二期

一 Fasync........................................ 2
二 同步互斥阻塞.................................... 2
三 poll............................................ 3
四 input子系统..................................... 3
五 LCD驱动程序..................................... 7
六 触摸屏驱动程序.................................. 9
七 USB驱动程序..................................... 10
八 块设备驱动程序.................................. 14
九 NAND FLASH驱动程序.............................. 16
十 NOR FLASH驱动程序............................... 20
十一 网卡驱动程序.................................... 23
十二 I2C驱动程序..................................... 24
十三 RTC驱动程序..................................... 25
十四 声卡驱动程序.....................................27
十五 uevnt........................................... 30
十六 裸板调试 ....................................... 33
十七 驱动调试 ....................................... 33
十八 应用调试 ....................................... 38
十九 自己写bootloader  .............................. 43
二十 移植最新的u-boot .............................. 43
二十一 移植最新版本3.4.2内核.......................... 49
二十二 tslib编译使用方法............................... 52
二十三 移植所有驱动到3.4.2内核去...................... 54
二十四 3.4.2内核下的I2C驱动........................... 54
二十五 怎么看原理图.................................... 57
二十六 初接触开发板之基本操作.......................... 58




一、Fasync
为了使设备支持异步通知机制，驱动程序中涉及以下3项工作：
1. 支持F_SETOWN命令，能在这个控制命令处理中设置filp->f_owner为对应进程ID。
   不过此项工作已由内核完成，设备驱动无须处理。
2. 支持F_SETFL命令的处理，每当FASYNC标志改变时，驱动程序中的fasync()函数将得以执行。
   驱动中应该实现fasync()函数。  
3. 在设备资源可获得时，调用kill_fasync()函数激发相应的信号


应用程序：
fcntl(fd, F_SETOWN, getpid());  // 告诉内核，发给谁


Oflags = fcntl(fd, F_GETFL);   
fcntl(fd, F_SETFL, Oflags | FASYNC);  // 改变fasync标记，最终会调用到驱动的faync > fasync_helper：初始化/释放fasync_struct


二、同步互斥阻塞
1. 原子操作
原子操作指的是在执行过程中不会被别的代码路径所中断的操作。
常用原子操作函数举例：
atomic_t v = ATOMIC_INIT(0);     //定义原子变量v并初始化为0
atomic_read(atomic_t *v);        //返回原子变量的值
void atomic_inc(atomic_t *v);    //原子变量增加1
void atomic_dec(atomic_t *v);    //原子变量减少1
int atomic_dec_and_test(atomic_t *v); //自减操作后测试其是否为0，为0则返回true，否则返回false。


2. 信号量
信号量（semaphore）是用于保护临界区的一种常用方法，只有得到信号量的进程才能执行临界区代码。
当获取不到信号量时，进程进入休眠等待状态。


定义信号量
struct semaphore sem;
初始化信号量
void sema_init (struct semaphore *sem, int val);
void init_MUTEX(struct semaphore *sem);//初始化为0


static DECLARE_MUTEX(button_lock);     //定义互斥锁


获得信号量
void down(struct semaphore * sem);
int down_interruptible(struct semaphore * sem); 
int down_trylock(struct semaphore * sem);
释放信号量
void up(struct semaphore * sem);


3. 阻塞
阻塞操作    
是指在执行设备操作时若不能获得资源则挂起进程，直到满足可操作的条件后再进行操作。
被挂起的进程进入休眠状态，被从调度器的运行队列移走，直到等待的条件被满足。


非阻塞操作  
进程在不能进行设备操作时并不挂起，它或者放弃，或者不停地查询，直至可以进行操作为止。


fd = open("...", O_RDWR | O_NONBLOCK); 


三、Poll
1. poll > sys_poll > do_sys_poll > poll_initwait，poll_initwait函数注册一下回调函数__pollwait，它就是我们的驱动程序执行poll_wait时，真正被调用的函数。


2. 接下来执行file->f_op->poll，即我们驱动程序里自己实现的poll函数
   它会调用poll_wait把自己挂入某个队列，这个队列也是我们的驱动自己定义的；
   它还判断一下设备是否就绪。


3. 如果设备未就绪，do_sys_poll里会让进程休眠一定时间


4. 进程被唤醒的条件有2：一是上面说的“一定时间”到了，二是被驱动程序唤醒。驱动程序发现条件就绪时，就把“某个队列”上挂着的进程唤醒，这个队列，就是前面通过poll_wait把本进程挂过去的队列。


5.如果驱动程序没有去唤醒进程，那么chedule_timeout(__timeou)超时后，会重复2、3动作，直到应用程序的poll调用传入的时间到达。


四、input子系统


drivers/input/input.c：
input_init > err = register_chrdev(INPUT_MAJOR, "input", &input_fops);

static const struct file_operations input_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.open = input_open_file,
};


