linux 设备树与驱动

实验三 内核和设备驱动编程

一 、实验目的

1、学习Linux操作系统下内核程序的编写和应用 2、学习可编程接口芯片的编程控制方法 3、了解驱动程序的结构 4、了解驱动程序常用结构体 5、了解驱动程序常用函数 二、实验原理

1 关于设备驱动

驱动程序是一组代码，这部分代码负责将应用程序的一些需求，如读、写等操作，正确无误的传递给相关的硬件，并使硬件能够做出正确反应的代码。驱动程序像是一个黑盒子，它隐藏了硬件的工作细节，应用程序只需要通过一组标准化的接口，就可以实现对硬件的操作。 设备驱动程序的作用在于提供机制，即解决提供什么功能的问题，而如何使用这些功能则交给用户程序处理。 设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口，它为应用程序屏蔽硬件的细节，一般来说，Linux的设备驱动程序需要完成如下功能： （1）初始化设备；

（2）提供各类设备服务；

（3）负责内核和设备之间的数据交换；

（4）检测和处理设备工作过程中出现的错误。

更为方便的是，Linux下的设备驱动程序被组织为一组完成不同任务的函数的

一:前言

Pci,是Peripheral Component Interconnect的缩写,翻译成中文即为外部设备互联.与传统的总线相比.它的传输速率较高.能为用户提供动态查询pci deivce.和局部总线信息的方法,此外,它还能自动为总线提供仲裁.在近几年的发展过程中,被广泛应用于多种平台.

pci协议比较复杂,关于它的详细说明，请查阅有关pci规范的资料，本文不会重复这些部份.

对于驱动工程师来说，Pci设备的枚举是pci设备驱动编写最复杂的操作。分析和理解这部份,是进行深入分析pci设备驱动架构的基础。

我们也顺便来研究一下,linux是怎么对这个庞然大物进行封装的。 二:pci架构概貌

上图展现了pci驱动架构中,pci_bus、pci_dev之间的关系。如上图所示，所有的根总线都链接在pci_root_buses链表中。 Pci_bus ->device链表链接着该总线下的所有设备。而pci_bus->children链表链接着它的下层总线。对于pci_dev来说。pci_dev->bus指向它所属的pci_bus。 Pci_dev->bus_list链接在它所属bus的device链表上。此外,所有pci设备都链接在pc

一:前言

Pci,是Peripheral Component Interconnect的缩写,翻译成中文即为外部设备互联.与传统的总线相比.它的传输速率较高.能为用户提供动态查询pci deivce.和局部总线信息的方法,此外,它还能自动为总线提供仲裁.在近几年的发展过程中,被广泛应用于多种平台.

pci协议比较复杂,关于它的详细说明，请查阅有关pci规范的资料，本文不会重复这些部份.

对于驱动工程师来说，Pci设备的枚举是pci设备驱动编写最复杂的操作。分析和理解这部份,是进行深入分析pci设备驱动架构的基础。

我们也顺便来研究一下,linux是怎么对这个庞然大物进行封装的。 二:pci架构概貌

上图展现了pci驱动架构中,pci_bus、pci_dev之间的关系。如上图所示，所有的根总线都链接在pci_root_buses链表中。 Pci_bus ->device链表链接着该总线下的所有设备。而pci_bus->children链表链接着它的下层总线。对于pci_dev来说。pci_dev->bus指向它所属的pci_bus。 Pci_dev->bus_list链接在它所属bus的device链表上。此外,所有pci设备都链接在pc

linux设备驱动之8250串口驱动 一：前言

前一段时间自己实践了一下8250芯片串口驱动的编写。今天就在此基础上分析一下linux kernel自带的串口驱动。毕竟只有对比专业的驱动代码才能更好的进步,同以往一样，基于linix kernel2.6.25.相应驱动代码位于：linux-2.6.25/drivers/serial/8250.c。 二：8250串口驱动初始化

相应的初始化函数为serial8250_init().代码如下: static int __init serial8250_init(void) {

int ret, i;

if (nr_uarts > UART_NR) nr_uarts = UART_NR;

printk(KERN_INFO \ \ share_irqs ? \

for (i = 0; i < NR_IRQS; i++) spin_lock_init(&irq_lists[i].lock);

ret = uart_register_driver(&serial8250_reg); if (ret)

goto out;

serial

SD卡驱动理论

一.SD/MMC卡介绍

1.1.什么是MMC卡

MMC：MMC就是MultiMediaCard的缩写，即多媒体卡。它是一种非易失性存储器件，体积小巧(24mm*32mm*1.4mm)，容量大,耗电量低,传输速度快，广泛应用于消费类电子产品中。

1.2.什么是SD卡

SD：SD卡为SecureDigitalMemoryCard,即安全数码卡。它在MMC的基础上发展而来，增加了两个主要特色：SD卡强调数据的安全安全，可以设定所储存的

使用权限，防止数据被他人复制;另外一个特色就是传输速度比2.11版的MMC卡快。在数据传输和物理规范上，SD卡(24mm*32mm*2.1mm,比MMC卡更厚一点)，向前兼容了MMC卡.所有支持SD卡的设备也支持MMC卡。SD卡和2.11版的MMC卡完全兼容。

1.3.什么是SDIO

SDIO：SDIO是在SD标准上定义了一种外设接口，它和SD卡规范间的一个重要区别是增加了低速标准。在SDIO卡只需要SPI和1位SD传输模式。低速卡的目标应用是以最小的硬件开销支持低速IO能力。

