Linux 驱动分类 与访问技术

驱动开发概述

  1.驱动分类

   1.1 常规分析法

     1.1.1  字符设备

         字符设备是一种按字节来访问的设备,字符驱动则负责驱动字符设备,

         这样的驱动通常实现open, close, read和write 系统调用。例:串口,LED,按键。

     1.1.2  块设备

        在大部分的Unix系统中, 块设备定义为:以块(通常是512字节)为最小传输单位的设备,块设备不能按字节处理数据。

        而Linux则允许块设备传送任意数目的字节。因此, 块和字符设备的区别仅仅是驱动的与内核的接口不同。常见的块设备包括硬盘,flash,SD卡……

     1.1.3  网络设备

        网络接口可以是一个硬件设备,如网卡; 但也可以是一个纯粹的软件设备, 比如回环接口(lo).一个网络接口负责发送和接收数据报文。

   1.2 总线分类法

         USB设备,PCI设备,平台总线设备

  2.驱动学习方法  

    2.1 驱动模型

    2.2 驱动操作

硬件访问技术

  1. 访问流程

    1.1 地址映射

      在Linux系统中,无论是内核程序还是应用程序,都只能使用虚拟地址,而芯片手册中给出的硬件寄存器地址或者RAM地址则是物理地址,无法直接使用,因       此,我们读写寄存器的第1步就是将它的物理地址映射为虚拟地址。

    1.2 读写寄存器

  2. 地址映射

    2.1 动态映射  

      所谓动态映射,是指在驱动程序中采用ioremap函数将物理地址映射为虚拟地址。

      原型:void * ioremap(physaddr, size)

      参数:Physaddr:待映射的物理地址Size:映射的区域长度

      返回值:映射后的虚拟地址

    2.2 静态映射

      所谓静态映射,是指Linux系统根据用户事先指定的映射关系,在内核启动时,自动地将物理地址映射为虚拟地址。

      1.如何事先指定映射关系?

      2.内核启动时,在什么地方完成自动映射?

      在静态映射中,用户是通过map_desc结构来指明物理地址与虚拟地址的映射关系。

      struct map_desc

      {

        unsigned long virtual; /* 映射后的虚拟地址*/

        unsigned long pfn; /* 物理地址所在的页帧号*/

        unsigned long pfn; /* 物理地址所在的页帧号*/

        unsigned long length;/* 映射长度*/

        unsigned int type;/* 映射的设备类型*/

      };

      pfn: 利用__phys_to_pfn(物理地址)可以计算出物理地址所在的物理页帧号在静态映射中,

      用户是通过map_desc结构来指明物理地址与虚拟地址的映射关系。

      

  3. 寄存器读写

    在完成地址映射后,就可以读写寄存器了,Linux内核提供了一系列函数,来读写寄存器。

    unsignedioread8(void *addr)

    unsignedioread16(void *addr)

    unsignedioread32(void *addr)

    unsignedreadb(address)

    unsignedreadw(address)

    unsignedreadl(address)

    voidiowrite8(u8 value, void *addr)

    voidiowrite16(u16 value, void *addr)

    voidiowrite32(u32 value, void *addr)

    voidwriteb(unsigned value, address)

    voidwritew(unsigned value, address)

    voidwritel(unsigned value, address)

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