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。...所谓设备信息集合，就是根据不同的外设寻找各自的外设信息，我们知道一个完整的开发板有 CPU 和各种控制器（如 I2C 控制器、SPI 控制器、DMA 控制器等），CPU 和控制器可以统称为 SOC，除此之外还有各种外设...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。...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...3.展开 spi 设备 spi 设备的注册和 i2c 设备一样，在 spi 控制器下遍历 spi 节点下的设备，然后通过相应的注册函数进行注册，只是和 i2c 注册的 api 接口不一样，下面看一下具体的代码
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。...三、设备和模块的分类 以 Linux 的方式看待设备可区分为 3 种基本设备类型，每个模块常常实现 3 种类型中的 1 种，因此可分类成字符模块，块模块，或者一个网络模块。...Linux，相反，允许应用程序读写一个块设备象一个字符设备一样 – 它允许一次传送任意数目的字节。结果就是，块和字符设备的区别仅仅在内核在内部管理数据的方式上，并且因此在内核/驱动的软件接口上不同。...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。...linux如何管理文件 Linux把设备纳入文件系统的范畴来管理。 每个设备在Linux系统上看起来都像一个文件，它们存放在/dev目录中，称为"设备节点"。...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。...一些重要的数据结构 大部分驱动程序涉及三个重要的内核数据结构： 文件操作file_operations结构体 - 结构体file_operations在头文件 linux/fs.h中定义，用来存储驱动内核模块提供的对设备进行各种操作的函数的指针...struct file_operations *i_fop;在生成设备文件的时候，这个文件操作成员被赋予一个默认值； 从inode中获得主设备号和次设备号的宏： * unsigned int iminor
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...可以看到是进入了open函数和read函数。 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。
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....硬盘是集精密机械、微电子电路、电磁转换为一体的电脑存储设备，它存储着电脑系统资源和重要的信息及数据，这些因素使硬盘在PC机中成为最为重要的一个硬件设备 最精密的部分--磁头: 由于磁头工作的性质
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。...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。...MKDEV则是将主设备号ma和次设备号mi合成一个dev_t类型的设备号。...假设在内核版本之后对主次设备号所占的位数发生了变化，MINORBITS修改为18位，只要驱动是使用MAJOR和MINOR宏来操作设备号，就不需要修改驱动代码也可以在新内核中使用。
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。
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
声音的转化的过程为，先对连续的模拟信号按照固定频率周期性采样，将采样到的数据按照一定的精度进行量化，量化后的信号和采样后的信号差值叫做量化误差，将量化后的数据进行最后的编码存储，最终模拟信号变化为数字信号...对于人类而言，能接受声音的频率范围是20Hz-20KHz, 所以采样的频率44.1KHz 以及16bit的采样位数就可以有很好的保真能力（CD格式的采样率和采样位数)。...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。...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。:)
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。...//初始化操作 err = kobject_add_internal(&k->kobj); //将kset->kobject对象添加到sys下，此过程和添加...//设置ktype kset->kobj.kset = NULL; return kset; } kset_create_and_add（kset_register和kset_create...而__start___param和__stop___param定义在链接脚本中。
sysfs_ops: 该kobject的属性的操作函数，也就是show和store函数，直接可以通过shell命令操作。...#include #include #include #include #include #include #include static struct kobject kobj;...，ops和attr (void *)attr, ns, true, key); if (IS_ERR(kn)) { if (PTR_ERR(kn) == -EEXIST) sysfs_warn_dup...，在驱动的exit函数中调用kobject_put函数。
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。...，同样通过注册，最后调用到驱动的show和store函数。...和设备一样，内核也为设备驱动定义了一些驱动的宏属性，方便定义驱动属性。
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。...kset对象用来容纳一系列同类型的kobject ktype: 用来定义该内核对象的sys文件系统的相关操作函数和属性。
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...而将此事件通知到用户层就需要某种机制，典型的就是mdev hotplug和udev。关于udev和mdev hotplug可以在上篇文章有解释。...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...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。...关键就在于需要填充 URB： dev：跟谁传输数据 pipe：跟哪个 pipe 传输数据 buffer：里面存有要发送的数据，或者用来接收要读取的数据 数据长度 回调函数 2.3.1 分配和释放 URB
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。...最终会调用device_register和driver_register将驱动和设备注册到系统，表现出来就是在sys目录的device和driver目录下。...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
设备通过设备号来标识。设备号分两部分，主设备号和次设备号。 通常，主设备号标示设备对应的驱动程序，linux允许多个驱动共用一个主设备号； 而次设备号用于确定设备文件所指的设备。...在驱动中访问设备号应该用中定义的宏。...(3)字符设备的基本数据结构 和字符设备驱动关系最紧密的3个基本的数据结构是：file, file_oepeations和inode a.file_operations数据结构 结构中包含了若干函数指针...见和驱动书的p54 2.6内核结构的初始化： struct file_operations my_fops = { .owner = THIS_MODULE, .llseek =...(mi)) //根据指定的主设备和次设备号生成设备号 #include //静态：申请指定的设备号, from指设备号, count指使用该驱动有多少个设备(次设备号
没错，Linux 内核里就是运用了这种设计思想去对设备和驱动进行适配隔离的，只不过在内核里我们不叫做适配层，而取名为总线，意为通过这个总线去把驱动和对应的设备绑定一起，如图： ?...基于这种设计思想，Linux 把设备驱动分为了总线、设备和驱动三个实体，这三个实体在内核里的职责分别如下： ?...看到这里，可能有些喜欢探究本质的读者又要问了，设备向总线注册了板级信息，驱动也向总线注册了驱动模块，但总线是怎么做到驱动和设备匹配的呢？接下来就讲下设备和驱动是怎么通过总线进行“联姻”的。...最底层是不同板子的板级文件代码，中间层是内核的总线，最上层是对应的驱动，现在描述板级的代码已经和驱动解耦了，这也是 Linux 设备驱动模型最早的实现机制，但随着时代的发展，就像是人类的贪婪促进了社会的进步一样...完美的 Linux 怎么会允许这样的事情存在，于是乎，设备树（DTS）就登向了历史舞台，下一篇内容将探讨设备树的实现原理和用法。 【部分内容整理于宋宝华老师课程】
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