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Linux驱动实践:如何编写【 GPIO 】设备的驱动程序

目录 示例程序目标 编写驱动程序 编写应用程序 卸载驱动模块 在前几篇文章中,我们一块讨论了:在 Linux 系统中,编写字符设备驱动程序的基本框架,主要是从代码流程和 API 函数这两方面触发。...编写驱动程序 以下所有操作的工作目录,都是与上一篇文章相同的,即:~/tmp/linux-4.15/drivers/。...从代码中可以看出:驱动程序使用 alloc_chrdev_region 函数,来动态注册设备号,并且利用了 Linux 应用层中的 udev 服务,自动在 /dev 目录下创建了设备节点。...如何确认/dev/mygpio0这个GPIO的状态确实被设置为1了呢?...再来看一下 dmesg的打印信息: 可以看到:驱动程序中的 gpio_driver_exit( ) 被调用执行了。

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    Linux驱动实践:驱动程序如何发送【信号】给应用程序?

    在上一篇文章中,我们讨论的是:在应用层如何发送指令来控制驱动层的 GPIOLinux驱动实践:如何编写【 GPIO 】设备的驱动程序?。...那么,驱动程序如何才能知道应用程序的PID呢?...static int g_pid = 0; #endif #ifdef MYGPIO_HW_ENABLE // 硬件初始化函数,在驱动程序被加载的时候(gpio_driver_init)被调用 static...(1)函数 gpio_ioctl 当应用程序调用 ioctl() 的时候,驱动程序中的 gpio_ioctl 就会被调用。...这里定义一个简单的协议:当应用程序调用参数中 cmd 为 100 的时候,就表示用来告诉驱动程序自己的 PID。 驱动程序定义了一个全局变量 g_pid,用来保存应用程序传入的参数PID。

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    Linux设备驱动程序(四)——调试技术

    Linux 系统中对 /proc 的使用很频繁。现代 Linux 发行版中的很多工具都是通过 /proc 来获取它们需要的信息,例如 ps、top 和 uptime。...然而,由于内核在进程终止时会对已打开的设备调用进行 close 操作,驱动程序仍可以释放由 open 方法分配的资源。...如果需要更多信息,调用栈可以告诉我们系统是如何到达故障点的。栈本身以十六进制形式打印,通过一些工作,我们可通过栈清单确定局部变量和函数参数的值。有经验的内核开发人员通过此类模式可有效地发现问题所在。...典型的 gdb 调用如下所示: gdb /usr/src/linux/vmlinux /proc/kcore 第一个参数是未经压缩的内核 ELF 可执行文件的名字,而不是 zlmage 或 bzlmage...下面我们来看看如何查询数据。

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    Linux设备驱动程序(三)——字符驱动

    然后内核通过设备文件提供的主设备找到设备驱动程序(操作设备由驱动程序实现)。最后通过主设备号和次设备构成的设备号找到正确的设备。...有了操作的对象(设备)和操作的方法(驱动程序)那就可以完成了我们的要求。 一个驱动程序可以操作多个设备,所以不同的设备可以具有相同的主设备号。...file_operation 结构是一个字符驱动如何建立这个连接,这个结构,定义在 ,是一个函数指针的集合。...cdev_add 一返回,你的设备就是"活的"并且内核可以调用它的操作,因此,在驱动程序还没有完全准备好处理设备上的操作时,就不能调用 cdev_add。...kfree(void *ptr); 对 kmalloc 的调用试图分配 size 字节的内存,返回值是指向那个内存的指针或者如果分配失败为 NULL,flags 参数用来描述内存应当如何分配,对于现在

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    Linux被中断的系统如何调用详解

    前言 慢系统调用,指的是可能永远无法返回,从而使进程永远阻塞的系统调用,比如无客户连接时的accept、无输入时的read都属于慢速系统调用。...在Linux中,当阻塞于某个慢系统调用的进程捕获一个信号,则该系统调用就会被中断,转而执行信号处理函数,这就是被中断的系统调用。...然而,当信号处理函数返回时,有可能发生以下的情况: 如果信号处理函数是用signal注册的,系统调用会自动重启,函数不会返回 如果信号处理函数是用sigaction注册的 默认情况下,系统调用不会自动重启...,函数将返回失败,同时errno被置为EINTR 只有中断信号的SA_RESTART标志有效时,系统调用才会自动重启 下面我们编写代码,分别验证上述几种情形,其中系统调用选择read,中断信号选择SIGALRM...由于对被中断系统调用处理方式的差异性,因此对应用程序来说,与被中断的系统调用相关的问题是: 应用程序无法保证总是知道信号处理函数的注册方式,以及是否设置了SA_RESTART标志 可移植的代码必须显式处理关键函数的出错返回

