前言 这一部分主要是用来介绍 Linux 设备驱动程序的一些基本概念，包括：Linux 设备驱动程序的作用、内核功能的划分、设备和模块的分类以及版本编号。...一、Linux 设备驱动程序的作用 设备驱动程序就像一个个的“黑盒子”，使某个特定硬件响应一个定义良好的内部编程接口，这些操作完全隐藏了设备的工作细节。...如同一个字符设备，每个块设备都通过一个文件系统结点被存取的，它们之间的区别对用户是透明的。块驱动和字符驱动相比，与内核的接口完全不同。...Unix 提供的对接口的存取的方式仍然是通过分配一个名子给它们（例如 eth0）， 但是这个名子在文件系统中没有对应的入口。 内核与网络设备驱动间的通讯与字符和块设备驱动所用的完全不同。...不用 read 和 write，内核调用和报文传递相关的函数。 有其他的划分驱动模块的方式，与上面的设备类型是正交的。通常，某些类型的驱动与给定类型设备的其他层的内核支持函数一起工作。
Linux设备驱动概述 操作系统内核是通过各种驱动程序来驾驭硬件设备，它为用户屏蔽了各种各样的设备。 设备驱动程序是操作系统内核和机器硬件之间的接口，系统调用是操作系统内核和应用程序之间的接口。...应用程序使用内核提供的标准系统调用来与内核中的驱动程序进行通讯，这些系统调用有： open(), read(), write(), ioctl(), close() 等等。...Linux下设备的属性 设备的类型：字符设备、块设备、网络设备； 主设备号：标识设备对应的驱动程序。...进程通过文件描述符fd与已打开文件的file结构相联系。 struct file 在中定义。 指向结构体struct file的指针通常命名为filp，或者file。...因为设备驱动模块并不自己直接填充结构体 file，只是使用file中的数据。 索引节点inode结构体 文件打开，在内存建立副本后，由唯一的索引节点inode描述。 与file结构不同。
一个开发板 上一节的最后我们讲到设备树的三大作用，其最后一个作用也是最重要的作用：设备信息集合。这一节结合设备信息集合的详细讲解来认识一下设备和驱动是如何绑定的。...我们看到一个开发板有很多的设备，这些设备是如何一层一层展开的呢？设备和驱动又是如何绑定的呢？我们带着这些疑问进入本节的主题。...各级设备的展开 内核启动的时候是一层一层展开地去寻找设备，设备树之所以叫设备树也是因为设备在内核中的结构就像树一样，从根部一层一层的向外展开，为了更形象的理解来看一张图： ?...第一节中讲了总线、设备和驱动模型的原理，即任何驱动都是通过对应的总线和设备发生联系的，故虽然 soc 内部没有具体的总线，但是内核通过 platform 这条虚拟总线，把控制器一个一个找到，一样遵循了内核高内聚...ranges 代表了 local 地址向 parent 地址的转换，如果 ranges 为空的话代表着与 cpu 是 1:1 的映射关系，如果没有 range 的话表示不是内存区域。
在Linux设备驱动之字符设备（一）中学习了设备号的构成，设备号的申请与释放。在Linux设备驱动之字符设备(二)中学习了如何创建一个字符设备，初始化，已经注册到系统中和最后释放该字符设备。...本节将结合前两节学到的知道，编写一个简单的字符设备驱动。最后总结一下字符设备驱动的模型。...字符设备驱动程序源码 #include #include #include #include <linux/...# cat /proc/devices Character devices: .... 189 usb_device 237 char_dev 238 audio_dsp_mem 可以看到系统给分配的主设备号为...字符设备驱动模型
通过上一节Linux设备驱动字符设备（一）了解了Linux设备驱动的分类，设备号的构成，设备号的申请以及设备号的释放。 在Linux内核中使用struct cdev结构来代码字符设备。...struct kobject kobj 内核的内嵌对象，是Linux设备驱动模型的重要成员。...struct module *owner 字符设备驱动程序所在的内核模块指针 struct file_operations *ops 字符设备驱动程序文件操作函数集，是应用程序通过文件系统访问驱动的桥梁...该部分在后面Linux字符设备框架一节会详细分析，目前只要明白主要流程即可。 字符设备的注销 当驱动程序需要从系统卸载的时候，就需要使用cdev_del释放字符设备占用的内存。...目前为止，已经了解了设备号，设备号的构成，字符设备分配，字符设备的初始化，字符设备的注册以及字符设备的注销。将在下一节通过一个简单的字符设备驱动程序来再次熟悉整个流程，然后总结字符设备驱动的编写模型。
