, size_t, loff_t *); 用来从设备中获取数据. 在这个位置的一个空指针导致 read 系统调用以-EINVAL("Invalid argument") 失败. 一个非负返回值代表了成功读取的字节数( 返回值是一个 "signed size" 类型, 常常是目标平台本地的整数类型). ②ssize_t (*write) (struct file *, const char __user *, size_t, loff_t *); 发送数据给设备. 如果 NULL, -EINVAL 返回给调用 write 系统调用的程序. 如果非负, 返回值代表成功写的字节数 ③loff_t (*llseek) (struct file *, loff_t, int); llseek 方法用作改变文件中的当前读/写位置, 并且新位置作为(正的)返回值. loff_t 参数是一个"long offset", 并且就算在 32位平台上也至少 64 位宽. 错误由一个负返回值指示. 如果这个函数指针是 NULL, seek 调用会以潜在地无法预知的方式修改 file 结构中的位置计数器( 在"file 结构" 一节中描述). ④int (*open) (struct inode *, struct file *);

基于ARM的嵌入式软件开发的研究

题目(基于ARM的嵌入式软件开发的研究) 院(系)名称信息工程学院 专业名称计算机科学与技术 学生姓名易国亮 学生学号1412210248 指导老师韩贝 2017年7月2日

摘要 嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备,ARM作为一种嵌入式系统处理器,以高性能、低功耗、低成本等优点占领了大部分市场。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。 本文主要介绍了基于ARM-Linux的嵌入式系统的开发利用、嵌入式系统的概念、组成及嵌入式系统上的应用程序,简述了嵌入式系统的开发流程,最后预测了嵌入式系统的发展前景和发展方向。 关键词:ARM,嵌入式,Linux,嵌入式系统

Based on ARM embedded software development research Abstract Embedded system to control, monitor or auxiliary equipment, machines, or for the operation of the plant equipment, ARM processor, as a kind of embedded system, with high performance, low power consumption, low cost advantages, such as occupied most of the market. It usually consists of embedded microcontroller processor, peripheral hardware, embedded operating system and user application components, such as used to implement the control of the other devices, such as monitoring or management function. Based on ARM - Linux is mainly introduced in this paper the concept of development and utilization of the embedded system, embedded system, composition and application of embedded system, this paper expounds the development process of embedded system, finally forecasts the development prospect and development direction of the embedded system. Keywords:ARM, embedded Linux, embedded systems

Linux设备驱动程序学习(20)-内存映射和DMA-基本概念

Linux设备驱动程序学习(20)-内存映射和DMA-基本概念 (2011-09-25 15:47) 标签: 虚拟内存设备驱动程序Linux技术分类:Linux设备驱动程序 这部分主要研究 Linux 内存管理的基础知识, 重点在于对设备驱动有用的技术. 因为许多驱动编程需要一些对于虚拟内存(VM)子系统原理的理解。 而这些知识主要分为三个部分: 1、 mmap系统调用的实现原理:它允许设备内存直接映射到一个用户进程地址 空间. 这样做对一些设备来说可显著地提高性能. 2、与mmap的功能相反的应用原理:内核态代码如何跨过边界直接存取用户空间的内存页. 虽然较少驱动需要这个能力. 但是了解如何映射用户空间内存到内 核(使用 get_user_pages)会有用. 3、直接内存存取( DMA ) I/O 操作, 它提供给外设对系统内存的直接存取. 但所有这些技术需要理解 Linux 内存管理的基本原理, 因此我将先学习VM子 系统的基本原理. 一、Linux的内存管理 这里重点是 Linux 内存管理实现的主要特点,而不是描述操作系统的内存管理理论。Linux虚拟内存管理非常的复杂,要写可以写一本书:《深入理解Linux 虚拟内存管理》。学习驱动无须如此深入, 但是对它的工作原理的基本了解是必要的. 解了必要的背景知识后,才可以学习内核管理内存的数据结构. Linux是一个虚拟内存系统(但是在没有MMU的CPU中跑的ucLinux除外), 意味着在内核启动了MMU 之后所有使用的地址不直接对应于硬件使用的物理地址,这些地址(称之为虚拟地址)都经过了MMU转换为物理地址之后再从CPU的内存总线中发出,读取/写入数据. 这样 VM 就引入了一个间接层, 它是许多操作成为可能: 1、系统中运行的程序可以分配远多于物理内存的内存空间,即便单个进程都可拥有一个大于系统的物理内存的虚拟地址空间. 2、虚拟内存也允许程序对进程的地址空间运用多种技巧, 包括映射程序的内存到设备内存.等等~~~ 1、地址类型 Linux 系统处理几种类型的地址, 每个有它自己的含义: 用户虚拟地址:User virtual addresses,用户程序见到的常规地址. 用户地址在长度上是 32 位或者 64 位, 依赖底层的硬件结构, 并且每个进程有它自己 的虚拟地址空间.