问：怎么读按键？


input_open_file
struct input_handler *handler = input_table[iminor(inode) >> 5];
new_fops = fops_get(handler->fops)  //  =>&evdev_fops
file->f_op = new_fops;
err = new_fops->open(inode, file);


app: read > ... > file->f_op->read  


input_table数组由谁构造？


input_register_handler




注册input_handler：
input_register_handler
// 放入数组
input_table[handler->minor >> 5] = handler;

// 放入链表
list_add_tail(&handler->node, &input_handler_list);


// 对于每个input_dev，调用input_attach_handler
list_for_each_entry(dev, &input_dev_list, node)
input_attach_handler(dev, handler); // 根据input_handler的id_table判断能否支持这个input_dev



注册输入设备:
input_register_device
// 放入链表
list_add_tail(&dev->node, &input_dev_list);

// 对于每一个input_handler，都调用input_attach_handler
list_for_each_entry(handler, &input_handler_list, node)
input_attach_handler(dev, handler); // 根据input_handler的id_table判断能否支持这个input_dev




input_attach_handler
id = input_match_device(handler->id_table, dev);

error = handler->connect(handler, dev, id);




注册input_dev或input_handler时，会两两比较左边的input_dev和右边的input_handler,
根据input_handler的id_table判断这个input_handler能否支持这个input_dev，
如果能支持，则调用input_handler的connect函数建立"连接"


怎么建立连接？
1. 分配一个input_handle结构体
2. 
input_handle.dev = input_dev;  // 指向左边的input_dev
input_handle.handler = input_handler;  // 指向右边的input_handler
3. 注册：
   input_handler->h_list = &input_handle;
   inpu_dev->h_list      = &input_handle;




evdev_connect
evdev = kzalloc(sizeof(struct evdev), GFP_KERNEL); // 分配一个input_handle

// 设置
evdev->handle.dev = dev;  // 指向左边的input_dev
evdev->handle.name = evdev->name;
evdev->handle.handler = handler;  // 指向右边的input_handler
evdev->handle.private = evdev;

// 注册
error = input_register_handle(&evdev->handle);

怎么读按键？
app: read
--------------------------
   .......
    evdev_read
    // 无数据并且是非阻塞方式打开，则立刻返回
if (client->head == client->tail && evdev->exist && (file->f_flags & O_NONBLOCK))
return -EAGAIN;

// 否则休眠
retval = wait_event_interruptible(evdev->wait,
client->head != client->tail || !evdev->exist);
   


谁来唤醒？
evdev_event
wake_up_interruptible(&evdev->wait);




evdev_event被谁调用？
猜：应该是硬件相关的代码，input_dev那层调用的
在设备的中断服务程序里，确定事件是什么，然后调用相应的input_handler的event处理函数
gpio_keys_isr
// 上报事件
input_event(input, type, button->code, !!state);
input_sync(input);

input_event(struct input_dev *dev, unsigned int type, unsigned int code, int value)
struct input_handle *handle;


list_for_each_entry(handle, &dev->h_list, d_node)
if (handle->open)
handle->handler->event(handle, type, code, value);




怎么写符合输入子系统框架的驱动程序？
1. 分配一个input_dev结构体
2. 设置
3. 注册
4. 硬件相关的代码，比如在中断服务程序里上报事件


struct input_dev {


void *private;


const char *name;
const char *phys;
const char *uniq;
struct input_id id;


unsigned long evbit[NBITS(EV_MAX)];   // 表示能产生哪类事件
unsigned long keybit[NBITS(KEY_MAX)]; // 表示能产生哪些按键
unsigned long relbit[NBITS(REL_MAX)]; // 表示能产生哪些相对位移事件, x,y,滚轮
unsigned long absbit[NBITS(ABS_MAX)]; // 表示能产生哪些绝对位移事件, x,y
unsigned long mscbit[NBITS(MSC_MAX)];
unsigned long ledbit[NBITS(LED_MAX)];
unsigned long sndbit[NBITS(SND_MAX)];
unsigned long ffbit[NBITS(FF_MAX)];
unsigned long swbit[NBITS(SW_MAX)];


测试:
1. 
hexdump /dev/event1  (open(/dev/event1), read(), )
           秒        微秒    类  code    value
0000000 0bb2 0000 0e48 000c 0001 0026 0001 0000
0000010 0bb2 0000 0e54 000c 0000 0000 0000 0000
0000020 0bb2 0000 5815 000e 0001 0026 0000 0000
0000030 0bb2 0000 581f 000e 0000 0000 0000 0000