1.4.什么是MCI

MCI：MCI是MultimediaCardInterface的简称，即多媒体卡接口。上述的MMC,SD,SDI卡定义的接

“小王，告诉你一个好消息，最难理解的部分不知不觉中已经讲完了，今天的课程就简单多了，而且最重要的是咱们的Linux设备驱动核心理论课也差不多了…”

“最难的部分？已经讲完了？我咋没感觉呢..你讲的真是太好了，太通俗易懂了，太..”小王调皮的说。 “切，就你嘴甜，我还不知道你啊，小脑筋..”我白了小王一样。

那么今天呢？今天就讲讲IO内存静态映射。在将Linux移植到目标电路板中，通常会建立外设IO内存物理地址到虚拟地址的静态映射，这个映射通过在电路板对应的

map_desc结构体数组中添加新的成员来完成，map_desc结构体的定义如下： struct map_desc {

unsigned long virtual; //虚拟地址

unsigned long pfn; //__phys_to_pfn(phy_addr) unsigned long length; //大小 unsigned int type; //类型 }

将Linux操作系统移植到特定平台上，MACHINE_START到MACHINE_EDN宏之间的定义针对特定电路板而设计，其中的map_io()成员函数完成IO内存的静态映

“小王，告诉你一个好消息，最难理解的部分不知不觉中已经讲完了，今天的课程就简单多了，而且最重要的是咱们的Linux设备驱动核心理论课也差不多了…”

“最难的部分？已经讲完了？我咋没感觉呢..你讲的真是太好了，太通俗易懂了，太..”小王调皮的说。 “切，就你嘴甜，我还不知道你啊，小脑筋..”我白了小王一样。

那么今天呢？今天就讲讲IO内存静态映射。在将Linux移植到目标电路板中，通常会建立外设IO内存物理地址到虚拟地址的静态映射，这个映射通过在电路板对应的

map_desc结构体数组中添加新的成员来完成，map_desc结构体的定义如下： struct map_desc {

unsigned long virtual; //虚拟地址

unsigned long pfn; //__phys_to_pfn(phy_addr) unsigned long length; //大小 unsigned int type; //类型 }

将Linux操作系统移植到特定平台上，MACHINE_START到MACHINE_EDN宏之间的定义针对特定电路板而设计，其中的map_io()成员函数完成IO内存的静态映

Linux I2C设备驱动编写（一）

在Linux驱动中I2C系统中主要包含以下几个成员：

I2C adapter 即I2C适配器 I2C driver 某个I2C设备的设备驱动，可以以driver理解。 I2C client 某个I2C设备的设备声明，可以以device理解。 I2C adapter 是CPU集成或外接的I2C适配器，用来控制各种I2C从设备，其驱动需要完成对适配器的完整描述，最主要的工作是需要完成i2c_algorithm结构体。这个结构体包含了此I2C控制器的数据传输具体实现，以及对外上报此设备所支持的功能类型。i2c_algorithm结构体如下： struct i2c_algorithm { int (*master_xfer)(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs, int num); int (*smbus_xfer) (struct i2c_adapter *adap, u16 addr, unsigned short flags, char read_write,

[置顶]Linux设备驱动子系统第二弹 - SD卡 分类： Linux驱动 2010-10-01 19:59 3553人阅读 评论(5) 收藏 举报 1. 总论 2. 主控制器 3. 协议层 4. 块设备 1. 总论 1.1 概念 ? ?

MMC - MultiMedia Card SD - Secure Digital Card

1.2 分类

?

按存储大小，普通SD卡（<=2GB，支持FAT12/FAT16），HCSD卡(>2GB,<=32GB，支持FAT32)

? 按体积大小，普通SD卡，mini-SD卡，micro-SD卡（TF卡）

1.3 速度

? ?

默认模式: 12.5MB/s 高速模式: 25MB/s

1.4 子系统代码结构

Linux源码里/drivers/mmc下有三个文件夹，分别存放了SD块设备，核心层和SD主控制器的相关代码，可以通过Kconfig和Makefile获取更多信息。

2. 主控制器

SD卡的控制器芯片，可以看成CPU的代言人，它为CPU分担了完成与SD卡数据通信的任务。 2.1 数据结构 以PXA芯片的SD控制器驱动为例， struct pxamci_host { struct mm

Linux内核MTD驱动程序与SD卡驱动程序

flash闪存设备和SD插卡设备是嵌入式设备用到的主要存储设备，它们相当于PC机的硬盘。在嵌入设备特别是手持设备中，flash闪存是焊接在嵌入设备主板上的flash闪存芯片。在嵌入设备上有MMC/SD卡控制器及插槽，可通过MMC/SD来扩充存储空间。

嵌入设备的存储设备的空间划分及所有逻辑设备和文件系统示例列出如下图：

图：嵌入设备的存储空间划分及文件系统示例图

在嵌入设备上的flash芯片上blob和zImage直接按内存线性地址存储管理，对于flash芯片上留出的供用户使用的存储空间，使用MTDBLOCK块设备和JFFS2文件系统。对于flash芯片的分区表信息则以MTDCHAR字符设备来存储管理。 在嵌入设备上的MMC/SD插卡则由MMCBLOCK驱动程序和VFAT文件系统进行存储管理。本章分析了MTD设备和MMC/SD驱动程序。

Figure 3-1. UBI/MTD Integration

目录 [隐藏] ? 1 MTD内存技术设备 1.1 MTD内存技术设备层次结构 o 1.2 设备层和原始设备层的函数调用关系 o o o 1.3 MTD相关结构 1.4 MTD块设