嵌入式系统原理及应用教程第10章

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1、主讲内容第8章嵌入式系统BootLoader技术第9章嵌入式Linux操作系统移植第10章嵌入式Linux设备驱动程序开发第11章嵌入式Linux应用程序设计10.1嵌入式Linux驱动程序开发基础10.1.1嵌入式Linux设备驱动程序分类静态加载的驱动程序动态加载的驱动程序Linux将设备按照功能特性划分为三种类型：字符设备，块设备和网络设备。10.1.2最简单的内核模块1．helloworld模块源代码2．模块的编译3．模块的加载和卸载10.1嵌入式Linux驱动程序开发基础10.2嵌入式Linux设备驱动重要技术10.

2、2.1内存与I/O端口（1）内核空间和用户空间（2）内核中内存分配内核中获取内存的几种方式如下。①通过伙伴算法分配大片物理内存②通过slab缓冲区分配小片物理内存③非连续内存区分配④高端内存映射⑤固定线性地址映射（3）I/O端口根据CPU体系结构的不同，CPU对IO端口的编址方式有两种：I/O映射方式（I/O-mapped）和内存映射方式（Memory-mapped）。下面主要讨论一下内存映射方式访问I/O端口的方法，我们称之为I/O内存操作。I/O内存区必须在使用前分配I/O内存映射访问I/O内存映射到用户空间10.1嵌入式

3、Linux驱动程序开发基础10.2.2同步机制Linux内核中包含的同步机制包括：原子操作、信号量（semaphore）、读写信号量（rw_semaphore）、自旋锁（spinlock）、大内核锁(BigKernelLock，BKL)、读写锁（rwlock）、读拷贝更新（Read-CopyUpdate，RCU）和seqlock（顺序锁）等。1.原子操作原子操作主要用于实现资源计数，很多引用计数(refcnt)就是通过原子操作实现的。原子类型定义如下：typedefstruct{volatileintcounter;}atom

4、ic_t;原子操作通常用于实现资源的引用计数2.信号量信号量在创建时需要设置一个初始值.3.读写信号量读写信号量有两种实现:一种是通用的，不依赖于硬件架构一种是架构相关的读写信号量的相关API有：DECLARE_RWSEM(name)该宏声明一个读写信号量name并对其进行初始化。voidinit_rwsem(structrw_semaphore*sem);该函数对读写信号量sem进行初始化。voiddown_read(structrw_semaphore*sem);在Linux中，每一个进程都用一个类型为task_t或str

5、ucttask_struct的结构来描述4.自旋锁一个执行单元要想访问被自旋锁保护的共享资源，必须先得到锁，在访问完共享资源后，必须释放锁。自旋锁的API有：spin_lock_init(x);10.2.3阻塞与非阻塞1.阻塞操作2.非阻塞操作10.2.4时间问题1.延时操作：（1）长延时。　　　（2）短延时2.内核定时器内核提供给驱动许多函数来声明、注册、以及去除内核定时器。3.工作队列采用缺省工作者线程来实现工作队列的API：①INIT_WORK(_work,_func,_data)②intschedule_work(st

6、ructwork_struct*work)③intschedule_delayed_work(structwork_struct*work,unsignedlongdelay)④voidflush_scheduled_work(void)⑤intcancel_delayed_work(structwork_struct*work)创建自己的工作者线程和工作队列，API：①structworkqueue_struct*create_workqueue(constchar*name)②intqueue_work(structwor

7、kqueue_struct*wq,structwork_struct*work)③intqueue_delayed_work(structworkqueue_struct*wq,structwork_struct*work,unsignedlongdelay)④voidflush_workqueue(structworkqueue_struct*wq)⑤voiddestroy_workqueue(structworkqueue_struct*wq)10.2.5中断处理在Linux系统里，对中断的处理是属于系统核心部分，因而如果

8、设别与系统之间以中断方式进行数据交换，就必须把该设备的驱动程序作为系统核心的一部分。设备驱动程序通过调用request_irq函数来申请中断，通过free_irq来释放中断。它们被定义为：#includeintrequest_irq(unsign