【文章內(nèi)容簡介】 tunregister_chrdev(unsigned int major, const char *name)。包括設(shè)備注冊在內(nèi)，設(shè)備驅(qū)動的初始化函數(shù)主要完成的功能是有以下5項。（1）對驅(qū)動程序管理的硬件進(jìn)行必要的初始化。對硬件寄存器進(jìn)行設(shè)置。比如，設(shè)置中斷掩碼，設(shè)置串口的工作方式、并口的數(shù)據(jù)方向等。（2）初始化設(shè)備驅(qū)動相關(guān)的參數(shù)。一般說來，每個設(shè)備都要定義一個設(shè)備變量，用以保存設(shè)備相關(guān)的參數(shù)。在這一步驟里對設(shè)備變量中的項進(jìn)行初始化。（3）在內(nèi)核注冊設(shè)備。調(diào)用register_chrdev()函數(shù)來注冊設(shè)備。（4）注冊中斷。如果設(shè)備需要IRQ支持，則要使用request_irq()函數(shù)注冊中斷。（5）其他初始化工作。初始化部分一般還負(fù)責(zé)給設(shè)備驅(qū)動程序申請包括內(nèi)存、時鐘、I/O端口等在內(nèi)的系統(tǒng)資源，這些資源也可以在open子程序或者其他地方申請。這些資源不用時，應(yīng)該釋放，以利于資源的共享。若驅(qū)動程序是內(nèi)核的一部分，初始化函數(shù)則要按如下方式聲明： int __initchr_driver_init(void)。其中__init是必不可少的，在系統(tǒng)啟動時會由內(nèi)核調(diào)用chr_driver_init，完成驅(qū)動程序的初始化。當(dāng)驅(qū)動程序是以模塊的形式編寫時，則要按照如下方式聲明： intinit_module(void)當(dāng)運行后面介紹的insmod命令插入模塊時，會調(diào)用init_module函數(shù)完成初始化工作。由于嵌入式設(shè)備由于硬件種類非常豐富，在默認(rèn)的內(nèi)核發(fā)布版中不一定包括所有驅(qū)動程序。所以進(jìn)行嵌入式Linux系統(tǒng)的開發(fā)，很大的工作量是為各種設(shè)備編寫驅(qū)動程序。除非系統(tǒng)不使用操作系統(tǒng)，程序直接操縱硬件。嵌入式Linux系統(tǒng)驅(qū)動程序開發(fā)與普通Linux開發(fā)沒有區(qū)別。可以在硬件生產(chǎn)廠家或者Internet上尋找驅(qū)動程序，也可以根據(jù)相近的硬件驅(qū)動程序來改寫，這樣可以加快開發(fā)速度。實現(xiàn)一個嵌入式Linux設(shè)備驅(qū)動的大致流程如下。（1）查看原理圖，理解設(shè)備的工作原理。一般嵌入式處理器的生產(chǎn)商提供參考電路，也可以根據(jù)需要自行設(shè)計。（2）定義設(shè)備號。設(shè)備由一個主設(shè)備號和一個次設(shè)備號來標(biāo)識。主設(shè)備號惟一標(biāo)識了設(shè)備類型，即設(shè)備驅(qū)動程序類型，它是塊設(shè)備表或字符設(shè)備表中設(shè)備表項的索引。次設(shè)備號僅由設(shè)備驅(qū)動程序解釋，區(qū)分被一個設(shè)備驅(qū)動控制下的某個獨立的設(shè)備。（3）實現(xiàn)初始化函數(shù)。在驅(qū)動程序中實現(xiàn)驅(qū)動的注冊和卸載。（4）設(shè)計所要實現(xiàn)的文件操作，定義file_operations結(jié)構(gòu)。（5）實現(xiàn)所需的文件操作調(diào)用，如read、write等。（6）實現(xiàn)中斷服務(wù)，并用request_irq向內(nèi)核注冊，中斷并不是每個設(shè)備驅(qū)動所必需的。（7）編譯該驅(qū)動程序到內(nèi)核中，或者用insmod命令加載模塊。（8）測試該設(shè)備，編寫應(yīng)用程序，對驅(qū)動程序進(jìn)行測試。五、基本接口實驗在完成了基本實驗后，我們開始著手基本接口實驗。在這些實驗中，我們學(xué)習(xí)如何編寫設(shè)備驅(qū)動程序，及如何用測試程序檢驗驅(qū)動程序是否正確，并通過改寫測試程序正常地對驅(qū)動程序進(jìn)行相關(guān)操作。 簡單設(shè)備驅(qū)動程序本次實驗的任務(wù)是編寫一個字符型設(shè)備驅(qū)動程序，并學(xué)習(xí)在應(yīng)用程序中調(diào)用驅(qū)動?？紤]到我們初次接觸驅(qū)動程序的編寫，對此還十分陌生，因此指導(dǎo)書中提供了本次實驗所要用到的程序源代碼。