linux驅動開發前奏

標籤：linux   驅動開發   硬體訪問   靜態映射   動態映射   

1.驅動開發概述驅動分類：1.常規分類：字元裝置，塊裝置，網路裝置字元裝置：是一種按位元組來訪問的裝置，字元驅動則負責驅動字元裝置，這樣的驅動通常實現open，close，read等系統調用，例如：串口，LED，按鍵塊裝置：在大部分unix系統中，塊裝置定義為：以塊（通常是512位元組）為最小傳輸單位的裝置，塊裝置不能按位元組處理資料。                而linux則允許塊裝置傳送任意數目的位元組。因此，塊和字元裝置的區別僅僅是驅動的與核心的介面不同。常見的塊裝置包括硬碟，flash，SD卡等。網路裝置：網路裝置可以是一個硬體裝置，如網卡等；也可以是一個純粹的軟體裝置，如迴環介面lo，一個網路介面負責發送和接收資料報文。
2.匯流排分類法USB裝置，PCI裝置，平台匯流排裝置
2.硬體訪問技術硬體訪問實質驅動程式控制裝置，主要是通過訪問裝置內的寄存器來達到控制目的，因此我們討論如何訪問硬體，就成了如何訪問這些寄存器。
地址映射在linux系統中，不論是核心程式還是應用程式，都智能使用虛擬位址，而晶片手冊給出的寄存器地址或RAM地址等都是物理地址，無法直接使用，因此我們讀寫寄存器的第一步就是講物理地址映射為虛擬位址。
1.動態映射在驅動程式中採用ioremap函數將物理地址映射為虛擬位址函數原型： void *ioremap(physaddr, size);參數說明：physaddr：待映射的物理地址    size：映射的地區長度返回值：映射後的虛擬位址
2.靜態映射所謂靜態映射，是指linux系統根據使用者事先指定的映射關係，在核心啟動後，自動的將物理地址映射為虛擬位址。問題1：如何事先指定映射關係？        在靜態映射中，使用者是通過map_desc結構來指明物理地址與虛擬位址的映射關係。

struct map_desc {    unsigned long virtual; /* 映射後的虛擬位址 */    unsigned long pfn;     /* 物理地址所在的頁幀號 */    unsigned long length;  /* 映射長度 */    unsigned int type;     /* 映射的裝置類型 */};

pfn:利用_phys_to_pfn(物理地址)可以計算出物理地址所在的物理頁幀號
問題2：核心啟動時，在什麼地方完成自動對應？以s3c6410cpu為例：在arch/arm/mach-s3c64xx目錄下有一個結構數組

static struct map_desc s3c_iodesc[] __initdata = { ... };

裡面儲存的全是這種映射關係，目錄下還有個初始化函數如下：

void __init s3c64xx_init_io(struct map_desc *mach_desc, int size){    unsigned long idcode;    /* initialise the io descriptors we need for initialisation */    iotable_init(s3c_iodesc, ARRAY_SIZE(s3c_iodesc));    ...}

內部調用iotable_init完成映射
寄存器讀寫在完成地址映射後，就可以讀寫寄存器了，linux核心提供了一系列的函數用來讀寫寄存器。

unsigned ioread8(void *addr)unsigned ioread16(void *addr)unsigned ioread32(void *addr)unsigned readb(address)unsigned readw(address)unsigned readw(address)unsigned readl(address)

void iowrite8(u8 value, void *addr)void iowrite16(u16 value, void *addr)void iowrite32(u32 value, void *addr)void writeb(unsigned value, address)void writew(unsigned value, address)void writel(unsigned value, address)

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