Linux中设备驱动的分类 从上图可以看到Linux系统将各异的设备分为三大类：字符设备，块设备和网络设备。内核针对每一类设备都提供了对应驱动模型架构，包括基本的内核设施和文件系统接口。...设备号的构成 主设备号与次设备号 关于设备号，我们先通过如下的图来了解一下 从上图可以看出，c代表的是字符设备，d代码的是块设备。...主设备号用来标识对于的设备驱动程序，而次设备号则由驱动程序使用，用来标识它所管理的若干同类设备。 设备号的表示 在linux系统中，设备号用dev_t表示。这是个32位的无符号整数。...随着Linux系统的演变，上述的主次设备号的分发可能在将来会发生变化，所以设备驱动程序开发者应该避免直接使用主次设备号所占的位宽来获得对于的主设备号或次设备号。...，第一个参数form表示一个设备号，第二个参数count表示次设备的个数，也就是当前驱动程序所管理的同类设备的个数，第三个参数name表示设备或者驱动的名称。
块设备是与字符设备并列的概念， 这两类设备在 Linux 中驱动的结构有较大差异，总体而言， 块设备驱动比字符设备驱动要复杂得多，在 I/O 操作上表现出极大的不同，缓冲、 I/O 调度、请求队列等都是与块设备驱动相关的概念...在Linux中，驱动对块设备的输入或输出(I/O)操作，都会向块设备发出一个请求，在驱动中用request结构体描述。...但对于一些磁盘设备而言请求的速度很慢，这时候内核就提供一种队列的机制把这些I/O请求添加到队列中（即：请求队列），在驱动中用request_queue结构体描述。...编写块设备驱动时，使用的一些单位介绍: 1. 扇区(Sectors)：任何块设备硬件对数据处理的基本单位。通常，1个扇区的大小为512字节。(对设备而言) 2....2.1 内核自带可参考的块设备驱动源码 drivers\block\z2ram.c drivers\block\xd.c \drivers\mmc\host\sdhci-s3c.c 2.2 块设备注册与注销函数
前言 在linux设备驱动模型中，总线可以看作是linux设备模型的核心，系统中的其他设备以及驱动都是以总线为核心围绕。不过驱动程序员在系统中创建一条总线的机会并不多。...为此linux设备驱动模型都将围绕"总线--设备--驱动"来展开，因为符合linux设备驱动模型的设备与驱动都是必须挂载在一个总线上的，无论是实际存在的或者虚拟的。....match: 当一个设备或者驱动添加到此总线上的时候，bus就会调用match对设备和驱动一一匹配的。...p: 一个用来管理总线上设备与驱动的数据结构。....drivers_autoprobe: 代表在该bus下注册某一个驱动或者设备的时候，是否需要自动匹配 .bus: 指向所属的bus。
前言 当多个kobject属于同一类的时候，为了方便管理，就引入了Kset。Kset可以认为是一组kobject的集合，是kobject的容器。 比如/sys/bus下就属于同一类kobject。...coresight cpu event_source hid i2c iio mdio_bus mmc platform scsi sdio serio spi usb virtio workqueue 数据结构 linux...uevent_ops: kset的uevent操作函数集合。当其中的kobject对象的状态发生变化需要通知用户空间的时候，就需要调用uevent_ops中的函数。...那module下的这些节点是什么时候创建的？ 带着此问题继续看代码。...module_param_named(name, name, type, perm) 接着上面的分析，看kernel_add_sysfs_param此函数，在此函数中通过locate_module_kobject函数建立起与kset