雖然這樣一個字符型設(shè)備驅(qū)動程序并沒有任何實際作用，但是它讓我們輕松掌握了嵌入式驅(qū)動的編寫過程，因為復(fù)雜繁瑣的驅(qū)動，其骨架都是相同的。因此，看懂本實驗的源代碼，學(xué)習(xí)并模仿其編寫方法，對于后續(xù)實驗有著非常重要的意義。 CPU GPIO驅(qū)動程序設(shè)計在本實驗中，我們要編寫第一個針對實際硬件的驅(qū)動程序。我們知道，凡是操作系統(tǒng)控制外部設(shè)備，即使是最簡單的硬件電路，也是需要驅(qū)動的。本實驗涉及的外部硬件只有電阻和發(fā)光二極管。我們使用自己編寫的驅(qū)動程序與應(yīng)用程序控制 GPIO96的電平，通過 LED 的亮滅來判斷，是否 CPU 做出了正確的響應(yīng)。補充代碼（1）//WRITEssize_tSIMPLE_GPIO_LED_write(struct file * file ,const char * buf, size_t count, loff_t * f_ops){ ifdef OURS_GPIO_LED_DEBUG printk(“SIMPLE_GPIO_LED_write [kernel]n”)。endifreturn count。}補充代碼（2）//OPENssize_tSIMPLE_GPIO_LED_open(structinode * inode ,struct file * file){ ifdef OURS_GPIO_LED_DEBUG printk(“SIMPLE_GPIO_LED_open [kernel]n”)。endifMOD_INC_USE_COUNT。return 0。}補充代碼（3）//structfile_operationsGPIO_LED_ctl_ops ={ open:SIMPLE_GPIO_LED_open, read:SIMPLE_GPIO_LED_read, write:SIMPLE_GPIO_LED_write, ioctl:SIMPLE_GPIO_LED_ioctl, release:SIMPLE_GPIO_LED_release, }。實驗作業(yè)要求在目標(biāo)板上LED閃爍產(chǎn)生亮7秒，滅2秒的效果 在測試程序中有這樣一段代碼： while(1){ ioctl(fd,LED_OFF)。sleep(1)。sleep(1)。while(1){ ioctl(fd,LED_OFF)。sleep(2)。sleep(7)。} 中斷實驗// 滅2秒 // 亮7秒 ioctl(fd,LED_ON)。}// 休眠1秒ioctl(fd,LED_ON)。只需將上面的代碼改為如下代碼即可：在理論課中，我們學(xué)習(xí)了許多中斷方面的知識，包括中斷向量、中斷優(yōu)先級、中斷過程等。在PXA270系統(tǒng)里，中斷控制器分外部設(shè)備和 PXA270X 處理器設(shè)備產(chǎn)生的兩個層次的中斷，前者是初級的中斷源，后者是次級中斷源，大量的次級中斷源通常被映射為一個初級中斷源。補充代碼1 voidshowversion(void){ printk(“*********************************************n”)。printk(“t %s tn”, VERSION)。printk(“*********************************************nn”)。} static intSimpleINT_temp_count = 0。補充代碼2 //READssize_tSIMPLE_INT_read(struct file * file ,char * buf, size_t count, loff_t * f_ops){ifdef OURS_INT_DEBUGendif return count。printk(“SIMPLE_INT_read [kernel]n”)。} 補充代碼3 //WRITEssize_tSIMPLE_INT_write(struct file * file ,const char * buf, size_t count, loff_t * f_ops){ifdef OURS_INT_DEBUG} 補充代碼4 //structfile_operationsINT_ctl_ops ={ open: SIMPLE_INT_open, read: SIMPLE_INT_read, endif return count。printk(“SIMPL_INT_write [kernel]n”)。write:SIMPLE_INT_write, ioctl:SIMPLE_INT_ioctl, release:SIMPLE_INT_release, }。通過此實驗，我了解了硬件中斷管腳與中斷號的對應(yīng)關(guān)系，以及中斷號與中斷處理程序的對應(yīng)關(guān)系，對于今后編寫更為復(fù)雜的中斷程序打下基礎(chǔ)。