【正文】 代碼的位置置 ，其中保存有內(nèi)核的，其中保存有內(nèi)核的頂層頂層 makefile文件文件 173。PWD:=$(shelln n else和和 hello用來指定編譯內(nèi)核時(shí)所用的用來指定編譯內(nèi)核時(shí)所用的編譯選項(xiàng)編譯選項(xiàng)15TM 15ARM及 Thumb指令集 編寫 Hello World 模塊的 Makefilen P230n ifneq$(EXEC)$n clean:n 173。c$(MODCFLAGS)173。march=armv4tn LDFLAGS=173。173。D__KERNEL__O2linux173。常用正常但又重要的條件，用于提醒。KERN_CRIT2/*臨界條件，通常涉及嚴(yán)重的硬件或軟件操作臨界條件，通常涉及嚴(yán)重的硬件或軟件操作失敗失敗 */n define“消息文本消息文本 ”)；；n 這里的日志級(jí)別通俗的說指的是對(duì)這里的日志級(jí)別通俗的說指的是對(duì) 文本信息的一種輸出范圍上的指定文本信息的一種輸出范圍上的指定 。//可選的可選的12TM 12ARM及 Thumb指令集Printk函數(shù)函數(shù)n printk(KERN_ALERT內(nèi)核函數(shù)內(nèi)核函數(shù) printk被定義在被定義在linux內(nèi)核中內(nèi)核中 ,他類似于標(biāo)準(zhǔn)他類似于標(biāo)準(zhǔn) C函數(shù)函數(shù) printf().用用 MODULE_LICENSE宏來宏來聲明該模塊的許可協(xié)議聲明該模塊的許可協(xié)議 ,聲明為聲明為BSD和和 GPL雙重協(xié)議許可雙重協(xié)議許可11TM 11ARM及 Thumb指令集編寫 Hello World 模塊n MODULE_AUTHOR(“BENSON”)。hello_exit(void)n {n printk(KERN_ALERTn returnintlinux/n include所必需的宏所必需的宏定義所有模塊相關(guān)的宏定義所有模塊相關(guān)的宏 ,比如比如MODULE_LICENSEmodule_initn }n module_init(hello_init)。void!\n)。intlinux/n include命令來查看所有已加載的模塊的狀態(tài)。n 模塊方式調(diào)試：模塊方式調(diào)試：n （（ 1）） 編譯的模塊直接插入內(nèi)核：用編譯的模塊直接插入內(nèi)核：用 insmod 協(xié)調(diào)工作也利于應(yīng)用程序的開發(fā)和擴(kuò)展。系統(tǒng)，當(dāng)前使用的設(shè)備可以通過文件系統(tǒng)，當(dāng)前使用的設(shè)備可以通過文件/proc/devices字符設(shè)備字符設(shè)備n),close(),read(),write()等等 ,真真正做到了與設(shè)備無關(guān)。中，主要有三種設(shè)備即：中，主要有三種設(shè)備即： 字符設(shè)備字符設(shè)備 .塊設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)塊設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)備 ，與此相關(guān)主要有三類設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程，與此相關(guān)主要有三類設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序序，塊設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 .n 他們的系統(tǒng)調(diào)用是一致的，他們的系統(tǒng)調(diào)用是一致的， 采用統(tǒng)一的接口采用統(tǒng)一的接口 (在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)file_operations接訪問硬件的代碼，必須為應(yīng)用程序提供系統(tǒng)調(diào)用。5TM 5ARM及 Thumb指令集n 2．． Linux對(duì)設(shè)備進(jìn)行對(duì)設(shè)備進(jìn)行 管理管理 ，包括實(shí)時(shí)參數(shù)設(shè)置，以及提供對(duì)設(shè)備的，包括實(shí)時(shí)參數(shù)設(shè)置，以及提供對(duì)設(shè)備的 操操作接口作接口 ；；n 像操作系統(tǒng)的內(nèi)核的重要組成部分。因此，對(duì)于嵌入式開發(fā)，更沒有通用的驅(qū)動(dòng)程序可以便用。正這個(gè)時(shí)候就需要獨(dú)立開發(fā)一套適合自己產(chǎn)品的設(shè)備驅(qū)動(dòng)。操作系統(tǒng)本身并沒有對(duì)種類繁多的硬件設(shè)備提供序也越多。比如網(wǎng)卡、件設(shè)備來說，其對(duì)應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是不同的。比如網(wǎng)卡、聲卡、鍵盤、鼠標(biāo)、顯卡等。