ARM嵌入式开发系统实例.

第一章 ARM概述及体系结构 1.ARM的全称:Advanced RISC Machine 2.ARM内核最大的优势在于高速度,低功耗,32位嵌入式RISC微处理器结构—ARM体系结构,ARM处理器核当前有6个系列产品:ARM7,ARM9,ARM9E,ARM10E,SecurCore,ARM11 3.ARM处理器的7种模式:用户模式,快速中断模式,外部中断模式,特权模式,数据访问模式,未定义模式,系统模式 4.ARM处理器共有37个寄存器,包括31个通用寄存器和6个状态寄存器。通用寄存器可以分为三类:未备份寄存器,备份寄存器,程序寄存器(PC),寄存器R14又称为连接寄存器,它有两个作用,第一:它存放了当前子程序的返回地址。第二:当异常中断发生时,该异常模式特定的物理R14被设置成该异常模式将要返回的地址。 5 CPRS(当前程序状态寄存器)中断控制位当I=1时禁止IRQ中断当F=1时禁止FIQ中断 6 ARM中断异常中断的种类:复位(RESET),未定义的指令(UNDENFINED INSTRUCTION),软件中断(SOFTWARE INTERRUPT),指令预取中止(PREFECH),数据访问中止(DATA ABORT),外部中断请求(IRQ),快速中断请求(FRQ) 7 ARM的存储器接口可以分为四类:时钟和时钟控制信号,地址类信号,存储器请求信号,数据时序信号。 第三章构造和调试ARM系统 1 ARM应用系统的设计包含硬件系统的设计和软件系统的设计。最基本得组成部分包括:电源部分,晶振电路,复位电路,ROM和RAM。 2.P96的RESET电路(大家好好看下,老师上课说了下的)复位电路主要完成系统的上电复位和系统在运行时的用户的按键复位功能。它的工作原理是:在系统上电是,通过电阻R1向电容C1充电,当C1两端的电压未达到高电平的门限电压时,RESET端输出为低电平,系统处于复位状态,当C1两端的电压达到了高电平的门限电压时,RESER端输出为高电平,系统处于正常工作状态。当用户按下按钮S1时,C1两端的电荷被卸放掉,reset 端输出为低电平,系统进入复位状态,再重复以上的充电过程,系统进入正常的工作状态。