图1-1 声音的录音和播放过程 数据结构 在ALSA架构下，pcm也被称为设备，所谓的逻辑设备。在linux系统中使用snd_pcm结构表示一个pcm设备。...linux系统中使用snd_pcm_str定义stream, 使用snd_pcm_substream定义substream。...pcm设备的创建 创建一个pcm设备的实例，使用snd_pcm_new函数。...应用到驱动的过程 当应用程序在通过open系统调用打开/dev/pcmC0D0c的过程 1....if ((err = substream->ops->open(substream)) < 0) 至此，整个pcm设备创建，调用，以及应用到驱动整个流程分析完毕。:)
Linux系统一次读取磁盘的大小是一个块，而不是一个扇区，块设备驱动由此得名。 二、块设备处理过程 1、linux 内核中，块设备将数据存储与固定的大小的块中，每个块都有自己的固定地址。...Linux内核中块设备和其他模块的关系如下。 ? 1、块设备的处理过程涉及Linux内核中的很多模块，下面简单描述之间的处理过过程。 ... ?...（Linux系统中，对块设备的IO请求，都会向块设备驱动发出一个请求，在驱动中用request结构体描述） 内核结构如下：. struct request { struct list_head queuelist...（也可以不用注册设备，驱动一样可以工作，该函数和字符设备的register_chrdev()函数相对应，对于大多数的块设备，第一个工作就是相内核注册自己，但是在Linux2.6以后，register_blkdev
前言 在之前创建的object的时候，使用的是kobject_create_and_add函数。...那ktype是具体的作用是什么？ ktype其实就是kobject的属性的操作集合，因为某些模块的操作集合相同，所以就将ktype单独抽象出来，这样就实现了代码复用。...#include #include #include #include #include #include #include static struct kobject kobj;...，在驱动的exit函数中调用kobject_put函数。
而目前456_test目录下是不存在任何文件的，那是因为我们没有添加该obj的属性，此测试case将在下解完善。 Kobject是linux设备驱动模型的基础，也是设备模型中抽象的一部分。...如果想了解设备驱动模型就需要明白Kobject的构成或原理。linux内核为了兼容各种形形色色的设备，就需要对各种设备的共性进行抽象，抽象出一个基类，其余的设备只需要继承此基类就可以了。...而此基类就是kobject，但是C语言没有面向对象语法，这时候就需要将此基类(Kobject)嵌入到具体的结构体中，从而就可以访问控制此设备的操作。...通常驱动程序员很少使用到kobject结构及其相关接口，而是使用封装之后的更高层的接口函数。 Kobject结构体 内核使用kobject来表示内核一个对象。...init_name; /* initial name of the device */ const struct device_type *type; Kobject相关操作函数 kobject相关的操作函数一般驱动程序员是不会直接操作的
前言 linux将所有的驱动抽象为struct device_driver结构。这样设计可以方便驱动程序更好编写，在编写驱动的时候只需要将此结构嵌入到具体的驱动中即可。...用来使能/关闭设备与驱动的自动匹配 of_device_id: device_tree中使用，用于匹配设备。...probe,remove: 当设备匹配/移除的时候，会调用设备驱动的probe/remove函数。 shutdown，suspend, resume: 代表设备驱动在调用管理的时候的回调函数。...groups: 设备驱动的属性。 p: 设备驱动的私有数据结构，通常可以将驱动的信息放入此结构中。...//总线引用计数减1 } 重点看下设备与对应的驱动是如何解除联系的。
Linux下驱动框架介绍 1.1 驱动框架分类 Linux下驱动框架分为3大类型: 字符设备 --------- 块设备 存储设备 SD 硬盘 网络设备 网卡 无线 有线 字符设备和块设备都会生成设备节点在...杂项设备框架 2.1 框架结构介绍 杂项字符设备的主设备号固定： 10 主设备号: 0 ~ 255 次设备号范围: 0 ~ 255 Linux内核寻找驱动节点是依靠设备号寻找的。...设备号: 主设备号(区分类型)、次设备号(区分同类型的具体设备) 主设备号: 10 ,240 下面是查看串口设备节点、MMC设备节点的详细信息: 下面是杂项设备的模型图: Linux下把无法分类的一些设备都归类为杂项设备...在Linux内核的include\linux目录下有Miscdevice.h文件，misc设备定义及其内核提供的相关函数在这里。...文件操作集合的模型图： 2.2 蜂鸣器驱动示例代码 这是蜂鸣器的驱动层示例代码，使用杂项设备框架编写: #include #include <linux/module.h
