實(shí)驗(yàn)八 增加新的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序

1、實(shí)驗(yàn)八增加新的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)嶒?yàn)八 增加新的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序v預(yù)備知識(shí)vLinux設(shè)備分類vLinux設(shè)備文件vLinux設(shè)備驅(qū)動(dòng)v實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)v設(shè)備驅(qū)動(dòng)函數(shù)v模塊方式動(dòng)態(tài)加載v編譯時(shí)靜態(tài)加載v實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?nèi)容1.1 Linux設(shè)備分類v字符設(shè)備通過(guò)位于/dev目錄的文件系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)來(lái)存取映射為chrdevs向量表中的device_struct條目大部分字符設(shè)備是數(shù)據(jù)通道，只能順序存取直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行讀寫操作v塊設(shè)備通過(guò)/dev目錄的文件系統(tǒng)結(jié)點(diǎn)存取，分為SCSI類和IDE類填充blk_dev向量表中的blk_dev_struct數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)利用系統(tǒng)內(nèi)存作為緩沖區(qū)在設(shè)備與內(nèi)存間傳送數(shù)據(jù)v網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類似于一個(gè)已掛載的塊

2、設(shè)備基于BSD Unix的Socket機(jī)制1.2 Linux設(shè)備文件v把物理設(shè)備看成文件，將各種設(shè)備硬件的物理特性的細(xì)節(jié)屏蔽起來(lái)，實(shí)現(xiàn)用戶程序與設(shè)備的無(wú)關(guān)性v三類設(shè)備文件：字符設(shè)備文件(c)、塊設(shè)備文件(b)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備文件(s)v設(shè)備文件命名規(guī)則第一部分：主設(shè)備號(hào)，2-3個(gè)字符，表示設(shè)備的種類(驅(qū)動(dòng))第二部分：次設(shè)備號(hào)，字母或數(shù)字，用于區(qū)分同種設(shè)備中的單個(gè)設(shè)備v通過(guò)proc文件系統(tǒng)訪問(wèn)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序1.3 Linux驅(qū)動(dòng)程序v驅(qū)動(dòng)程序加載方式常見(jiàn)的驅(qū)動(dòng)程序作為內(nèi)核模塊動(dòng)態(tài)加載（如聲卡、網(wǎng)卡等）最基礎(chǔ)的驅(qū)動(dòng)程序編譯在內(nèi)核文件中（如CPU、PCI總線、VFS等）v驅(qū)動(dòng)加載時(shí)的模塊命令lsmod：列

3、出當(dāng)前系統(tǒng)中已經(jīng)加載的內(nèi)核模塊modinfo：查看模塊信息modprobe：掛載新的內(nèi)核模塊，該模塊所依賴的模塊也被同時(shí)掛載rmmod：刪除已掛載的模塊insmod：插入模塊（功能沒(méi)有modprob強(qiáng)）實(shí)驗(yàn)八 增加新的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序v預(yù)備知識(shí)vLinux設(shè)備分類vLinux設(shè)備文件vLinux設(shè)備驅(qū)動(dòng)v實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)v設(shè)備驅(qū)動(dòng)函數(shù)v模塊方式動(dòng)態(tài)加載v編譯時(shí)靜態(tài)加載v實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?nèi)容2.1 設(shè)備驅(qū)動(dòng)函數(shù)v驅(qū)動(dòng)程序與外界的接口與操作系統(tǒng)內(nèi)核的接口：通過(guò)file_operation數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)完成與系統(tǒng)引導(dǎo)的接口：利用驅(qū)動(dòng)程序?qū)υO(shè)備進(jìn)行初始化與設(shè)備的接口：描述驅(qū)動(dòng)程序如何與設(shè)備交互v設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的代碼組成驅(qū)動(dòng)程序

