如何在嵌入式LINUX中增加自己的设备驱动程序

Linux驱动程序的使用可以按照两种方式编译，一种是静态编译进内核，另一种是编译成模块以供动态加载。由于uClinux不支持模块动态加载，而且嵌入式LINUX不能够象桌面LINUX那样灵活的使用insmod/rmmod加载卸载设备驱动程序，因而这里只介绍将设备驱动程序静态编译进uClinux内核的方法。

下面以UCLINUX为例，介绍在一个以模块方式出现的驱动程序testc基础之上，将其编译进内核的一系列步骤：

（1） 改动testc源带代码

第一步，将原来的：

#include

#include

char kernel_version[]=UTS_RELEASE;

改动为：

#ifdef MODULE

#include

#include

char kernel_version[]=UTS_RELEASE;

#else

#define MOD_INC_USE_COUNT

#define MOD_DEC_USE_COUNT

#endif

第二步，新建函数int init_test(void)

将设备注册写在此处：

result=register_chrdev(254,"test",&test_fops);

（2）将testc复制到/uclinux/linux/drivers/char目录下，并且在/uclinux/linux/drivers/char目录下memc中，int chr_dev_init( )函数中增加如下代码：

#ifdef CONFIG_TESTDRIVE

init_test();

#endif

（3）在/uclinux/linux/drivers/char目录下Makefile中增加如下代码：

ifeq($(CONFIG_TESTDRIVE),y)

L_OBJS+=testo

Endif

（4）在/uclinux/linux/arch/m68knommu目录下configin中字符设备段里增加如下代码：

bool 'support for testdrive' CONFIG_TESTDRIVE y

（5） 运行make menuconfig（在menuconfig的字符设备选项里你可以看见我们刚刚添加的'support for testdrive'选项，并且已经被选中）；make dep；make linux；make linuxtext；make linuxdata；cat linuxtext linuxdata > linuxbin。

（6） 在 /uclinux/romdisk/romdisk/dev/目录下创建设备：

mknod test c 254 0

并且在/uclinux/appsrc/下运行make，生成新的Romdisks19文件。

到这里，在UCLINUX中增加设备驱动程序的工作可以说是完成了，只要将新的linuxbin与Romdisk

设备与处理器之间的工作通常来说是异步，设备数据要传递给处理器通常来说有以下几种方法：轮询、等待和中断。

让CPU进行轮询等待总是不能让人满意，所以通常都采用中断的形式，让设备来通知CPU读取数据。

26内核的函数参数与现在的参数有所区别，这里都主要介绍概念，具体实现方法需要结合具体的内核版本。

request_irq函数申请中断，返回0表示申请成功，其他返回值表示申请失败，其具体参数解释如下：

flags 掩码可以使用以下几个：

快速和慢速处理例程 ：现代内核中基本没有这两个概念了，使用SA_INTERRUPT位后，当中断被执行时，当前处理器的其他中断都将被禁止。通常不要使用SA_INTERRUPT标志位，除非自己明确知道会发生什么。

共享中断 ：使用共享中断时，一方面要使用SA_SHIRQ位，另一个是request_irq中的dev_id必须是唯一的，不能为NULL。这个限制的原因是：内核为每个中断维护了一个共享处理例程的列表，例程中的dev_id各不相同，就像设备签名。如果dev_id相同，在卸载的时候引起混淆（卸载了另一个中断），当中断到达时会产生内核OOP消息。

共享中断需要满足以下一个条件才能申请成功：

当不需要使用该中断时，需要使用free_irq释放中断。

通常我们会在模块加载的时候申请安装中断处理例程，但书中建议：在设备第一次打开的时候安装，在设备最后一次关闭的时候卸载。

如果要查看中断触发的次数，可以查看 /proc/interrupts 和 /proc/stat。

书中讲述了如何自动检测中断号，在嵌入式开发中通常都是查看原理图和datasheet来直接确定。

自动检测的原理如下：驱动程序通知设备产生中断，然后查看哪些中断信号线被触发了。Linux提供了以下方法来进行探测：

探测工作耗时较长，建议在模块加载的时候做。

中断处理函数和普通函数其实差不多，唯一的区别是其运行的中断上下文中，在这个上下文中有以下注意事项：

中断处理函数典型用法如下：

中断处理函数的参数和返回值含义如下：

返回值主要有两个：IRQ_NONE和IRQ_HANDLED。

对于中断我们是可以进行开启和关闭的，Linux中提供了以下函数 *** 作单个中断的开关：

该方法可以在所有处理器上禁止或启用中断。

需要注意的是：

如果要关闭当前处理器上所有的中断，则可以调用以下方法：

local_irq_save 会将中断状态保持到flags中，然后禁用处理器上的中断；如果明确知道中断没有在其他地方被禁用，则可以使用local_irq_disable，否则请使用local_irq_save。

locat_irq_restore 会根据上面获取到flags来恢复中断；local_irq_enable 会无条件打开所有中断。

在中断中需要做一些工作，如果工作内容太多，必然导致中断处理所需的时间过长；而中断处理又要求能够尽快完成，这样才不会影响正常的系统调度，这两个之间就产生了矛盾。

现在很多 *** 作系统将中断分为两个部分来处理上面的矛盾：顶半部和底半部。

顶半部就是我们用request_irq来注册的中断处理函数，这个函数要求能够尽快结束，同时在其中调度底半部，让底半部在之后来进行后续的耗时工作。

顶半部就不再说明了，就是上面的中断处理函数，只是要求能够尽快处理完成并返回，不要处理耗时工作。

底半部通常使用tasklet或者工作队列来实现。

tasklet的特点和注意事项：

工作队列的特点和注意事项：

1、进入到Ubuntu桌面后，打开终端，快捷键为ctrl+alt+T。

2、然后创建一个文件夹来存放编写的脚本文件。

3、找到要打开的执行程序的路径，这里以火狐为例。在 /usr/bin下有火狐的执行程序。

4、输入 cd /usr/local/myShell 进入刚刚创建的文件夹。

5、如果你希望程序是在后台执行，可以在终端按 ctrl+C 退出程序，重新输入/openFireFoxsh &，这样就能在后台运行程序，终端也可以继续使用。

注意事项：

在很多企业网络中，为了追求速度和安全，Linux *** 作系统不仅仅是被网络运维人员当作服务器使用，Linux既可以当作服务器，又可以当作网络防火墙是Linux的 一大亮点。

驱动程序识别设备时，有以下两种方法：

(1)驱动程序本身带有设备的信息，比如开始地址、中断号等:加载驱动程序时，就可以根据这些信息来识别设备。

(2)驱动程序本身没有设备的信息，但是内核中已经(或以后)根据其他方式确定了很多设备的信息;加载驱动程序时，将驱动程序与这些设备逐个比较，确定两者是否匹配(match)。如果驱动程序与某个设备匹配，就可以通过该驱动程序 *** 作这个设备了。内核常使用第二种方法来识别设备，这可以将各种设备集中在-一个文件中管理，当开发板的配置改变时，便于修改代码。在内核文件include/linux/platform _deviceh 中，定义了两个数据结构来表示这些设备和驱动程序: platform_ device 结构用来描述设备的名称、ID、所占用的资源(比如内存地址/大小、中断号)等; platform_ driver 结构用来描述各种 *** 作函数, 比如枚举函数、移除设备函数、驱动的名称等。内核启动后，首先构造链表将描述设备的platform_device结构组织起来，得到一一个设备的列表:当加载某个驱动程序的platform_ driver 结构时，使用一些匹配函数来检查驱动程序能否支持这些设备，常用的检查方法很简单:比较驱动程序和设备的名称。