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    python调用调用Linux命令

    如何调用Linux命令 下面代码演示了调用一个shell命令, 其中,命令的输出会存储到result变量中, 而命令的返回值,则存储到exitcode中,由此可见,调用shell命令还是很方便的: import...ftp.login('user','password') ftp.retrbinary('RETR readme.txt', open("readme.txt", "wb").write) ftp.quit() 调用...编译成动态库: g++ -fPIC api.cpp -o api.so -shared -I/usr/include/python2.7 -I/usr/lib/python2.7/config 在python中调用...add函数: import ctypes plib = ctypes.CDLL('/tmp/api.so') print "result: %d" %(plib.add(1,2)) 系统调用 虽然需求好像有点...“过份”,但是强大的python是可以调用诸如ioctl这类的Linux系统调用的, 以下的例子是让蜂鸣器响: import fcntl fd = open('/dev/pwm', 'r') fcntl.ioctl

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    LinuxLinux系统调用

    Linux系统调用 前言 操作系统——管理计算机硬件与软件资源的软件,是用户和系统交互的操作接口,为它上面运行的程序提供服务。...操作系统内核——操作系统的内核,负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统。一个内核不是一套完整的操作系统。例如LinuxLinux操作系统——基于Linux内核的操作系统。...Linux的运行空间: Linux的运行空间:内核空间+用户空间 ---- 内核空间——存放的是整个内核代码和所有内核模块,以及内核所维护的数据。 用户空间——用户程序的代码和数据。...---- 系统调用的实现 通过软件中断实现。 **软件中断:**它是通过软件指令触发的中断。Linux系统内核响应软件中断,从用户态切换到内核态,执行相应的系统调用。...\n"); } return 0; } ---- 对比 ---- 如何高效执行系统调用 系统调用的次数会影响程序的执行效率。

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    Linux设备驱动程序(一)——设备驱动简介

    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。...用户的操作通过一组标准化的调用执行,而这些调用独立于特定的驱动程序。将这些调用映射到作用于实际硬件的设备特有操作上,则是设备驱动程序的任务。...驱动程序应当做到使硬件可用, 将所有关于如何使用硬件的事情留给应用程序。...一个网络接口负责发送和接收数据报文,在内核网络子系统的驱动下,不必知道单个事务是如何映射到实际的被发送的报文上的。

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    韦东山:Linux驱动程序基石之mmap

    ④ vm_area_struct中虚拟地址如何映射到物理地址去? 每一个APP的虚拟地址可能相同,物理地址不相同,这些对应关系保存在pgd中。...二级页表地址旺射的最小单位有4K、1K,Linux使用4K。 一级页表项里的内容,决定了它是指向一块物理内存,还是指问二级页表,如下图: ?...,它表示APP的一块虚拟内存空间; 很幸运,APP调用mmap系统函数时,内核就帮我们构造了一个vm_area_stuct结构体。...APP里调用mmap时,导致的内核相关函数调用过程如下: ?...3.3, 驱动程序要做的事 驱动程序要做的事情有3点: ① 确定物理地址 ② 确定属性:是否使用cache、buffer ③ 建立映射关系 参考Linux源文件,示例代码如下: ?

