嵌入式之对学习Linux设备驱动的看法 (舒稳)

嵌入式之对学习Linux设备驱动的看法

    从接触ARM到现在半年多了(准确地说应该是大三下学期才开始的)，在这半年的时间里，有过快乐，也有过痛苦，有过成功的高兴，也有过失败的难过，总之，在这个程中，所尝到了应该尝到的，由于在大二的时候学习过DSP，对嵌入式的概念有一点了解，所以，在接触ARM时，并没有花大多的时间去入门，直接一边看手册，一边写驱动了。开发板一到手就开始了对ARM驱动程序的开发。没有多久就一边学习裸机驱动，一边学习基于Linux操作系的驱动，因为这样可以一起学习，其实，裸机驱动开发成功，再移植到Linux操作系统上不难，难的是怎样写出一个可移植的，稳定的驱动。

   很多人认为只学习Linux驱动就可以了，完全看不起裸机驱动。不然，Linux驱动是在你对裸机的了解的基础上实现的，如果连裸机驱动的写不对，何以对理解、修改，书写基于Linux系统的驱动呢？比如，SPI总线系统，如果你连SPI协议都不清楚，你需要驱动的是一般的SPI接口的EEPROM，还是CAN总线驱动器，还是其它SPI接口的硬件，需要怎么样的时序都不懂(在嵌入式领域，时序很重要，我在写DS18B20驱动时，因为几个ns的时序，折腾了三天)。你能看懂内核SPI总线子系统下的源码，你能真正的应用？所以，裸机也一样的重要，在真正了解裸机驱动的基础上来了解Linux驱动，会更加内容。

   没有开始写基于Linux驱动程序之前，在网上听说《LDD3》这本书不错，但是，还好，在网上下载到相应的chm格式文档，也许是由于个人的原因为吧，总喜欢看PDF格式的，所以花了点时间把它转化为PDF格式，刚开始看的时候，怎么也看不懂，说实在的，《LDD3》这本书不太适合初学者看，有幸在图书馆借到《Linux设备驱动开发技术与应用》，才慢慢的走进基于Linux操作系统的驱动的门，这本书这一学期来一直在我的手里，一直没有还回去，继借了一次，马上还了又马上借过来，暑假区间，手里的资金还可以，就把这本书给买下来了，对于《LDD3》，虽然也不错，还是看原版的吧，中文版看得不太明白，翻译太差了，有个电子版的就行了，这两本书在一起看的话，应该很好入门了，但是更多时候还是看看《Linux设备驱动开发技术与应用》，这是个人的认为，也许跟你的认为不一样，请原谅。

    转眼间，暑假就快完了，这个暑假没有做多少事，很多时候是在看Linux内核相关驱动的源码，终于明白了别人告诉我一句话，如果真的想学好Linux设备驱动，去看内核相关的驱动吧，里面的东西太多了，能看懂，再写出相应的应用程序，那么证明你不错了。刚开始不以为然，后来，由于IIC总线的需要的，所以开始看内核提供的IIC总线子系统，也看到了自己的C与别人的差距，有时候，别说去了解某行代码的用途，连看懂是怎么声明的有点难，所以，这对C的要求有点高，但是，如果你的C够用，那么，看Linux内核源码可以使你的C更进一步，指针，特别是函数指针(非指针函数)，在其中应用得最多；再者宏定义技术，内联函数，应用预定义处理控制调试信息，在源码中保留调试信息，为以后的维护提供方便。

    好了，我们回到Linux驱动上来，在Linux内核中，有很多稳定的，很有价值的驱动源码，而且这些源码都可以为我们提供服务，我们直接应用，也可修改一下就可以应用的，所以，在商品化产品来说，还是直接应用或者修改内核提供的驱动最好，因为这在稳定性与可移植性上得到一定的认可，当然，前提是你能正确应用与修改，这就得要求去了解与懂这些驱动源码。当然，这不是一般的人都能懂的，你可以写一个LED驱动，应用register_chrdev_region或者register_chrdev进行注册，应用unregister_chrdev_region或者unregister_chrdev进行注销，也就可以应用输入子系统(input subsystem)所提供的   input_register_device来进行注册，应用input_unregister_device来进行注销，当然，你也可以应用其它的注册与注销方式来进行，只要是你掌握的，你想怎么做都行，前提是你必须掌握。

    刚开始学习的时候，都是自己从头开始写驱动，自己实现read,write,ioctl,open等，没有想到Linux内核那么丰富而又稳定的代码，一般输入类型的驱动，现在知道尽量应用input subsystem来实现，比如usbmouse,触摸屏，游杆等应用输入子系统可以为我们提供很多东西，但是，前提是你必须了解输入子系统的构架，能看懂其源码。其实，看懂别人的源码，有时候是很困难的一件事，不过，还好，在内核的Documentation目录下有相关的帮助文档。在这些帮助文档的帮助下，应该可以看懂，到应用了吧，这需要时间，某些子系统内部的结构很复杂，没有一两天，或者更长的时间是搞不懂的，也许你会问，一个LED驱动，太简单了，我自己写一个也就一个小时不到的时间，何必花那么多时间去了解输入子系统呢，这就是Linux操作系在嵌入式之所以受欢迎的原因为，我是这样认为，当你真正的了解，懂了输入子系统的时候，你会的不只是LED驱动，在这个基础上，你可以很顺手地开发其它的输入型驱动了，这就是也许就是所谓的经验吧。

    目前Linux中有多少子系统，我不太清楚，但是坚信，每一个子系统的存在，都是有用的，虽然没有必要去把每个子系统都搞懂，这也是不可能的，但是，尽量搞懂你目前正在学习的子系统，比如，一般IIC总线子系统，SPI子系统，CD卡，输入子系统，Framebuffer(LCD相关驱动构架)子系统这些比较常见的子系统，应该得去了解吧，在工作中，我们还会接很多子系统，硬件的发展，Linux内核也在不断更新其子系统的分类，所以，我认为，能快速看懂内核子系统，并能正确应用，这就是最终的目的，在Linux世界里，修改也是一种能力，能把内核中相近类型的硬件驱动修改为自己所用，这也是个人的修为。

    很多人都喜欢最新的Linux内核，对于学习来说，我更加喜欢能应用目前资料中的例子能应行的，资料最多的内核版本(我用的内核版本还是Linux-2.6.13,还没有自己移植过Linux操作系统，在对Linux相关构架不了解的情况下，不会去做，真正了解了，移植应该不在话下)，这样在学习过程中会减少很多不必要的事，如果真正的在一个内核版本中把想学的学好了，那么换个内核，也就是头文件所在的目录不大相同，某此内容不同罢了，看看一两个例子，或者直接到内核里面去看看，修改一下就行了，学习，不是学习某一内核版本下的驱动，学习是某一种操作系统下的思想，有了思想也就是所谓的神，还有什么不会的，在说，你在学校学习的是Linux2.6.32,但是，在公司，也许会让你应用2.6.13或者其它的版本来写驱动，那么，如果你只会你学习过的，你可以走人了，证明你更本就没有学会，因为你没有思候。

    好了，这是个人的一点看法，也许你有你自己的看法，有不对的地放，请给予指正，让我也有学习的机会。

舒稳

2010-8-18于长沙理工大学