2. 如果没有启动QT：
cat /dev/tty1
按:s2,s3,s4
就可以得到ls


或者：
exec 0</dev/tty1
然后可以使用按键来输入


3. 如果已经启动了QT：
可以点开记事本
然后按:s2,s3,s4


五、LCD驱动程序


假设
app:  open("/dev/fb0", ...)   主设备号: 29, 次设备号: 0
--------------------------------------------------------------
kernel:
         fb_open
          int fbidx = iminor(inode);
          struct fb_info *info = = registered_fb[0];


app:  read()
---------------------------------------------------------------
kernel:
fb_read
int fbidx = iminor(inode);
struct fb_info *info = registered_fb[fbidx];
if (info->fbops->fb_read)
return info->fbops->fb_read(info, buf, count, ppos);
         
src = (u32 __iomem *) (info->screen_base + p);
dst = buffer;
*dst++ = fb_readl(src++);
copy_to_user(buf, buffer, c)        


问1. registered_fb在哪里被设置？
答1. register_framebuffer


怎么写LCD驱动程序？
1. 分配一个fb_info结构体: framebuffer_alloc
2. 设置
3. 注册: register_framebuffer
4. 硬件相关的操作


测试：
1. make menuconfig去掉原来的驱动程序
-> Device Drivers
  -> Graphics support
<M> S3C2410 LCD framebuffer support


2. make uImage
   make modules  


3. 使用新的uImage启动开发板:


4. 
insmod cfbcopyarea.ko 
insmod cfbfillrect.ko 
insmod cfbimgblt.ko 
insmod lcd.ko


echo hello > /dev/tty1  // 可以在LCD上看见hello
cat lcd.ko > /dev/fb0   // 花屏


5. 修改 /etc/inittab
tty1::askfirst:-/bin/sh
用新内核重启开发板


insmod cfbcopyarea.ko 
insmod cfbfillrect.ko 
insmod cfbimgblt.ko 
insmod lcd.ko
insmod buttons.ko




六、触摸屏驱动程序
测试2th~7th：
1. make menuconfig 去掉原来的触摸屏驱动程序
-> Device Drivers
  -> Input device support
    -> Generic input layer
      -> Touchscreens
      <>   S3C2410/S3C2440 touchscreens


make uImage
使用新内核启动


2. insmod s3c_ts.ko
按下/松开触摸笔




测试2th~7th：
1. ls /dev/event* 
2. insmod s3c_ts.ko
3. ls /dev/event* 
4. hexdump /dev/event0
            秒       微秒   type code    value
0000000 29a4 0000 8625 0008 0003 0000 0172 0000
0000010 29a4 0000 8631 0008 0003 0001 027c 0000
0000020 29a4 0000 8634 0008 0003 0018 0001 0000
0000030 29a4 0000 8638 0008 0001 014a 0001 0000
0000040 29a4 0000 863c 0008 0000 0000 0000 0000
0000050 29a4 0000 c85e 0008 0003 0000 0171 0000
0000060 29a4 0000 c874 0008 0003 0001 027d 0000
0000070 29a4 0000 c87b 0008 0000 0000 0000 0000
0000080 29a4 0000 ed37 0008 0003 0018 0000 0000
0000090 29a4 0000 ed48 0008 0001 014a 0000 0000
00000a0 29a4 0000 ed4a 0008 0000 0000 0000 0000


使用:
















七、USB设备驱动程序
现象：把USB设备接到PC
1. 右下角弹出"发现android phone"
2. 跳出一个对话框，提示你安装驱动程序


问1. 既然还没有"驱动程序"，为何能知道是"android phone"
答1. windows里已经有了USB的总线驱动程序，接入USB设备后，是"总线驱动程序"知道你是"android phone"
     提示你安装的是"设备驱动程序"
     
     USB总线驱动程序负责：识别USB设备, 给USB设备找到对应的驱动程序


问2. USB设备种类非常多，为什么一接入电脑，就能识别出来？
答2. PC和USB设备都得遵守一些规范。
     比如：USB设备接入电脑后，PC机会发出"你是什么"？
           USB设备就必须回答"我是xxx", 并且回答的语言必须是中文
     USB总线驱动程序会发出某些命令想获取设备信息(描述符)，
     USB设备必须返回"描述符"给PC
     
问3. PC机上接有非常多的USB设备，怎么分辨它们？
     USB接口只有4条线: 5V,GND,D-,D+
答3. 每一个USB设备接入PC时，USB总线驱动程序都会给它分配一个编号
     接在USB总线上的每一个USB设备都有自己的编号(地址)
     PC机想访问某个USB设备时，发出的命令都含有对应的编号(地址)


问4. USB设备刚接入PC时，还没有编号；那么PC怎么把"分配的编号"告诉它？
答4. 新接入的USB设备的默认编号是0，在未分配新编号前，PC使用0编号和它通信。


问5. 为什么一接入USB设备，PC机就能发现它？
答5. PC的USB口内部，D-和D+接有15K的下拉电阻，未接USB设备时为低电平
     USB设备的USB口内部，D-或D+接有1.5K的上拉电阻；它一接入PC，就会把PC USB口的D-或D+拉高，从硬件的角度通知PC有新设备接入


