基于uClinux嵌入式系统的设备驱动程序的研究.pdf

第 30 卷第 1 期 　　　电 子 工 程 师 Vol. 30 No. 1 2004 年 1 月 　　　　　　　　　　　　　　　ELECTRONIC ENGINEER 　　　　　　　　　 　　　　　　　　Jan. 2004 基于 uClinux 嵌入式系统的设备驱动程序的研究 1 ,2 1 ,2 1 1 龚 　彬 , 吴 　平 , 刘维亚 , 王遵立 ( 1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 , 吉林省长春市 130022 ; 2. 中国科学院研究生院 　北京市 100039) 【摘 　要】　uClinux 是针对控制领域的嵌入式Linux 操作系统 , 由Linux 2. 02. 4 内核派生而来。文 中介绍了uClinux 和Linux 的差异 ,并根据 uClinux 设备驱动机制的详细分析 ,论述了其设备驱动处理的 过程 , 同时介绍了基于 Samsung S3C4510 的串行接口设备驱动程序的实现过程。 关键词 :uClinux , 嵌入式操作系统 , Samsung S3C4510 , 设备驱动 中图分类号:TP316 存储技术。虚拟存储技术的实现基于局部性原理。一 0 　引 　言 个程序在运行之前 ,没有必要全部装入内存 ,而是将那 随着信息技术和网络技术的快速发展 ,嵌入式系 些当前需要运行的部分页面装入内存运行 ,其余暂时 统已广泛渗透到科研、工业控制、军事、仪器仪表、通信 留在硬盘上。如果发现所需页面不在内存中 ,操作系 等方面。嵌入式系统融合了计算机软硬件技术、通信 统将产生一个页失效异常 ,导致操作系统把需要运行 技术和微电子技术 ,用户可以根据具体应用需求 ,把相 的部分页加载到内存中。虚拟存储技术能提供内存保 应的微处理器直接嵌入到具体的应用系统中。同时 , 护 ,进程不能以非授权方式访问或修改页面 , 内核保护 随着嵌入式系统越来越广泛的应用 ,各种新硬件也相 单个进程的数据与代码 , 以防止其他进程修改它们。 应运用在嵌入式系统中以扩展系统功能 ,这样就必须 Linux 是针对有内存管理单元的处理器而设计的 , 有相应的驱动程序支持这些硬件 , 以满足系统扩展功 虚拟内存地址是经过 MMU 进行地址转换后映射为实 能的要求。本文主要介绍如何在 uClinux 操作系统下 际的物理地址。uClinux 没有 MMU ,不能使用虚拟存储 编写设备驱动程序及其要注意的相关问题。 技术 ,但仍然采用存储器分页管理机制 ,系统启动时把 实际存储器分页 ,在加载应用程序时分页加载。由于 1 　uClinux 嵌入式系统 没有 MMU 管理 , 所以 uClinux 采用了实存储器策略。 uClinux 是针对控制领域的嵌入式 Linux 操作系 uClinux 对内存的访问是直接的 ,所有程序访问的地址 统 , 由Linux 2. 02. 4 内核派生而来,沿袭了主流 Linux 都是实际的物理地址。操作系统对内存空间没有保 的绝 大 部 分 特 性 , 适 合 不 具 备 内 存 管 理 单 元 护 ,各个进程实际上是共享一个运行空间。一个进程 (MMU ———memory manager unit ) 的微处理器。有无 在运行前 ,系统必须为进程分配足够的连续地址空间 , MMU 支持是Linux 与 uClinux 和的基本差异。 然后全部载入到主存储器连续空间中。 最小的嵌入式 uC