Linux驱动开发前奏

Linux驱动开发前奏
一、驱动开发概述
1.驱动分类，常规分类
字符设备：一种以字节为最小访问单位的设备，通常支持open,close,read,write系统调用。
块设备：大部分Unix系统中，以块（通常是512字节）为最小传输单位的设备，块设备不能按字节处理数据。
网络设备：可以是一个硬件设备，如网卡；也可以是一个纯粹的软件设备，比如回环接口（lo）。一个网络接口负责发送和接受数据报文。

2.总线分类法
USB设备
PCI设备
平台总线设备

二、驱动学习方法
1.驱动模型
分析范例程序、制作思维导图、自己编写代码、驱动程序框架

2.硬件操作
复习裸机驱动
将裸机中的硬件操作移植到Linux驱动中


三、硬件访问技术
1.1 硬件访问实质

驱动程序控制设备，主要是通过访问设备内的寄存器来达到控制目的,因此我们讨论如何访问硬件，就成了如何访问这些寄存器了。

2. 地址映射
在Linux系统中，无论是内核程序还是应用程序，都只能使用虚拟地址，而芯片手册中给出的硬件寄存器地址或者RAM地址则是物理地址，无法直接使用，因此，我们读写寄存器的第1步就是将将它的物理地址映射为虚拟地址。

2.1 动态映射
所谓动态映射，是指在驱动程序中采用ioremap函数将物理地址映射为虚拟地址。

原型：void * ioremap(physaddr, size)

参数：

Physaddr：待映射的物理地址

Size: 映射的区域长度

返回值：映射后的虚拟地址

2.2 静态映射
所谓静态映射，是指Linux系统根据用户事先指定的映射关系，在内核启动时，自动地将物理地址映射为虚拟地址。
1. 如何事先指定映射关系？    填充结构，告诉内核map_desc数组中

2. 内核启动时，在什么地方完成自动映射？ lotable_init();

2.3 映射关系
在静态映射中，用户是通过map_desc结构来指明物理地址与虚拟地址的映射关系。

struct map_desc {

    unsigned long virtual; /* 映射后的虚拟地址 */

    unsigned long pfn; /* 物理地址所在的页帧号 */

    unsigned long length; /* 映射长度 */

    unsigned int type; /* 映射的设备类型 */

};

pfn: 利用__phys_to_pfn(物理地址)可以计算出物理地址所在的物理页帧号。

3.寄存器读写
在完成地址映射后，就可以读写寄存器了，Linux内核提供了一系列函数，来读写寄存器。

unsigned ioread8(void *addr)

unsigned ioread16(void *addr)

unsigned ioread32(void *addr)

unsigned readb(address)

unsigned readw(address)

unsigned readl(address)

void iowrite8(u8 value, void *addr)

void iowrite16(u16 value, void *addr)

void iowrite32(u32 value, void *addr)

void writeb(unsigned value, address)

void writew(unsigned value, address)

void writel(unsigned value, address)