其他概念:
1. USB是主从结构的
   所有的USB传输，都是从USB主机这方发起；USB设备没有"主动"通知USB主机的能力。
   例子：USB鼠标滑动一下立刻产生数据，但是它没有能力通知PC机来读数据，只能被动地等得PC机来读。


2. USB的传输类型:
a. 控制传输：可靠，时间有保证，比如：USB设备的识别过程
b. 批量传输: 可靠, 时间没有保证, 比如：U盘
c. 中断传输：可靠，实时，比如：USB鼠标
d. 实时传输：不可靠，实时，比如：USB摄像头


3. USB传输的对象：端点(endpoint)
   我们说"读U盘"、"写U盘"，可以细化为：把数据写到U盘的端点1，从U盘的端点2里读出数据
   除了端点0外，每一个端点只支持一个方向的数据传输
   端点0用于控制传输，既能输出也能输入
   
4. 每一个端点都有传输类型，传输方向


5. 术语里、程序里说的输入(IN)、输出(OUT) "都是" 基于USB主机的立场说的。
   比如鼠标的数据是从鼠标传到PC机, 对应的端点称为"输入端点"
     
6. USB总线驱动程序的作用
a. 识别USB设备
b. 查找并安装对应的设备驱动程序
c. 提供USB读写函数




USB驱动程序框架:


app:   
-------------------------------------------
          USB设备驱动程序      // 知道数据含义
内核 --------------------------------------
          USB总线驱动程序      // 1. 识别, 2. 找到匹配的设备驱动, 3. 提供USB读写函数 (它不知道数据含义)
-------------------------------------------
           USB主机控制器
           UHCI OHCI EHCI
硬件        -----------
              USB设备


UHCI: intel,     低速(1.5Mbps)/全速(12Mbps)
OHCI: microsoft  低速/全速
EHCI:            高速(480Mbps)






USB总线驱动程序的作用
1. 识别USB设备
1.1 分配地址
1.2 并告诉USB设备(set address)
1.3 发出命令获取描述符
描述符的信息可以在include\linux\usb\Ch9.h看到




2. 查找并安装对应的设备驱动程序


3. 提供USB读写函数


把USB设备接到开发板上，看输出信息:
usb 1-1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and address 2
usb 1-1: configuration #1 chosen from 1 choice
scsi0 : SCSI emulation for USB Mass Storage devices
scsi 0:0:0:0: Direct-Access     HTC      Android Phone    0100 PQ: 0 ANSI: 2
sd 0:0:0:0: [sda] Attached SCSI removable disk
拔掉
usb 1-1: USB disconnect, address 2


再接上:
usb 1-1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and address 3
usb 1-1: configuration #1 chosen from 1 choice
scsi1 : SCSI emulation for USB Mass Storage devices
scsi 1:0:0:0: Direct-Access     HTC      Android Phone    0100 PQ: 0 ANSI: 2
sd 1:0:0:0: [sda] Attached SCSI removable disk


在内核目录下搜:
grep "USB device using" * -nR
drivers/usb/core/hub.c:2186:              "%s %s speed %sUSB device using %s and address %d\n",


hub_irq
kick_khubd
hub_thread
hub_events
hub_port_connect_change

udev = usb_alloc_dev(hdev, hdev->bus, port1);
dev->dev.bus = &usb_bus_type;

choose_address(udev); // 给新设备分配编号(地址)


hub_port_init   // usb 1-1: new full speed USB device using s3c2410-ohci and address 3

hub_set_address  // 把编号(地址)告诉USB设备

usb_get_device_descriptor(udev, 8); // 获取设备描述符
retval = usb_get_device_descriptor(udev, USB_DT_DEVICE_SIZE);

usb_new_device(udev)   
err = usb_get_configuration(udev); // 把所有的描述符都读出来，并解析
usb_parse_configuration

device_add  // 把device放入usb_bus_type的dev链表, 
           // 从usb_bus_type的driver链表里取出usb_driver，
           // 把usb_interface和usb_driver的id_table比较
           // 如果能匹配，调用usb_driver的probe

<LINUX内核源代码情景分析>


怎么写USB设备驱动程序？
1. 分配/设置usb_driver结构体
        .id_table
        .probe
        .disconnect
2. 注册


测试1th/2th:
1. make menuconfig去掉原来的USB鼠标驱动
-> Device Drivers 
  -> HID Devices
  <> USB Human Interface Device (full HID) support 


2. make uImage 并使用新的内核启动


3. insmod usbmouse_as_key.ko
4. 在开发板上接入、拔出USB鼠标




测试3th:
1. insmod usbmouse_as_key.ko
2. ls /dev/event*
3. 接上USB鼠标
4. ls /dev/event*
5. 操作鼠标观察数据


测试4th:
1. insmod usbmouse_as_key.ko
2. ls /dev/event*
3. 接上USB鼠标
4. ls /dev/event*
5. cat /dev/tty1    然后按鼠标键
6. hexdump /dev/event0




