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linux驅動編寫(入門)

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    在我離職之前,工作內容幾乎不涉及到驅動方面的知識。我所要做的內容就是把客戶對裝置的請求拆分成一個一個的介面,呼叫驅動的設定進行配置就可以了。當然,至於驅動下面是怎麼實現那就要根據具體情況而定了。比如說,有的驅動是晶片廠商直接寫好的,假設晶片廠商提供了對應平臺的sdk函式,那麼驅動的工作就是對這些sdk函式進行封裝就可以了,另外一種就是自己編寫具體平臺的驅動介面了。比如說,現在你需要編寫串列埠、i2c、i2s、FLASH、網絡卡、LCD、觸控式螢幕、USB驅動了。這個時候,你手裡面除了一堆晶片手冊,啥也沒有。能不能除錯成功,就看你自己的了。當然,一般情況下,在特定的平臺上會有很多同類型的demo程式碼,你可以依葫蘆畫瓢修改一下,除了中斷、地址、讀寫等部分注意一下,大部分的邏輯其實差異不大。至於修改的速度快不快就看你自己的了。

    我們今天所要說的是linux驅動編寫。現在linux驅動比較流行,主要有幾個方面的原因:1)linux平臺免費,很多晶片廠商希望linux平臺支援自己的產品;2)最近android平臺很火,這在無形之中幫了linux的忙,搞linux驅動的人也開始多了起來;3)還有就是收入了,按照目前基本行情來說,搞driver驅動的收入要比一般的開發工程師的收入要高一些,這可以從招聘網站上得到答案,因此很多朋友也樂於轉到這一行。那麼,此時很多朋友可能就有疑問了,搞晶片驅動設計難道真的要懂linux嗎?

    其實驅動和linux本來就是兩碼事。就拿一個lcd來說,我們可以在windows ce上編寫驅動,也可以利用linux framebuffer編寫驅動,當然如果是做通訊的朋友,也可以利用vxworks來做驅動。驅動沒有限制,但是它也要和具體的作業系統平臺聯絡起來,這樣才有意義。當然又有朋友說了,非要作業系統不可嗎?其實不要作業系統也可以,做一個簡單的while(1)前後臺系統系統也可以,只不過這樣開發的效率不高,而且可擴充套件性不好。既然linux已經為我們把框架都搭好了,我們為什麼不可以把它直接拿來進行利用處理呢?

    熟悉linux平臺的朋友都知道。在linux上,所有的裝置都可以看成是檔案。我們對裝置的所有操作基本上都可以簡化成open、close、read、write、io control這幾個操作。至於這幾個操作具體做了什麼,那就需要我們自己實現了。現在,linux驅動開發過程已經發展得很成熟了,除了很多的demo程式碼、書籍,網上還有很多的視訊可以學習。其中,我個人比較喜歡的還是宋寶華、韋東山的書。前者偏向於理論多一些,後者的書更加註重於實踐部分的內容。

    說了這麼多,大家可能問怎麼做好linux驅動的開發工作呢?對於我自己,一般是這麼處理的,

    (01)找兩臺電腦,一臺電腦安裝windows系統,另外一臺電腦安裝linux系統,至於型別沒有限制;

    (02)檢視linux系統的版本型別,輸入uname -r即可;

    (03)根據獲取的linux kernel版本,在www.kernel.org上面尋找合適的kernel版本,直接用wget下載即可;

    (04)用tar解壓核心版本,將boot下config檔案拷貝到本地,輸入make menuconfig,直接儲存即可;

    (05)輸入make -j2 & make modules_install & make install即可,系統重啟;

    (06)在linux系統起來後,注意在grub啟動的時候選擇剛剛編譯的核心版本,這樣就可以在linux上開發kernel驅動了;

    (07)在windows 平臺安裝secureCRT工具,和linux取得連線;

    (08)輸入下面的程式碼,分別是hello.c和Makefile,其中hello.c內容如下

#include <linux/init.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/module.h>

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("feixiaoxing");
MODULE_DESCRIPTION("This is just a hello module!\n");

static int __init hello_init(void)
{
        printk(KERN_EMERG "hello, init\n");
        return 0;
}

static void __exit hello_exit(void)
{
        printk(KERN_EMERG "hello, exit\n");
}

module_init(hello_init);
module_exit(hello_exit);

    Makefile的內容如下所示

ifneq ($(KERNELRELEASE),)
obj-m := hello.o

else
PWD  := $(shell pwd)
KVER := $(shell uname -r)
KDIR := /lib/modules/$(KVER)/build
all:
        $(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules
clean:
        rm -rf .*.cmd *.o *.mod.c *.ko .tmp_versions
endif

注意,如果是arm晶片,稍作修改即可

ifneq ($(KERNELRELEASE),)
obj-m := hello.o

else
PWD  := $(shell pwd)
KDIR := /your/kernel/lib/path
all:
        $(MAKE) -C $(KDIR) M=$(PWD) modules CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- ARCH=arm
clean:
        rm -rf .*.cmd *.o *.mod.c *.ko .tmp_versions
endif

    (09)編譯的時候,直接make即可,當然前提是這兩個檔案必須在一個目錄下;
    (10)編譯後生成hello.ko檔案,大家可以把它想象成一個普通的執行檔案;

    (11)如果需要安裝,直接insmod hello.ko即可,輸入dmesg | tail 可以看到列印的內容,輸入lsmod | grep hello也可以看一下模組是否已經安裝;

    (12)如果刪除模組,直接輸入rmmod hello即可,當然新增和刪除的操作都需要在root模式下進行操作。

    所以說,linux驅動簡單的開發步驟就是這些。