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    韦东山:Linux驱动程序基石之mmap

    稿定设计导出-20200526-155212.png 应用程序和驱动程序之间传递数据时,可以通过read、write函数进行。...④ vm_area_struct中虚拟地址如何映射到物理地址去? 每一个APP的虚拟地址可能相同,物理地址不相同,这些对应关系保存在pgd中。...二级页表地址旺射的最小单位有4K、1K,Linux使用4K。...APP里调用mmap时,导致的内核相关函数调用过程如下: 3.2 cache和buffer 本小节参考: ARM的cache和写缓冲器(write buffer) ARM的cache和写缓冲器(write...3.3, 驱动程序要做的事 驱动程序要做的事情有3点: ① 确定物理地址 ② 确定属性:是否使用cache、buffer ③ 建立映射关系 参考Linux源文件,示例代码如下: 还有一个更简单的函数:

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    Linux 系统调用

    Linux 中,系统调用是用户空间访问内核的唯一手段﹔除异常和陷入外,它们是内核唯一的合法入口。实际上,其他的像设备文件和/proc之类的方式,最终也还是要通过系统调用进行访问的。...而有趣的是,Linux 提供的系统调用却比大部分操作系统都少得多。 要访问系统调用(在 Linux 中常称作 syscall),通常通过C库中定义的函数调用来进行。...系统调用在出现错误的时候C库会把错误码写人errno全局变量。通过调用perror()库函数,可以把该变量翻译成用户可以理解的错误字符串。 在 Linux 中,每个系统调用被赋予一个系统调用号。...假设系统调用在内核空间定义为 sys_ioctl,那么该系统调用的用户空间接口为 ioctl Linux kernel-5.18.8 有 440 个系统调用,这些系统调用讲究通用性,一旦固定,很少修改,...保证 Linux 系统的稳定性和兼容性。

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    linux设备驱动程序注冊过程具体解释

    Linux驱动程序注冊过程,大致分为两个步骤: 模块初始化 驱动程序注冊 以下以内核提供的演示样例代码pci-skeleton.c,具体说明一个pci设备驱动程序的注冊过程。...驱动程序注冊 什么是驱动模块的注冊?上面讲到的初始化函数中调用的pci_register_driver函数就是注冊驱动程序啦。...这个函数就是用来进行推断,总线上的驱动程序能不能处理设备的。至于这个函数什么时候调用,怎么调用,后面会有说。 2.2 注冊函数具体解释 以下我们来详解驱动的注冊函数。...通过module_init宏调用驱动程序的初始化函数xx_init_module,在初始化函数中注冊驱动程序。...4.假设设备与驱动程序匹配成功,则调用驱动程序的probe函数。probe函数的实现,须要依据驱动程序的功能来定,不属于本文的讨论范围。

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    Linux设备驱动程序(二)——建立和运行模块

    内核编程和应用程序编程之间的重要不同是每一个环境是如何处理错误:在应用程序开发中段错误是无害的,一个调试器常常用来追踪错误到源码中的问题,而一个内核错误至少会杀掉当前进程,如果不终止整个系统。...2、内核的并发 常见引起并发原因: linux 系统中通常正在运行多个并发进程,并且可能有多个进程同时使用我们的驱动程序。...大多数设备能够中断处理器,而中断处理程序异步运行,而且可能在驱动程序正试图处理其他任务时被调用linux 可以运行在多处理器上,因此可能同时有多个处理器在使用该进程。...五、内核符号表 通常情况下,一个模块完成它自己的功能不需要输出如何符号。但是,你需要输出符号,在任何别的模块能得益于使用它们的时候。...一个精心设计的驱动程序仍然可以,如同内核空间驱动,允许对设备的并行存取。 如果你必须编写一个封闭源码的驱动,用户空间的选项使你容易避免不明朗的许可的情况和改变的内核接口带来的问题。

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    Linux PCI驱动程序之MSI-X实现分析

    由于实在找不到MSI-X在x86上实现的教程或文档,只能分析Linux的PCI驱动程序了。希望能得到一些启发。...本文基于linux 5.17.5进行分析 __pci_enable_msix_range static int __pci_enable_msix_range(struct pci_dev *dev,...pci_msi_setup_msi_irqs(struct pci_dev *dev, int nvec, int type) 该函数首先获取msi的domain,校验是否为继承的(我还不明白这里是干啥意思的) 然后就会去调用...pci_msi_legacy_setup_msi_irqs 该函数的作用很简单:调用arch_setup_msi_irqs方法,去设置msi,然后通过pci_msi_setup_check_result...arch_setup_msi_irqs 该方法位于pci/msi/legacy.c中,它会去真正调用每个体系结构的处理器特有的arch_setup_msi_irq方法,真正的生成与具体体系架构相关的msi-x

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