八、块设备驱动程序
框架：


app:      open,read,write "1.txt"
---------------------------------------------  文件的读写
文件系统: vfat, ext2, ext3, yaffs2, jffs2      (把文件的读写转换为扇区的读写)
-----------------ll_rw_block-----------------  扇区的读写
                       1. 把"读写"放入队列
                       2. 调用队列的处理函数(优化/调顺序/合并)
            块设备驱动程序     
---------------------------------------------
硬件:        硬盘,flash




<LINUX内核源代码情景分析>


分析ll_rw_block
        for (i = 0; i < nr; i++) {
            struct buffer_head *bh = bhs[i];
            submit_bh(rw, bh);
                struct bio *bio; // 使用bh来构造bio (block input/output)
                submit_bio(rw, bio);
                    // 通用的构造请求: 使用bio来构造请求(request)
                    generic_make_request(bio);
                        __generic_make_request(bio);
                            request_queue_t *q = bdev_get_queue(bio->bi_bdev); // 找到队列  
                            
                            // 调用队列的"构造请求函数"
                            ret = q->make_request_fn(q, bio);
                                    // 默认的函数是__make_request
                                    __make_request
                                        // 先尝试合并
                                        elv_merge(q, &req, bio);
                                        
                                        // 如果合并不成，使用bio构造请求
                                        init_request_from_bio(req, bio);
                                        
                                        // 把请求放入队列
                                        add_request(q, req);
                                        
                                        // 执行队列
                                        __generic_unplug_device(q);
                                                // 调用队列的"处理函数"
                                                q->request_fn(q);
            
怎么写块设备驱动程序呢？
1. 分配gendisk: alloc_disk
2. 设置
2.1 分配/设置队列: request_queue_t  // 它提供读写能力
    blk_init_queue
2.2 设置gendisk其他信息             // 它提供属性: 比如容量
3. 注册: add_disk


参考：
drivers\block\xd.c
drivers\block\z2ram.c


测试3th,4th:
在开发板上:
1. insmod ramblock.ko
2. 格式化: mkdosfs /dev/ramblock
3. 挂接: mount /dev/ramblock /tmp/
4. 读写文件: cd /tmp, 在里面vi文件
5. cd /; umount /tmp/
6. cat /dev/ramblock > /mnt/ramblock.bin
7. 在PC上查看ramblock.bin
   sudo mount -o loop ramblock.bin /mnt


测试5th:
1. insmod ramblock.ko
2. ls /dev/ramblock*
3. fdisk /dev/ramblock










九、NAND FLASH驱动程序
NAND FLASH是一个存储芯片
那么: 这样的操作很合理"读地址A的数据，把数据B写到地址A"


问1. 原理图上NAND FLASH和S3C2440之间只有数据线，
     怎么传输地址？
答1．在DATA0～DATA7上既传输数据，又传输地址
     当ALE为高电平时传输的是地址，


问2. 从NAND FLASH芯片手册可知，要操作NAND FLASH需要先发出命令
     怎么传入命令？
答2．在DATA0～DATA7上既传输数据，又传输地址，也传输命令
     当ALE为高电平时传输的是地址，
     当CLE为高电平时传输的是命令
     当ALE和CLE都为低电平时传输的是数据


问3. 数据线既接到NAND FLASH，也接到NOR FLASH，还接到SDRAM、DM9000等等
     那么怎么避免干扰？
答3. 这些设备，要访问之必须"选中"，
     没有选中的芯片不会工作，相当于没接一样


问4. 假设烧写NAND FLASH，把命令、地址、数据发给它之后，
     NAND FLASH肯定不可能瞬间完成烧写的，
     怎么判断烧写完成？
答4. 通过状态引脚RnB来判断：它为高电平表示就绪，它为低电平表示正忙


问5. 怎么操作NAND FLASH呢？
答5. 根据NAND FLASH的芯片手册，一般的过程是：
     发出命令
     发出地址
     发出数据/读数据


          NAND FLASH                      S3C2440
发命令    选中芯片                   
          CLE设为高电平                   NFCMMD=命令值     
          在DATA0~DATA7上输出命令值
          发出一个写脉冲
            
发地址    选中芯片                        NFADDR=地址值
          ALE设为高电平
          在DATA0~DATA7上输出地址值
          发出一个写脉冲


发数据    选中芯片                        NFDATA=数据值
          ALE,CLE设为低电平
          在DATA0~DATA7上输出数据值
          发出一个写脉冲


读数据    选中芯片                        val=NFDATA
          发出读脉冲
          读DATA0~DATA7的数据