嵌入式linux实验指导书

目录 实验一 linux常用指令练习 (3) 1、在线帮助指令 (3) 2、linux开关机及注销指令。 (3) 重启指令: (3) 1)、reboot命令 (3) 2)、init 6命令 (3) 关机指令: (3) 1)、halt命令 (3) 2)、poweroff命令 (4) 3)、init 0命令 (4) 4)、shutdown命令 (4) 注销指令: (4) 3、用户管理命令 (4) 1)、用户切换su命令 (4) 2)、添加用户命令adduser/useradd (5) 3)、删除用户及更改用户属性 (5) 4)、设置用户密码 (6) 5)、查看用户信息 (6) 4、文件目录操作指令 (7) 1)、改变当前工作目录命令(cd) (7) 2)、显示当前路径pwd (7) 3)、查看当前目录下的文件命令ls (7) 4)、新建目录指令mkdir (8) 5)、删除目录命令rmdir (8) 6)、新建文件命令touch (8) 7)、删除文件指令rm (8) 8)、文件和目录的复制命令cp (8) 9)、文件和目录的移动命令mv (9) 10)、更改文件或目录的使用权限chmod (9) 11)、查看文件的命令cat (9) 12)、文件链接命令ln (9) 13)、文件压缩解压命令 (10) 5、网络相关命令 (11) 6、磁盘管理命令 (11) 7、挂载文件命令mount (12) 8、其他系统命令 (12) 练习1: (13) 练习2: (15) 练习3: (16) 练习4: (21) 实验二 VI文本编辑器的使用 (24) 1、练习使用VI指令 (24) 2、利用VI编写一个hello.c文件 (24)

Linux设备驱动程序简介

第一章Linux设备驱动程序简介 Linux Kernel 系统架构图 一、驱动程序的特点 ?是应用和硬件设备之间的一个软件层。 ?这个软件层一般在内核中实现 ?设备驱动程序的作用在于提供机制,而不是提供策略,编写访问硬件的内核代码时不要给用户强加任何策略 o机制:驱动程序能实现什么功能。 o策略:用户如何使用这些功能。 二、设备驱动分类和内核模块 ?设备驱动类型。Linux 系统将设备驱动分成三种类型 o字符设备 o块设备 o网络设备 ?内核模块:内核模块是内核提供的一种可以动态加载功能单元来扩展内核功能的机制,类似于软件中的插件机制。这种功能单元叫内核模块。 ?通常为每个驱动创建一个不同的模块,而不在一个模块中实现多个设备驱动,从而实现良好的伸缩性和扩展性。 三、字符设备 ?字符设备是个能够象字节流<比如文件)一样访问的设备,由字符设备驱动程序来实现这种特性。通过/dev下的字符设备文件来访问。字符设备驱动程序通常至少需要实现 open、close、read 和 write 等系统调用 所对应的对该硬件进行操作的功能函数。 ?应用程序调用system call<系统调用),例如:read、write,将会导致操作系统执行上层功能组件的代码,这些代码会处理内核的一些内部 事务,为操作硬件做好准备,然后就会调用驱动程序中实现的对硬件进 行物理操作的函数,从而完成对硬件的驱动,然后返回操作系统上层功 能组件的代码,做好内核内部的善后事务,最后返回应用程序。 ?由于应用程序必须使用/dev目录下的设备文件<参见open调用的第1个参数),所以该设备文件必须事先创建。谁创建设备文件呢? ?大多数字符设备是个只能顺序访问的数据通道,不能前后移动访问指针,这点和文件不同。比如串口驱动,只能顺序的读写设备。然而,也 存在和数据区或者文件特性类似的字符设备,访问它们时可前后移动访

嵌入式Linux系统开发教程实验报告

嵌入式实验报告 : 学号: 学院: 日期:

实验一熟悉嵌入式系统开发环境 一、实验目的 熟悉Linux 开发环境,学会基于S3C2410 的Linux 开发环境的配置和使用。使用Linux的armv4l-unknown-linux-gcc 编译,使用基于NFS 方式的下载调试,了解嵌入式开发的基本过程。 二、实验容 本次实验使用Redhat Linux 9.0 操作系统环境,安装ARM-Linux 的开发库及编译器。创建一个新目录,并在其中编写hello.c 和Makefile 文件。学习在Linux 下的编程和编译过程,以及ARM 开发板的使用和开发环境的设置。下载已经编译好的文件到目标开发板上运行。 三、实验设备及工具 硬件::UP-TECH S2410/P270 DVP 嵌入式实验平台、PC 机Pentium 500 以上, 硬盘10G 以上。 软件:PC 机操作系统REDHAT LINUX 9.0+超级终端(或X-shell)+AMR-LINUX 开发环境。 四、实验步骤 1、建立工作目录 [rootlocalhost root]# mkdir hello [rootlocalhost root]# cd hello 2、编写程序源代码 我们可以是用下面的命令来编写hello.c的源代码,进入hello目录使用vi命令来编辑代码: [rootlocalhost hello]# vi hello.c 按“i”或者“a”进入编辑模式,将上面的代码录入进去,完成后按Esc 键进入

