Linux设备驱动开发详解--笔记1--Linux设备驱动入门

什么是驱动?

最通俗的解释就是“驱使硬件设备行动”

 

作用?

设备驱动与底层硬件直接打交道,按照硬件设备的具体工作方式读写设备寄存器,完成设备的轮询、中断处理、DMA通信,进行物理内存向虚拟内存的映射,最终使通信设备能够收发数据,使显示设备能够显示文字和画面,使存储设备能够记录文件号数据

 

计算机系统的硬件主要有cpu、存储器、外设组成。但是随着IC制造工艺的发展,目前,芯片的集成度越来越高,往往cpu内部就集成了存储器和外设适配器。ARM处理器集成了UART、I2C控制器(2==平方)、USB控制器、SDRAM控制器等

驱动针对的对象是存储器和外设(包括cpu内部集成的存储器和外设),而不是针对cpu核。Linux将存储器和外设分为3个基础大类:字符设备、块设备、网络设备

 

字符设备之那些必须以串行顺序依次进行访问的设备,如触摸屏、磁带驱动器、鼠标等。可设备可以按照任意顺序进行访问,以块为单位进行操作,如硬盘、软驱等。字符设备不经过系统的快速缓冲,而块设备经过系统的快速缓冲。但是,字符设备和块设备并没有明显的界限,如flash设备符合块设备的特点,但是我们仍然可以把它作为一个字符设备来访问

 

在Linux系统中,网络设备面向数据包的接收和发送而设计,它并不对应于文件系统的节点。内核与网络设备的通信和内核与字符设备、块设备的通信方式完全不同。

如上图所示,除网络设备外,字符设备与块设备都被映射到Linux文件系统的文件和目录,通过文件系统的系统调用接口open()、write()、read()、close()等函数即可访问字符设备和块设备。块设备比字符设备复杂,在它上面会首先建立一个磁盘/Flash文件系统,如FAT、Ext3、YAFFS、JFFS等FAT、Ext3、YAFFS、JFFS规范了文件和目录在存储介质上的组织

 

应用程序可以使用Linux的系统调用接口编程,也可由使用c库函数,出于可移植性的考虑,后者更值得推荐。c库函数本身也是通过系统调用接口而实现的

 

在嵌入式系统的设计中,LED一般直接由cpu的GPIO控制。GPIO一般有两组寄存器控制,即一组控制寄存器和一组数据寄存器。控制寄存器可设置GPIO口的工作方式为输入或输出。当引脚设置为输出时,向数据寄存器的对应位写入1和0会分别在引脚上产生高电平和低电平;当引脚设置为输入时,读取数据寄存器的对应位可获得引脚上相应的电平信号

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