用UBOOT来体验NAND FLASH的操作：


1. 读ID
                               S3C2440                 u-boot 
选中                           NFCONT的bit1设为0   md.l 0x4E000004 1; mw.l 0x4E000004  1
发出命令0x90                   NFCMMD=0x90         mw.b 0x4E000008 0x90 
发出地址0x00                   NFADDR=0x00         mw.b 0x4E00000C 0x00
读数据得到0xEC                 val=NFDATA          md.b 0x4E000010 1
读数据得到device code          val=NFDATA          md.b 0x4E000010 1
          0xda
退出读ID的状态                 NFCMMD=0xff         mw.b 0x4E000008 0xff
     
2. 读内容: 读0地址的数据
使用UBOOT命令:
nand dump 0
Page 00000000 dump:
        17 00 00 ea 14 f0 9f e5  14 f0 9f e5 14 f0 9f e5


                               S3C2440                 u-boot 
选中                           NFCONT的bit1设为0   md.l 0x4E000004 1; mw.l 0x4E000004  1
发出命令0x00                   NFCMMD=0x00         mw.b 0x4E000008 0x00 
发出地址0x00                   NFADDR=0x00         mw.b 0x4E00000C 0x00
发出地址0x00                   NFADDR=0x00         mw.b 0x4E00000C 0x00
发出地址0x00                   NFADDR=0x00         mw.b 0x4E00000C 0x00
发出地址0x00                   NFADDR=0x00         mw.b 0x4E00000C 0x00
发出地址0x00                   NFADDR=0x00         mw.b 0x4E00000C 0x00
发出命令0x30                   NFCMMD=0x30         mw.b 0x4E000008 0x30 
读数据得到0x17                 val=NFDATA          md.b 0x4E000010 1
读数据得到0x00                 val=NFDATA          md.b 0x4E000010 1
读数据得到0x00                 val=NFDATA          md.b 0x4E000010 1
读数据得到0xea                 val=NFDATA          md.b 0x4E000010 1
退出读状态                     NFCMMD=0xff         mw.b 0x4E000008 0xff




NAND FLASH驱动程序层次


看内核启动信息
S3C24XX NAND Driver, (c) 2004 Simtec Electronics
s3c2440-nand s3c2440-nand: Tacls=3, 30ns Twrph0=7 70ns, Twrph1=3 30ns
NAND device: Manufacturer ID: 0xec, Chip ID: 0xda (Samsung NAND 256MiB 3,3V 8-bit)
Scanning device for bad blocks
Bad eraseblock 256 at 0x02000000
Bad eraseblock 257 at 0x02020000
Bad eraseblock 319 at 0x027e0000
Bad eraseblock 606 at 0x04bc0000
Bad eraseblock 608 at 0x04c00000
Creating 4 MTD partitions on "NAND 256MiB 3,3V 8-bit":
0x00000000-0x00040000 : "bootloader"
0x00040000-0x00060000 : "params"
0x00060000-0x00260000 : "kernel"
0x00260000-0x10000000 : "root"


搜"S3C24XX NAND Driver"
S3c2410.c (drivers\mtd\nand)


s3c2410_nand_inithw
s3c2410_nand_init_chip
nand_scan  // drivers/mtd/nand/nand_base.c 根据nand_chip的底层操作函数识别NAND FLASH，构造mtd_info
    nand_scan_ident
        nand_set_defaults
if (!chip->select_chip)
chip->select_chip = nand_select_chip; // 默认值不适用


if (chip->cmdfunc == NULL)
chip->cmdfunc = nand_command;
chip->cmd_ctrl(mtd, command, ctrl);
if (!chip->read_byte)
chip->read_byte = nand_read_byte;
readb(chip->IO_ADDR_R);
if (chip->waitfunc == NULL)
chip->waitfunc = nand_wait;
chip->dev_ready
        
        
        nand_get_flash_type
            chip->select_chip(mtd, 0);
            chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READID, 0x00, -1);
            *maf_id = chip->read_byte(mtd);
            dev_id = chip->read_byte(mtd);
    nand_scan_tail
    mtd->erase = nand_erase;
    mtd->read = nand_read;
    mtd->write = nand_write;
s3c2410_nand_add_partition
    add_mtd_partitions
        add_mtd_device
            list_for_each(this, &mtd_notifiers) { // 问. mtd_notifiers在哪设置
                                                  // 答. drivers/mtd/mtdchar.c,mtd_blkdev.c调用register_mtd_user
                struct mtd_notifier *not = list_entry(this, struct mtd_notifier, list);
                not->add(mtd);
                // mtd_notify_add  和 blktrans_notify_add
                先看字符设备的mtd_notify_add
                        class_device_create
                        class_device_create
                再看块设备的blktrans_notify_add
                    list_for_each(this, &blktrans_majors) { // 问. blktrans_majors在哪设置
                                                            // 答. drivers\mtd\mdblock.c或mtdblock_ro.c   register_mtd_blktrans
                        struct mtd_blktrans_ops *tr = list_entry(this, struct mtd_blktrans_ops, list);              
                        tr->add_mtd(tr, mtd);
                                mtdblock_add_mtd (drivers\mtd\mdblock.c)
                                    add_mtd_blktrans_dev
                                        alloc_disk
                                        gd->queue = tr->blkcore_priv->rq; // tr->blkcore_priv->rq = blk_init_queue(mtd_blktrans_request, &tr->blkcore_priv->queue_lock);
                                        add_disk            