前言 当一个设备动态的加入到系统时候（比如常见的将U盘插入到PC机器上）， 设备驱动程序就需要动态的检测到有设备插入了系统，就需要将此事件通知到用户层，然后用户层对这一事件做响应的处理，比如加载USB驱动...Linux系统对uevent机制的具体实现是建立在设备模型的基础上的，通过kobject_uevent函数实现。 在前面的kset小节中提到了注册一个kset的接口，可以在这里习复下。...而kobject和kset的主要区别就是，将一个kset注册到系统的时候，就需要将此事件通过kobject_uevent发送到用户空间，而kobject如果是单独的，没有依赖kset，则无法通过uevent...filter: 当上报uevent的时候，kset会通过filter接口去过滤，阻止不希望上报的uevent。...如果是嵌入式设备，会在etc目录下看到这样的配置： echo /sbin/mdev >/proc/sys/kernel/hotplug /sbin/mdev -s 也就是说uevent_helper最终调用到
Linux 内核源码：include\linux\usb.h Linux 内核源码：drivers\hid\usbhid\usbmouse.c 1....BUS/DEV/DRV 模型 "USB 接口"是逻辑上的 USB 设备，编写的 usb_driver 驱动程序，支持的是"USB 接口"： USB 控制器或 Hub 识别出 USB 设备后，会创建、...左边的 usb_driver 和右边的 usb_interface 如果匹配，则调用 usb_driver.probe 2....接口函数 在 USB 设备驱动程序中，能使用的 USB 函数都在这个头文件里：include\linux\usb.h。...2.1 pipe 使用这些接口函数的主要目的是传输数据，传输数据的对象是 USB 设备里的某个 endpoint，这被称为 pipe： /* Create various pipes... */ #define
前言 Linux将所有的设备统一抽象为struct device结构， 同时将所有的驱动统一抽象为struct device_driver结构。...这样设计之后就方便驱动开发工程师编写驱动，只需要将具体的设备包含struct device结构，具体的驱动包含struct device_driver结构。...bus_probe_device(dev); //匹配bus下的设备与驱动 if (parent) klist_add_tail...C: 关于总线先设备与驱动的匹配是设备驱动模型的核心 void bus_probe_device(struct device *dev) { struct bus_type *bus = dev->...，最终会调用到设备的show和store函数中，具体的流程分析可见Linux设备驱动模型-Ktype static ssize_t dev_attr_show(struct kobject *kobj
综述 在上一篇介绍了linux驱动的调试方法，这一篇介绍一下在驱动编程中会遇到的并发和竟态以及如何处理并发和竞争。 首先什么是并发与竟态呢？...在linux驱动编程中，常用的解决并发与竟态的手段有信号量与互斥锁，Completions 机制，自旋锁（spin lock），以及一些其他的不使用锁的实现方式。下面一一介绍。...以上是linux驱动编程中经常用到的锁机制，下面讲一些内核中其他的一些实现。...小结 以上就是linux驱动编程中涉及的并发与竞态的内容，下面做一个简单的小结。...之前在linux设备驱动第三篇：写一个简单的字符设备驱动中介绍了简单的字符设备驱动，下一篇将介绍一些字符设备驱动中得高级操作。
领取专属 10元无门槛券
手把手带您无忧上云
云服务器
ICP备案
实时音视频
对象存储
即时通信 IM