數(shù)碼管顯示實驗在此實驗中，我們要編寫針對 74LV164 的驅(qū)動程序，并用其串并轉(zhuǎn)換功能來控制八段LED數(shù)碼管的顯示。補充代碼1 voidshowversion(void){ printk(“*********************************************n”)。printk(“t %s tn”, VERSION)。printk(“*********************************************nn”)。} 補充代碼2 //READssize_tSERIAL_LED_read(struct file * file ,char * buf, size_t count, loff_t * f_ops){ ifdef OURS_HELLO_DEBUG} 補充代碼3 //WRITEssize_tSERIAL_LED_write(struct file * file ,const char * buf, size_t count, loff_t * f_ops)return count。printk(“SERIAL_LED_read [kernel]n”)。endif { ifdef OURS_HELLO_DEBUG} 補充代碼4 //IOCTLssize_tSERIAL_LED_ioctl(structinode * inode ,struct file * file, unsigned intcmd, long data){ ifdef OURS_HELLO_DEBUGendif} 補充代碼5 //OPENssize_tSERIAL_LED_open(structinode * inode ,struct file * file){ ifdef OURS_HELLO_DEBUGendifreturn 0。} MOD_INC_USE_COUNT。printk(“SERIAL_LED_open [kernel]n”)。return 0。printk(“SERIAL_LED_ioctl [kernel]n”)。return count。endif write_byte(* buf)。printk(“SERIAL_LED_write [kernel]n”)。補充代碼6 //RELEASE/CLOSEssize_tSERIAL_LED_release(structinode *inode ,struct file * file){ ifdef OURS_HELLO_DEBUGprintk(“SERIAL_LED_release [kernel]n”)。endif MOD_DEC_USE_COUNT。return 0。} 補充代碼7 //structfile_operationsSERIAL_LED_ops ={ open: SERIAL_LED_open，read: SERIAL_LED_read，write:SERIAL_LED_write，ioctl:SERIAL_LED_ioctl，release:SERIAL_LED_release, }。補充代碼8 staticint __initHW_SERIAL_LED_init(void){ int ret =ENODEV。ret =devfs_register_chrdev(SERIAL_LED_MAJOR, amp。SERIAL_LED_ops)。showversion()。if(ret 0)“serial_led_ctl”，} {} else { } return ret。printk(“ pxa270 serial_led_driver register success！![kernel]n”)。printk(“ pxa270 init_module failed with %dn [kernel]”, ret)。return ret。補充代碼9 staticint __init pxa270_SERIAL_LED_init(void){ int ret =ENODEV。printk(“pxa270_SERIAL_LED_init [kernel]n”)。endifret = HW_SERIAL_LED_init()。if(ret)return ret。return 0。} 補充代碼10 static void __exit cleanup_SERIAL_LED(void){ ifdef OURS_HELLO_DEBUG ifdef OURS_HELLO_DEBUGendif }補充代碼11 MODULE_DESCRIPTION(“serial_led driver module”)。MODULE_AUTHOR(“l(fā)iduo”)。MODULE_LICENSE(“GPL”)。module_init(pxa270