海思SDK驱动部分.doc

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1、1,linux驱动程序介绍1.1linux驱动程序在系统中的角色Linux分为用户态和内核态，一般应用程序是在用户态执行，他们通过一系列的系统调用同内核态进行交互。驱动程序是内核与硬件的接口，它把系统调用映射到具体设备对于实际硬件的特定操作上，关系如下图所通过这种方法，应用程序就可以像操作普通文件一样操作硬件设备，用户程序只需要关心这个抽象出来的文件，而一切同硬件打交道的工作都交给了驱动程序。1.2linux驱动的类型linux系统将设备分为3类：字符设备、块设备、网络设备，摄像机常用的外围设备（如I2C，串口，SPI

2、，GPIO，PWM等）均属于字符设备，tf卡驱动属于块设备，网卡相关驱动属于网络设备。字符设备与块设备的区别：1、字符设备是面向流的，最小访问单位是字节；而块设备是面向块的，最小访问单位是512字节或2的更高次幂。2、字符设备只能顺序按字节访问，而块设备可随机访问。3、块设备上可容纳文件系统，访问形式上，字符设备通过设备节点访问，而块设备虽然也可通过设备节点访问，但一般是通过文件系统来访问数据的。而网络设备没有设备节点，是因为网络设备是面向报文的，很难实现相关read、write等文件读写函数。所以驱动的实现也与字符设

3、备和块设备不同。1.3linux驱动的一些重要概念设备号Linux把所有设备都当作文件，为了管理这些设备，系统为它们各自都编了号，而每个设备号又分为主设备号和次设备号。主设备号用来区分不同类型的设备，而次设备号用来区分同一类型内的多个设备（及其设备分区）。在建立字符驱动时需要做的第一件事是获取设备号。设备号的分配方式一般有2种，静态分配和动态分配，静态分配设备号，就是驱动程序开发者，静态地指定一个设备号。对于一部分常用的设备，linux内核开发者已经为其分配了设备号。这些设备号可以在内核源码documentation/

4、devices.txt文件中找到。如果只有开发者自己使用这些设备驱动程序，那么其可以选择一个尚未使用的设备号。当添加新硬件时，很可能造成设备号冲突，影响设备的使用。为了解决手动分配设备号存在冲突的问题，内核开发者提出动态分配设备号的方法。使用该方法驱动程序在加载的时候，通过linux内核提供的专门的函数动态获取设备号。intalloc_chrdev_region(dev_t*dev,　　unsignedbaseminor,　　unsignedcount,　　constchar*name)设备节点linux系统中对所有设

5、备的访问都是基于文件的形式。对于每一种设备,在加载驱动程序的时候都会在/dev目录下创建一个文件，这个文件就是设备节点。对于每一个设备节点，在实际运行时，linux系统通过VFS（虚拟文件系统）来完成将文件的各种系统调用与具体的驱动程序函数之间的映射。设备节点可以通过mknod命令在系统启动的时候手动创建，也可以通过udev自动创建。在驱动用加入对udev的支持主要做的就是：在驱动初始化的代码里调用内核提供的API向内核注册驱动信息class_create       :    创建class    class_dev

6、ice_create   :    创建device驱动加载时会在/sys/class目录下生成与该模块相关的信息，同时用户空间中的udev会自动响应device_create(…)函数，去/sysfs下寻找对应的类从而创建设备节点。驱动初始化时，需要完成以下工作： 1，通过alloc_chrdev_region()及相关函数分配主/次设备号。 2，使用device_create()创建/dev和/sys节点。 3，使用cdev_init()和cdev_add()将自身注册为字符驱动程序。混杂设备考虑到有的系统包含很多

7、简单字符设备驱动，单独为这些设备分配设备号比较浪费资源，同时工作量也很大，linux系统针对这些情况推出了一种叫混杂设备模型的驱动框架（miscellaneous）。混杂设备主要有2个特征：1）所有的misc设备被分配同一个主设备号MISC_MAJOR(10)，但是可以选择一个单独的次设备号。如果一个字符设备驱动要驱动多个设备，那么它就不应该用misc设备来实现；2）混杂设备驱动初始化时，只需要执行简单的一个注册函数，即可自动完成设备号分配，设备节点创建，向内核注册等工作，极大的简化了驱动初始化流程。硬件IO操作IO端

8、口与IO内存x86体系和ARM体系的寻址方式是有差别的：在x86下，为了能够满足CPU高速地运行，内存与CPU之间通过北桥相连并通过地址方式访问，而外设通过南桥与CPU相连并通过端口访问。因为这两种访问方式的不同，linux分出了两种不同的访问操作：以地址方式访问硬件——使用IO内存操作。以端口方式访问硬件——使用IO端口操作。在