操作系統(tǒng)本身并沒有對(duì)種類繁多的硬件設(shè)備提供持久不變的持久不變的 “設(shè)備驅(qū)動(dòng)設(shè)備驅(qū)動(dòng) ”， 也就是說操作系統(tǒng)在沒有設(shè)備驅(qū)動(dòng)也就是說操作系統(tǒng)在沒有設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序支持下是無法正常支配硬件行為的。正是操作系統(tǒng)留下了是操作系統(tǒng)留下了 擴(kuò)展設(shè)備驅(qū)動(dòng)的接口擴(kuò)展設(shè)備驅(qū)動(dòng)的接口 ，才有了現(xiàn)在支持各，才有了現(xiàn)在支持各種應(yīng)用場合的硬件設(shè)備的蓬勃發(fā)展。因此，驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)是整個(gè)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中必不可少的一部驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)是整個(gè)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中必不可少的一部分。像操作系統(tǒng)的其他部分一樣，其他部分一樣， 驅(qū)動(dòng)程序在一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的環(huán)境下工作驅(qū)動(dòng)程序在一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的環(huán)境下工作 ，如，如果發(fā)生錯(cuò)誤則可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的問題。讀取讀取 應(yīng)用程序傳送給設(shè)備文件的應(yīng)用程序傳送給設(shè)備文件的 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 或者或者 回送回送 應(yīng)用程序請(qǐng)求應(yīng)用程序請(qǐng)求的的 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) ；；n 檢測和處理設(shè)備出現(xiàn)的檢測和處理設(shè)備出現(xiàn)的 錯(cuò)誤錯(cuò)誤 。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序接口設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序接口n 系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)內(nèi)核與應(yīng)用程序之間的接口，驅(qū)動(dòng)程序系統(tǒng)調(diào)用是操作系統(tǒng)內(nèi)核與應(yīng)用程序之間的接口，驅(qū)動(dòng)程序則是操作系統(tǒng)內(nèi)核與機(jī)器硬件的接口。 以便應(yīng)以便應(yīng)用程序能訪問設(shè)備。中中 )。正做到了與設(shè)備無關(guān)。塊設(shè)備塊設(shè)備n查看。7TM 7ARM及 Thumb指令集驅(qū)動(dòng)程序中涉及的幾個(gè)概念模塊的概念模塊的概念n Linux可以以可以以 模塊模塊 的形式的形式 加載設(shè)備加載設(shè)備 類型，通常來說類型，通常來說 一個(gè)模一個(gè)模塊對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)塊對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng) ，因此是可以分類的。n Linuxn 通常情況下設(shè)備驅(qū)動(dòng)的通常情況下設(shè)備驅(qū)動(dòng)的 模塊動(dòng)態(tài)加載模塊動(dòng)態(tài)加載 更為普遍，開發(fā)人員更為普遍，開發(fā)人員不必在調(diào)試過程中頻繁啟動(dòng)機(jī)器就能完成設(shè)備驅(qū)動(dòng)的開發(fā)不必在調(diào)試過程中頻繁啟動(dòng)機(jī)器就能完成設(shè)備驅(qū)動(dòng)的開發(fā)工作。工具；工具；n （（ 2）從內(nèi)核中卸載模塊：用）從內(nèi)核中卸載模塊：用 rmmod linux/n MODULE_LICENSE(Dual__initn return__exitn module_exit(hello_exit)。()、 linux/n MODULE_LICENSE(Dualhello_init(void)n {n printk(KERN_ALERT0。Goodbye,world!\n)。Hello,World n defineKERN_ERR3/*錯(cuò)誤條件，驅(qū)動(dòng)程序常用錯(cuò)誤條件，驅(qū)動(dòng)程序常用 KERN_ERR來報(bào)來報(bào)告硬件的錯(cuò)誤告硬件的錯(cuò)誤 */n define常用于與安全相關(guān)的消息于與安全相關(guān)的消息 */n definegccn LD=/usr/local/173。173。Irn all:o173。$rm*.o($(KERNELRELEASE),)n KDIR pwd)Cy則目標(biāo)不會(huì)被編譯。的路徑。 指明存放指明存放。