4、的注冊(cè)和注銷v設(shè)備的初始化：chr_dev_init()、blk_dev_init()v向內(nèi)核注冊(cè)：devfs_register_chrdev()、devfs_register_blkdev()v從內(nèi)核注銷：devfs_unregister_chrdev()、devfs_unregister_blkdev()設(shè)備的打開(kāi)和釋放：open()、release()設(shè)備的讀寫v字符設(shè)備：read()、write()v塊設(shè)備：generic_file_read()、generic_file_write()設(shè)備的控制：ioctl()設(shè)備的中斷和輪詢2.2 模塊方式動(dòng)態(tài)加載v內(nèi)核模塊(LKM, Loadab

5、le Kernel Modules)linux內(nèi)核是整體結(jié)構(gòu)，向內(nèi)核添加或刪除某些功能十分困難v引入模塊機(jī)制在內(nèi)核中動(dòng)態(tài)添加或刪除模塊將模塊從內(nèi)核中獨(dú)立出來(lái)，根據(jù)需要隨時(shí)裝入和卸載，使內(nèi)核大小和通信量達(dá)到最小v內(nèi)核模塊動(dòng)態(tài)加載用insmod命令將模塊手工插入到內(nèi)核通過(guò)kerneld內(nèi)核守護(hù)進(jìn)程自動(dòng)裝入所需模塊2.2 動(dòng)態(tài)加載操作命令vlsmod：列出已經(jīng)被內(nèi)核調(diào)入的模塊vinsmod：將某個(gè)module插入到內(nèi)核中(加載指定的庫(kù))vmodprob：將某個(gè)module加載到內(nèi)核中(加載之前分析庫(kù)之間的依賴關(guān)系)vrmmod：將某個(gè)module從內(nèi)核中卸載vdepmod：生成依賴文件，告訴將來(lái)的i

6、nsmod從哪兒調(diào)入模塊vkerneld：自動(dòng)將模塊調(diào)入內(nèi)核和把模塊從內(nèi)核中卸載2.2 動(dòng)態(tài)加載實(shí)現(xiàn)機(jī)制vinit_modules() ：?jiǎn)?dòng)時(shí)內(nèi)核模塊的初始化，求出內(nèi)核符號(hào)表中符號(hào)的個(gè)數(shù)vsys_create_module()：創(chuàng)建一個(gè)新模塊，即為新模塊分配空間，也是系統(tǒng)調(diào)用create_module()在內(nèi)核的實(shí)現(xiàn)函數(shù)vsys_init_module()：系統(tǒng)調(diào)用init_module()在內(nèi)核的實(shí)現(xiàn)函數(shù)vsys_delete_module()：系統(tǒng)調(diào)用delete_module()在內(nèi)核的實(shí)現(xiàn)函數(shù)vquery_module()：查詢模塊名vrequest_module()：主動(dòng)裝入內(nèi)核模

7、塊2.3 編譯時(shí)靜態(tài)加載v常用設(shè)備采用編譯時(shí)靜態(tài)加載方式在源碼目錄linux/drivers/下建立新目錄drivertest在linux/drivers/ drivertest/目錄下建立新的配置文件Kconfig和工程管理文件Makefile在linux/drivers/ drivertest/目錄下編寫設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序源代碼driver_kernel.c在drivers/Kconfig文件中添加： source drivers/drivertest/Kconfig在kernel/drivers/Makefile文件中添加： obj-$(CONFIG_DRIVER_VMALLOC +=drivertest/執(zhí)行命令make menuconfig進(jìn)行選擇配置重新編譯內(nèi)核實(shí)驗(yàn)八 增加新的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序v預(yù)備知識(shí)vLinux設(shè)備分類vLinux設(shè)備文件vLinux設(shè)備驅(qū)動(dòng)v實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)v設(shè)備驅(qū)動(dòng)函數(shù)v模塊方式動(dòng)態(tài)加載v編譯時(shí)靜態(tài)加載v實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?nèi)容3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膙了解Linux下設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的原理v學(xué)習(xí)Linux 2.6內(nèi)核下設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序編寫方法v掌握用模塊方式設(shè)計(jì)和加載驅(qū)動(dòng)程序的方法v學(xué)會(huì)如何通過(guò)配置編譯內(nèi)核，將驅(qū)動(dòng)添加進(jìn)內(nèi)核3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容v增加設(shè)備驅(qū)動(dòng)