命令状态,再用命令“:wq!”保存并退出。这样我们便在当前目录下建立了一个名为hello.c的文件。 hello.c源程序: #include int main() { char name[20]; scanf(“%s”,name); printf(“hello %s”,name); return 0; } 3、编写Makefile 要使上面的hello.c程序能够运行,我们必须要编写一个Makefile文件,Makefile文件定义了一系列的规则,它指明了哪些文件需要编译,哪些文件需要先编译,哪些文件需要重新编译等等更为复杂的命令。使用它带来的好处就是自动编译,你只需要敲一个“make”命令整个工程就可以实现自动编译。Makefile源程序: CC= armv4l-unknown-linux-gcc EXEC = hello OBJS = hello.o CFLAGS += LDFLAGS+= –static all: $(EXEC) $(EXEC): $(OBJS) $(CC) $(LDFLAGS) -o $ $(OBJS) clean: -rm -f $(EXEC) *.elf *.gdb *.o 下面我们来简单介绍这个Makefile 文件的几个主要部分: CC 指明编译器 EXEC 表示编译后生成的执行文件名称 OBJS 目标文件列表

如何实现Linux设备驱动模型

文库资料?2017 Guangzhou ZHIYUAN Electronics Stock Co., Ltd. 如何实现Linux 设备驱动模型 设备驱动模型,对系统的所有设备和驱动进行了抽象,形成了复杂的设备树型结构,采用面向对象的方法,抽象出了device 设备、driver 驱动、bus 总线和class 类等概念,所有已经注册的设备和驱动都挂在总线上,总线来完成设备和驱动之间的匹配。总线、设备、驱动以及类之间的关系错综复杂,在Linux 内核中通过kobject 、kset 和subsys 来进行管理,驱动编写可以忽略这些管理机制的具体实现。 设备驱动模型的内部结构还在不停的发生改变,如device 、driver 、bus 等数据结构在不同版本都有差异,但是基于设备驱动模型编程的结构基本还是统一的。 Linux 设备驱动模型是Linux 驱动编程的高级内容,这一节只对device 、driver 等这些基本概念作介绍,便于阅读和理解内核中的代码。实际上,具体驱动也不会孤立的使用这些概念,这些概念都融合在更高层的驱动子系统中。对于大多数读者可以忽略这一节内容。 1.1.1 设备 在Linux 设备驱动模型中,底层用device 结构来描述所管理的设备。device 结构在文件中定义,如程序清单错误!文档中没有指定样式的文字。.1所示。 程序清单错误!文档中没有指定样式的文字。.1 device 数据结构定义 struct device { struct device *parent; /* 父设备 */ struct device_private *p; /* 设备的私有数据 */ struct kobject kobj; /* 设备的kobject 对象 */ const char *init_name; /*设备的初始名字 */ struct device_type *type; /* 设备类型 */ struct mutex mutex; /*同步驱动的互斥信号量 */ struct bus_type *bus; /*设备所在的总线类型 */ struct device_driver *driver; /*管理该设备的驱动程序 */ void *platform_data; /*平台相关的数据 */ struct dev_pm_info power; /* 电源管理 */ #ifdef CONFIG_NUMA int numa_node; /*设备接近的非一致性存储结构 */ #endif u64 *dma_mask; /* DMA 掩码 */ u64 coherent_dma_mask; /*设备一致性的DMA 掩码 */ struct device_dma_parameters *dma_parms; /* DMA 参数 */ struct list_head dma_pools; /* DMA 缓冲池 */ struct dma_coherent_mem *dma_mem; /* DMA 一致性内存 */ /*体系结构相关的附加项*/ struct dev_archdata archdata; /* 体系结构相关的数据 */ #ifdef CONFIG_OF

ARM嵌入式系统开发综述.