教學(xué)平臺(tái)進(jìn)入教學(xué)平臺(tái)進(jìn)入 Linuxn （（ 2）輸入命令）輸入命令 cd是在是在 SDRAM下載到下載到 /tmp命令來傳輸?shù)?，命令來傳輸?shù)模?rz命令（命令（ Linux來查看來查看/tmpn （（ 4）） 改變改變 n （（ 5）加載）加載 ：模塊： insmod20TM 20ARM及 Thumb指令集驅(qū)動(dòng)程序中涉及的幾個(gè)概念n 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)備號(hào)和入口點(diǎn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)備號(hào)和入口點(diǎn)n Linux主設(shè)備號(hào)和次設(shè)備號(hào)。序。一個(gè)主設(shè)備號(hào)可能有多個(gè)設(shè)備與之對(duì)應(yīng)，這多個(gè)設(shè)備正是在有多個(gè)設(shè)備與之對(duì)應(yīng)，這多個(gè)設(shè)備正是在 驅(qū)動(dòng)程序內(nèi)通過次驅(qū)動(dòng)程序內(nèi)通過次設(shè)備號(hào)來進(jìn)一步區(qū)分的設(shè)備號(hào)來進(jìn)一步區(qū)分的 。n 在在 /proc/devices操作操作系統(tǒng)，系統(tǒng)， /dev在實(shí)際使用中，是通過中定義的宏來轉(zhuǎn)換格式。 /*主設(shè)備號(hào)主設(shè)備號(hào) */n MINOR(dev)。n 我們可以在文件系統(tǒng)中使用我們可以在文件系統(tǒng)中使用 mknodn 下面給一個(gè)創(chuàng)建字符設(shè)備入口點(diǎn)的實(shí)例：下面給一個(gè)創(chuàng)建字符設(shè)備入口點(diǎn)的實(shí)例：n mknod0n 其中其中 c參數(shù)10025TM 25ARM及 Thumb指令集設(shè)備入口點(diǎn)設(shè)備入口點(diǎn)創(chuàng)建設(shè)備的入口點(diǎn)之后，可以通過如下命令查看：創(chuàng)建設(shè)備的入口點(diǎn)之后，可以通過如下命令查看：n n 設(shè)備設(shè)備 驅(qū)動(dòng)程序驅(qū)動(dòng)程序 運(yùn)行在內(nèi)核空間比應(yīng)用程序執(zhí)行的運(yùn)行在內(nèi)核空間比應(yīng)用程序執(zhí)行的 優(yōu)先級(jí)要高優(yōu)先級(jí)要高很多很多 。和對(duì)內(nèi)存的未授權(quán)訪問。如果一個(gè)硬件設(shè)備是以字符流的和鍵盤就都屬于字符設(shè)備。n 下面通過一個(gè)簡單的例子來了解一下系統(tǒng)調(diào)用的使用：下面通過一個(gè)簡單的例子來了解一下系統(tǒng)調(diào)用的使用：29TM 29ARM及 Thumb指令集一個(gè)簡單的應(yīng)用程序n definemain(intfd。n fd=open(DEVICE_GPIOTEST,O_RDONLY)。n {n perror(cann exit(1)。toonn if(val==1)n ioctl(fd,1,10)。/*主要用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行讀寫之外的其他控制主要用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行讀寫之外的其他控制 */n else/*關(guān)閉設(shè)備關(guān)閉設(shè)備 */n }n }n return—— 打開設(shè)備準(zhǔn)備打開設(shè)備準(zhǔn)備 I/O操作。*filename,?該函數(shù)返回該函數(shù)返回 文件描述字文件描述字 handle其其調(diào)用格式為調(diào)用格式為 :handle)。n對(duì)于有緩沖區(qū)的 I/O—— 往設(shè)備上寫數(shù)據(jù)往設(shè)備上寫數(shù)據(jù) ，對(duì)于有緩沖區(qū)的，對(duì)于有緩沖區(qū)的 I/Owrite(intint指向的緩沖區(qū)寫入與指向的緩沖區(qū)寫入與 handle 設(shè)備驅(qū)動(dòng)和文件系統(tǒng)的關(guān)系 33TM 33ARM及 Thumb指令集nioctl———— 主要用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行讀寫之外的其他控制主要用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行讀寫之外的其他控制 。intcmd,char ?openopen(char其其調(diào)用格式為調(diào)用格式為 :handle)。n對(duì)于有緩沖區(qū)的 I/O—— 往設(shè)備上寫數(shù)據(jù)往設(shè)備上寫數(shù)據(jù) ，對(duì)于有緩沖區(qū)的，對(duì)于有緩沖區(qū)的 I/Owrite(intint指向的緩沖區(qū)寫入與指向的緩沖區(qū)寫入與 handle 設(shè)備驅(qū)動(dòng)和文件系統(tǒng)的關(guān)系 36TM 36ARM及 Thumb指令集nioctl———— 主要用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行讀寫之外的其他控制主要用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行讀寫之外的其他控制 。