测试4th:
1. make menuconfig去掉内核自带的NAND FLASH驱动
-> Device Drivers
  -> Memory Technology Device (MTD) support
    -> NAND Device Support
   < >   NAND Flash support for S3C2410/S3C2440 SoC
2. make uImage
   使用新内核启动, 并且使用NFS作为根文件系统
3. insmod s3c_nand.ko
4. 格式化 (参考下面编译工具)
   flash_eraseall  /dev/mtd3  // yaffs
   
5. 挂接
   mount -t yaffs /dev/mtdblock3 /mnt
6. 在/mnt目录下建文件   


编译工具：
1. tar xjf mtd-utils-05.07.23.tar.bz2 
2. cd mtd-utils-05.07.23/util
修改Makefile:
#CROSS=arm-linux-
改为
CROSS=arm-linux-
3. make
4. cp flash_erase flash_eraseall /work/nfs_root/first_fs/bin/


十、NOR FLASH驱动程序
使用UBOOT体验NOR FLASH的操作(开发板设为NOR启动，进入UBOOT)
先使用OpenJTAG烧写UBOOT到NOR FLASH


1. 读数据
md.b 0 


2. 读ID
NOR手册上:
往地址555H写AAH
往地址2AAH写55H
往地址555H写90H
读0地址得到厂家ID: C2H
读1地址得到设备ID: 22DAH或225BH
退出读ID状态: 给任意地址写F0H


2440的A1接到NOR的A0，所以2440发出(555h<<1), NOR才能收到555h这个地址
UBOOT怎么操作？


往地址AAAH写AAH                      mw.w aaa aa
往地址554写55H                       mw.w 554 55
往地址AAAH写90H                      mw.w aaa 90
读0地址得到厂家ID: C2H               md.w 0 1
读2地址得到设备ID: 22DAH或225BH      md.w 2 1
退出读ID状态:                        mw.w 0 f0


3. NOR有两种规范, jedec, cfi(common flash interface)
   读取CFI信息


NOR手册：   
进入CFI模式    往55H写入98H
读数据:        读10H得到0051
               读11H得到0052
               读12H得到0059
               读27H得到容量


2440的A1接到NOR的A0，所以2440发出(555h<<1), NOR才能收到555h这个地址
UBOOT怎么操作？
进入CFI模式    往AAH写入98H            mw.w aa 98
读数据:        读20H得到0051           md.w 20 1
               读22H得到0052           md.w 22 1
               读24H得到0059           md.w 24 1
               读4EH得到容量           md.w 4e 1
               退出CFI模式             mw.w 0 f0


4. 写数据: 在地址0x100000写入0x1234
md.w 100000 1     // 得到ffff
mw.w 100000 1234
md.w 100000 1     // 还是ffff


NOR手册：
往地址555H写AAH 
往地址2AAH写55H 
往地址555H写A0H 
往地址PA写PD


2440的A1接到NOR的A0，所以2440发出(555h<<1), NOR才能收到555h这个地址
UBOOT怎么操作？
往地址AAAH写AAH               mw.w aaa aa
往地址554H写55H               mw.w 554 55
往地址AAAH写A0H               mw.w aaa a0
往地址0x100000写1234h         mw.w 100000 1234








NOR FLASH驱动程序框架




测试1:通过配置内核支持NOR FLASH
1. make menuconfig
-> Device Drivers
  -> Memory Technology Device (MTD) support
    -> Mapping drivers for chip access
    <M> CFI Flash device in physical memory map 
    (0x0) Physical start address of flash mapping  // 物理基地址
    (0x1000000) Physical length of flash mapping   // 长度
    (2)   Bank width in octets (NEW)               // 位宽
    
2. make modules
   cp drivers/mtd/maps/physmap.ko /work/nfs_root/first_fs
3. 启动开发板
   ls /dev/mtd*
   insmod physmap.ko
   ls /dev/mtd*
   cat /proc/mtd


测试2: 使用自己写的驱动程序:


1. ls /dev/mtd*
2. insmod s3c_nor.ko
3. ls /dev/mtd*
4. 格式化: flash_eraseall -j /dev/mtd1
5. mount -t jffs2 /dev/mtdblock1 /mnt
   在/mnt目录下操作文件
   