视听研究所 主页:论坛: 所有资料均收集于各网站。 若您认为有关资料不适合公开,请联系newvideo@https://www.360docs.net/doc/5f15224040.html, 我们会第一时间删除。 感谢各位网友的无私奉献和支持! 加密时间:2008-2-1 获取更多权威电子书请登录 ARM 嵌入式系统开发综述 ARM 开发工程师入门宝典 获取更多权威电子书请登录 前言 嵌入式系统通常是以具体应用为中心,以处理器为核心且面向实际应用的软硬件系统,其硬件是整个嵌入式系统运行的基础和平台,提供了软件运行所需的物理平台和通信接口;而嵌入式系统的软件一般包括操作系统和应用软件,它们是整个

系统的控制核心,提供人机交互的信息等。所以,嵌入式系统的开发通常包括硬件和软件两部分的开发,硬件部分主要包括选择合适的MCU 或者SOC 器件、存储器类型、通讯接口及I/O、电源及其他的辅助设备等;软件部分主要涉及OS porting和应用程序的开发等,与此同时,软件中断调试和实时调试、代码的优化、可移植性/可重用以及软件固化等也是嵌入式软件开发的关键。 嵌入式系统开发的每一个环节都可以独立地展开进行详细的阐述,而本文的出发点主要是为嵌入式开发的初学者者提供一个流程参考。因为对于初学者在面对一个嵌入式开发项目的时候,往往面临着诸多困难,如选择什么样的开发平台?什么样的器件类型?在进行编译时怎样实现代码优化?开发工具该如何选择和使用?在进行程序调试时应该注意那些问题以及选择什么样的嵌入式OS 等等。希望通过本文,能帮助初学者了解有关ARM 嵌入式系统开发流程。 获取更多权威电子书请登录 目录 前言 (2) 1 嵌入式开发平台 (4) 1.1 ARM的开发平台: (4) 1.2 器件选型 (7) 2 工具选择 (11) 3 编译和连接 (13) 3.1 RVCT的优化级别与优化方向 (16) 3.2 Multifile compilation (21) 3.3调试 (22)

嵌入式系统实验内容(全)

实验一熟悉Linux开发环境 一、实验目的 1.熟悉Linux开发环境,学习Linux开发环境的配置和使用,掌握Minicom 串口终端的使用。 2.学习使用Vi编辑器设计C程序,学习Makefile文件的编写和 armv4l-unkonown-linux-gcc编译器的使用,以及NFS方式的下载调试方法。 3.了解UP-NETARM2410-S嵌入式实验平台的资源布局与使用方法。 4.初步掌握嵌入式Linux开发的基本过程。 二、实验内容 本次实验使用Redhat Linux 9.0操作系统环境,安装ARM-Linux的开发库及编译器。创建一个新目录,并在其中编写hello.c和Makefile文件。学习在Linux 下的编程和编译过程,以及ARM开发板的使用和开发环境的设置。下载已经编译好的文件到目标开发板上运行。 三、预备知识 C语言的基础知识、程序调试的基础知识和方法,Linux的基本操作。 四、实验设备及工具(包括软件调试工具) 硬件:UP-NETARM2410-S嵌入式实验平台、PC机Pentium 500以上, 硬盘10G 以上。 软件:PC机操作系统REDHAT LINUX 9.0+MINICOM+ARM-LINUX开发环境 五、实验步骤 1、建立工作目录 [root@zxt smile]# mkdir hello [root@zxt smile]# cd hello 2、编写程序源代码 在Linux下的文本编辑器有许多,常用的是vim和Xwindow界面下的gedit等,我们在开发过程中推荐使用vim,用户需要学习vim的操作方法,请参考相关书籍中的关于vim的操作指南。 Kdevelope、anjuta软件的界面与vc6.0 类似,使用它们对于熟悉windows环境下开发的用户更容易上手。 实际的hello.c源代码较简单,如下: #include main() {

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