[工学]Linux驱动开发.ppt

Linux驱动程序 吴士力 e-mail: wsl.wushili@ 驱动程序的概念 驱动程序的作用 软件控制硬件 驱动程序与操作系统 1. 无操作系统 2. 有操作系统 驱动程序开发的特点 1. 与底层硬件资源关系密切 2. 与内核关系密切 3. 开发量相对低（更新速度相对慢） 软件控制硬件的方法 GPIO（通用输入输出接口） S3C2410/2440：117/130个I/O接口，分为GPA、GPB、GPC…等 I/O端口的使用方法 通过访问寄存器来使用I/O端口。 GPxCON：用于控制端口引脚的功能（输入、输出） GPACON中的每一位控制一个引脚（0为输出、1为输入） GPBCON…中的每两位控制一个引脚（00为输入、01为输出） GPxDAT：用于读写引脚数据 引脚为输入时， 读GPxDAT中的值可以获得对应引脚电平的高低 引脚为输出时， 写GPxDAT的值可控制对应引脚电平的高低 GPxUP：用于控制引脚是否使用上拉电阻 软件控制硬件的方法 软件控制硬件实例（LED灯） S3C2410/2440： GPB5引脚输出低电平点亮LED灯，高电平熄灭LED灯 GPBCON的地址是0 GPBDAT的地址是0 示意代码： #define GPBCON (*(volatile unsigned long *)0 #define GPBDAT (*(volatile unsigned long *)0 #define GPB5_out (1(5*2)) GPBCON = GPB5_out; //设置GPB5引脚为输出状态 （是否有错误？） GPBDAT = ~(15); //GPB5引脚输出低电平 无操作系统驱动程序 应用程序 while(1) { if(serial_int==1) //串口中断发生 { serial_process(); //调用串口处理函数 serial_int=0; } } 驱动程序 void serial_process(void) { //串口处理代码 } 无操作系统驱动程序的特点 应用程序?驱动程序?硬件 （应用程序的接口与驱动程序的接口一致） 有操作系统驱动程序 有操作系统驱动程序的结构 驱动是内核的一部分（内核调用驱动） 有操作系统驱动程序的特点 驱动程序具有内核统一的访问接口 驱动程序的原理 硬件访问操作 打开设备、关闭设备、读写设备、控制设备等 file_operations file_operations （/include/linux/fs.h）中定义了设备的各个访问接口 字符设备驱动程序框架 基本框架实例分析 设备驱动程序的并发控制 并发控制的基本原理 多道系统?并发运行?产生竞态 解决竞态的方法 互斥访问共享资源 临界区（访问共享资源的代码区） 共享资源互斥访问的手段 1. 中断屏蔽 原子操作 信号量 自旋锁 屏蔽中断 屏蔽中断的基本原理 进入临界区前屏蔽系统中断 进程与中断程序之间、进程与进程之间不会发生竞态 屏蔽中断的使用方法 local_irq_disable() //屏蔽中断 … critical section //临界区 … local_irq_enable() //打开中断 原子操作 原子操作的基本原理 在执行过程中不会被别的执行任务打断的操作 Linux内核提供了两类原子操作：整型操作、位操作 整型操作 void atomic_set(atomic_t *v, int i) //初始化原子变量 atomic_t v = ATOMIC_INIT(0) //原子变量值为0 void atomic_add_return(int i, atomic_t *v) //原