intcmd,char(structfileunsigned兩個(gè)指針對(duì)應(yīng)應(yīng)用程序傳遞的文件描述符兩個(gè)指針對(duì)應(yīng)應(yīng)用程序傳遞的文件描述符 fd、 cmd的形式傳遞給驅(qū)的形式傳遞給驅(qū)動(dòng)。:n 主設(shè)備號(hào)主設(shè)備號(hào) 標(biāo)識(shí)設(shè)備對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序。 次設(shè)備號(hào)只能由設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序使用設(shè)備號(hào)來進(jìn)一步區(qū)分的。文件說明。int*name,nexternmajor,39TM 39ARM及 Thumb指令集n 設(shè)備驅(qū)動(dòng)中關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)備驅(qū)動(dòng)中關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)n在在 linux系統(tǒng)中，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序所提供的這組入口點(diǎn)系統(tǒng)中，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序所提供的這組入口點(diǎn)由一個(gè)文件操作結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明，分別是由一個(gè)文件操作結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明，分別是 :ninode數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 40TM 40ARM及 Thumb指令集file_operations(文件操作文件操作 )數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)n 由于由于 用戶進(jìn)程用戶進(jìn)程 是通過是通過 設(shè)備文件設(shè)備文件 同同 硬件硬件 打交道的，所以對(duì)設(shè)備打交道的，所以對(duì)設(shè)備文件的操作不外乎一些系統(tǒng)調(diào)用，如文件的操作不外乎一些系統(tǒng)調(diào)用，如 open、 read、 write、close等。n 它用來它用來 存儲(chǔ)存儲(chǔ) 驅(qū)動(dòng)內(nèi)核模塊提供的驅(qū)動(dòng)內(nèi)核模塊提供的 對(duì)設(shè)備進(jìn)行的各種操作的對(duì)設(shè)備進(jìn)行的各種操作的 函函數(shù)指針數(shù)指針 。module(structint)。filesize_t,(*write)constloff_t(struct*,(*poll)struct(*ioctl)structint,(*mmap)struct(*open)struct(*flush)結(jié)構(gòu)體中的每結(jié)構(gòu)體中的每一個(gè)成員都對(duì)一個(gè)成員都對(duì)應(yīng)著應(yīng)著 驅(qū)動(dòng)內(nèi)核驅(qū)動(dòng)內(nèi)核模塊用來處理模塊用來處理某個(gè)請(qǐng)求事物某個(gè)請(qǐng)求事物的函數(shù)的地址的函數(shù)的地址42TM 42ARM及 Thumb指令集n int*,n int*,int(int,int)。filefile_lock(structstructlong,(*writev)constunsignedn ssize_t*,int,int)。 filelong,43TM 43ARM及 Thumb指令集p228n 在在 simple設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中它的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中它的 simple_fopsTHIS_MODULE,n .llseeksimple_read,n .writesimple_ioctl,n .opensimple_release,}。結(jié)構(gòu)中唯一一個(gè)不是聲明操作的成員結(jié)構(gòu)中唯一一個(gè)不是聲明操作的成員 。幾乎所有時(shí)間中幾乎所有時(shí)間中 ,linux/(structint)。loff_t32位平臺(tái)上位平臺(tái)上也至少也至少 45TM 45ARM及 Thumb指令集n 3)ssize_t*,size_t,當(dāng)為空時(shí)當(dāng)為空時(shí) ,導(dǎo)致導(dǎo)致 EINVAL(“Invalid用來聲明為用用來聲明為用戶態(tài)戶態(tài)n 4)ssize_tcharloff_t)。所有的操作會(huì)由所有的操作會(huì)由 (*write)