Linux设备驱动是linux内核的一部分,是用来屏蔽硬件细节,为上层提供标准接口的一种技术手段。为了能够编写出质量比较高的驱动程序,要求工程师必须具备以下几个方面的知识:
1、 熟悉处理器的性能
如:处理器的体系结构、汇编语言、工作模式、异常处理等。对于初学者来说,在还不熟悉驱动编写方法的情况下,可以先不把重心放在这一项上,因为可能因为它的枯燥、抽象而影响到你对设备驱动的兴趣。随着你不断地熟悉驱动的编写,你会很自然的意识到此项的重要性。
2、掌握驱动目标的硬件工作原理及通讯协议
如:串口控制器、显卡控制器、硬件编解码、存储卡控制器、I2C通讯、SPI通讯、USB通讯、SDIO通讯、I2S通讯、PCI通讯等。编写设备驱动的前提就是需要了解设备的 *** 作方法,所以这些内容的重要程度不言而喻。但不是说要把所有设备的 *** 作方法都熟悉了以后才可以写驱动,你只需要了解你要驱动的硬件就可以了。
一、掌握硬件的控制方法
如:中断、轮询、DMA 等,通常一个硬件控制器会有多种控制方法,你需要根据系统性能的需要合理的选择 *** 作方法。初学阶段以实现功能为目的,掌握的顺序应该是,轮询->中断->DMA。随着学习的深入,需要综合考虑系统的性能需求,采取合适的方法。
二、良好的GNU C语言编程基础
如:C语言的指针、结构体、内存 *** 作、链表、队列、栈、C和汇编混合编程等。这些编程语法是编写设备驱动的基础,无论对于初学者还是有经验者都非常重要。
三、 良好的linux *** 作系统概念
如:多进程、多线程、进程调度、进程抢占、进程上下文、虚拟内存、原子 *** 作、阻塞、睡眠、同步等概念及它们之间的关系。这些概念及方法在设备驱动里的使用是linux设备驱动区别单片机编程的最大特点,只有理解了它们才会编写出高质量的驱动。
四、掌握linux内核中设备驱动的编写接口
如:字符设备的cdev、块设备的gendisk、网络设备的net_device,以及基于这些基本接口的framebuffer设备的fb_info、mtd设备的mtd_info、tty设备的tty_driver、usb设备的usb_driver、mmc设备的mmc_host等。
linux多线程1.线程概述
线程是一个进程内的基本调度单位,也可以称为轻量级进程。线程是在共享内存空间中并发的多道执行路径,它们共享一个进程的资源,如文件描述和信号处理。因此,大大减少了上下文切换的开销。一个进程可以有多个线程,也就
是有多个线程控制表及堆栈寄存器,但却共享一个用户地址空间。
2.线程实现
线程创建pthread_create()
所需头文件#include
<pthread.h>
函数原型int
pthread_create
((pthread_t
*thread,
pthread_attr_t
*attr,
thread:线程标识符
attr:线程属性设置
start_routine:线程函数的起始地址
arg:传递给start_routine的参数
函数返回值
成功:0
出错:-1
线程退出pthread_exit()
所需头文件#include
<pthread.h>
函数原型void
pthread_exit(void
*retval)
函数传入值retval:pthread_exit()调用者线程的返回值,可由其他函数如pthread_join
来检索获取
等待线程退出并释放资源pthread_join()
所需头文件#include
<pthread.h>
函数原型int
pthread_join
((pthread_t
th,
void
**thread_return))
函数传入值
th:等待线程的标识符
thread_return:用户定义的指针,用来存储被等待线程的返回值(不为NULL时)
函数返回值
成功:0
出错:-1
代码举例
1.
#include<pthread.h>
2.
#include<stdio.h>
3.
#include<errno.h>
4.
5.
/*线程1*/
6.
void
thread1()
7.
{
8.
int
i=0
9.
10.
while(1)
11.
{
12.
printf(thread1:%d/n,i)
13.
if(i>3)
14.
pthread_exit(0)
15.
i++
16.
sleep(1)
17.
}
18.
}
19.
20.
/*线程2*/
21.
void
thread2()
22.
{
23.
int
i=0
24.
25.
while(1)
26.
{
27.
printf(thread2:%d/n,i)
28.
if(i>5)
29.
pthread_exit(0)
30.
i++
31.
sleep(1)
32.
}
33.
}
34.
35.
int
main()
36.
{
37.
pthread_t
t1,t2
38.
39.
/*创建线程*/
40.
pthread_create(&t1,NULL,(void
*)thread1,NULL)
41.
pthread_create(&t2,NULL,(void
*)thread2,NULL)
42.
/*等待线程退出*/
43.
pthread_join(t1,NULL)
44.
pthread_join(t2,NULL)
45.
return
0
46.
}
3同步与互斥
<1>互斥锁
互斥锁的 *** 作主要包括以下几个步骤。
•
互斥锁初始化:pthread_mutex_init
•
互斥锁上锁:pthread_mutex_lock
•
互斥锁判断上锁:pthread_mutex_trylock
•
互斥锁接锁:pthread_mutex_unlock
•
消除互斥锁:pthread_mutex_destroy
1.
#include<pthread.h>
2.
#include<stdio.h>
3.
#include<errno.h>
4.
5.
int
i=0/*共享变量*/
6.
pthread_mutex_t
mutex=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER/*互斥锁*/
7.
8.
void
thread1()
9.
{
10.
int
ret
11.
while(1)
12.
{
13.
14.
15.
ret=pthread_mutex_trylock(&mutex)/*判断上锁*/
16.
17.
if(ret!=EBUSY)
18.
{
19.
pthread_mutex_lock(&mutex)/*上锁*/
20.
printf(This
is
thread1:%d/n,i)
21.
i++
22.
pthread_mutex_unlock(&mutex)/*解锁*/
23.
}
24.
sleep(1)
25.
}
26.
}
27.
28.
void
thread2()
29.
{int
ret
30.
while(1)
31.
{
32.
33.
ret=pthread_mutex_trylock(&mutex)
34.
if(ret!=EBUSY)
35.
{
36.
pthread_mutex_lock(&mutex)
37.
printf(This
is
thread2:%d/n,i)
38.
i++
39.
pthread_mutex_unlock(&mutex)
40.
}
41.
sleep(1)
42.
}
43.
}
44.
int
main()
45.
{
46.
pthread_t
t1,t2
47.
pthread_mutex_init(&mutex,NULL)
48.
pthread_create(&t1,NULL,(void
*)thread1,NULL)
49.
pthread_create(&t2,NULL,(void
*)thread2,NULL)
50.
51.
pthread_join(t1,NULL)
52.
pthread_join(t2,NULL)
53.
54.
pthread_mutex_destroy(&mutex)
55.
return
0
56.
}
<2>信号量
未进行同步处理的两个线程
1.
#include<pthread.h>
2.
#include<stdio.h>
3.
#include<errno.h>
4.
5.
int
i=0
6.
void
thread1()
7.
{
8.
9.
while(1)
10.
{
11.
printf(This
is
thread1:%d/n,i)
12.
i++
13.
sleep(1)
14.
}
15.
}
16.
17.
18.
void
thread2()
19.
{
20.
21.
while(1)
22.
{
23.
printf(This
is
thread2:%d/n,i)
24.
i++
25.
sleep(1)
26.
}
27.
}
28.
29.
int
main()
30.
{
31.
pthread_t
t1,t2
32.
33.
pthread_create(&t1,NULL,(void
*)thread1,NULL)
34.
pthread_create(&t2,NULL,(void
*)thread2,NULL)
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