嵌入式接口技术与linux驱动开发

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1、1.为什么要选择LINUX:（1）面向服务，网络功能强大（2）源码开放，可移植性强（3）有大公司的支持，Intel,IBM,ARM（4）一个全新的世界（5）学术研究必不可少的平台（源码、算法、对比实验……）2.LINUX的驱动程序：（1）LINUX下对外设的访问只能通过驱动程序，uClinux下可以在应用层直接访问外设，操作寄存器，但是无法处理中断，DMA，抢占，原子操作等（2）LIUNX对于驱动程序有统一的接口，以文件的形式定义系统的驱动程序Open,release,read,write,ioctl…(3)驱动程序是内核的一部分，可以使用

2、中断，DMA等操作注：uClinux是linux2.0核心的分支，是针对没有MMU管理单元的微控制器，uClinux不是实时操作系统（4）驱动程序需要在用户态和内核态之间传递数据（5）对于复杂的应用可以考虑是用mmap3.在驱动程序中通过devfs_register()函数创建设备文件系统的特点；系统启动的时候mount设备文件系统；所有需要的设备节点都由内核自动管理，/dev目录下只有挂载的设备。4.设备驱动程序的作用：（1）设备驱动程序将复杂的硬件抽象成一个结构良好的设备，并通过提供统一的程序接口为其它部分提供使用设备的能力和方法。（2

3、）设备驱动程序（应该只是）为系统的其它部分提供各种使用设备的能力，使用设备的方法应该由应用程序决定。5.设备驱动程序是内核代码的一部分；驱动程序的地址空间是内核的地址空间，应用程序通过操作系统的系统调用执行相应的驱动程序函数，中断则直接执行相应的中断程序代码。6.linux内核加载过程：通常，linux内核是经过gzip压缩之后的映像文件（1）bootloader复制压缩内核到内存空间（2）内核自解压（3）运行文件7.编译完成的linux内核在哪里：（1）./vmlinux,elf格式未压缩（2）arch/arm/boot/compress

4、ed/vmlinux,压缩以后的elf内核8.在ARM体系结构下，用户态对应了ARM的USR模式，内核态对应了SVC模式、多数操作系统都把内核和运行在其上的应用程序分为两个层次管理：“内核态”和“用户态”9.GCC是linux下的编译器：（1）可以编译内核，应用程序，bootloader&其它OS（2）ASNIC,GUNC,C99最初linux是一种只可以运行在PC机上免费的UNIX操作系统，如今linux已发展成为一种强大的操作系统10.我们可以使用crosstool，它是一个专门建立编译工具链的脚本，可以在很大程序上简化我们的工作。11

5、.构建toolchains必须的组件：Linux内核源码；gcc;glibc;glibc_linuxthreadsPOSIX线程序库；binutils。Binutils中的常用工具：Addr2line把程序地址转换为文件名和行号；As主要用来编译gcc输出的汇编文件，产生的目标文件由连接器ld连接；Ld连接器，它把一些目标和归档文件结合在一起，重定位数据，并链接符号引用；Objcopy把一种目标文件中的内容复制到另一种类型的目标文件中；Objdump显示一个或者更多目标文件的信息；Readelf显示elf格式可执行文件的信息；Strip丢弃

6、目标文件中的全部或者特定符号。12.linux内核被设计为必须使用GNU的C编译器gcc来编译，而不是任何一种C编译器都可以使用。13.linux内核主体使用GUNC。linux内核源码庞大，结构复杂：（1）对linux2.4内核的统计：1万个文件，6百万行代码（2）对linux2.6内核的统计：1.5万个文件，6百万行代码内核编程习惯（技巧）不同于应用程序。14.每一个进程（或应用程序）都通过MMU建立独立寻址空间——用户空间。一个进程是不可以随便修改（或者访问）另一个进程中的数据和代码的。进程之间要想运行数据交互，要么经过内核传递，要么

7、通过内核映射共享内存。15.linux的设备文件以文件的形式存在/dev目录设备文件是特殊文件，使用LS/dev-1命令可以看到。主设备号标识设备对应的驱动程序，一个驱动程序可以控制若干个设备，次设备号提供了一种区分它们的方法，系统增加一个驱动程序就要赋予它一个主设备号，这一赋值过程在驱动程序的初始化过程中。16.设备已经注册到内核表中，对于设备的访问通过设备文件（设备文件与设备驱动程序的主设备号匹配），内核会调用驱动程序中的正确函数。17.给程序一个它们可以请求设备驱动程序的名字，这个名字必须插入到目录/dev中，并与驱动程序的主设备号和

8、次设备号相连。18.动态分配的主设备号不能保证总是一样的无法事先创建设备节点；可以读取/proc/devices读取cat/proc/devices;利用脚本动态创建设备文件节点