   
NOR FLASH识别过程:
do_map_probe("cfi_probe", s3c_nor_map);
    drv = get_mtd_chip_driver(name)
    ret = drv->probe(map);  // cfi_probe.c
            cfi_probe
                mtd_do_chip_probe(map, &cfi_chip_probe);
                    cfi = genprobe_ident_chips(map, cp);
                                genprobe_new_chip(map, cp, &cfi)
                                    cp->probe_chip(map, 0, NULL, cfi)
                                            cfi_probe_chip
                                                // 进入CFI模式
                                                cfi_send_gen_cmd(0x98, 0x55, base, map, cfi, cfi->device_type, NULL);
                                                // 看是否能读出"QRY"
                                                qry_present(map,base,cfi)
                                                .....
                                                
do_map_probe("jedec_probe", s3c_nor_map);
    drv = get_mtd_chip_driver(name)
    ret = drv->probe(map);  // jedec_probe
            jedec_probe
                mtd_do_chip_probe(map, &jedec_chip_probe);
                    genprobe_ident_chips(map, cp);
                        genprobe_new_chip(map, cp, &cfi)
                            cp->probe_chip(map, 0, NULL, cfi)
                                    jedec_probe_chip
                                        // 解锁
                                        cfi_send_gen_cmd(0xaa, cfi->addr_unlock1, base, map, cfi, cfi->device_type, NULL);
                                        cfi_send_gen_cmd(0x55, cfi->addr_unlock2, base, map, cfi, cfi->device_type, NULL);
                                        
                                        // 读ID命令
                                        cfi_send_gen_cmd(0x90, cfi->addr_unlock1, base, map, cfi, cfi->device_type, NULL);                                      
                            
                                        // 得到厂家ID，设备ID
                                        cfi->mfr = jedec_read_mfr(map, base, cfi);
                                        cfi->id = jedec_read_id(map, base, cfi);
                                        
                                        // 和数组比较
                                        jedec_table     


                                                  
十一、网卡驱动程序
 网卡驱动程序框架:


app:  socket
--------------------------------------------------
           ---------------
           --------------- 若干层网络协议--纯软件
           ---------------
           ---------------
hard_start_xmit||  /\ 
               \/  ||  netif_rx   sk_buff
           ---------------
          硬件相关的驱动程序(要提供hard_start_xmit, 有数据时要用netif_rx上报)           
--------------------------------------------------
               硬件           
           
怎么写网卡驱动程序？
1. 分配一个net_device结构体
2. 设置:
2.1 发包函数: hard_start_xmit
2.2 收到数据时(在中断处理函数里)用netif_rx上报数据
2.3 其他设置
3. 注册: register_netdevice




测试1th/2th:
1. insmod virt_net.ko
2. ifconfig vnet0 3.3.3.3
   ifconfig // 查看
3. ping 3.3.3.3  // 成功   
   ping 3.3.3.4  // 死机




测试DM9000C驱动程序:
1. 把dm9dev9000c.c放到内核的drivers/net目录下
2. 修改drivers/net/Makefile 
把
obj-$(CONFIG_DM9000) += dm9000.o
改为
obj-$(CONFIG_DM9000) += dm9dev9000c.o
3. make uImage
   使用新内核启动
4. 
使用NFS启动
或
ifconfig eth0 192.168.1.17
ping 192.168.1.1   
       


十二、I2C驱动程序


i2c_add_driver
i2c_register_driver
driver->driver.bus = &i2c_bus_type;
driver_register(&driver->driver);

list_for_each_entry(adapter, &adapters, list) {
driver->attach_adapter(adapter);
i2c_probe(adapter, &addr_data, eeprom_detect);
i2c_probe_address // 发出S信号,发出设备地址(来自addr_data)
i2c_smbus_xfer
i2c_smbus_xfer_emulated
i2c_transfer
adap->algo->master_xfer // s3c24xx_i2c_xfer


怎么写I2C设备驱动程序？
1. 分配一个i2c_driver结构体
2. 设置
      attach_adapter // 它直接调用 i2c_probe(adap, 设备地址, 发现这个设备后要调用的函数);
      detach_client  // 卸载这个驱动后,如果之前发现能够支持的设备,则调用它来清理
      
3. 注册：i2c_add_driver




测试1th:
1. insmod at24cxx.ko
   观察输出信息
2. 修改normal_addr里的0x50为0x60
   编译加载，观察输出信息




十三、RTC驱动程序
drivers\rtc\rtc-s3c.c


s3c_rtc_init
platform_driver_register
s3c_rtc_probe
rtc_device_register("s3c", &pdev->dev, &s3c_rtcops, THIS_MODULE)
rtc_dev_prepare
cdev_init(&rtc->char_dev, &rtc_dev_fops);
  rtc_dev_add_device
  cdev_add




app:    open("/dev/rtc0");
-------------------------------------------
kernel: sys_open
            rtc_dev_fops.open
            rtc_dev_open
               // 根据次设备号找到以前用"rtc_device_register"注册的rtc_device
            struct rtc_device *rtc = container_of(inode->i_cdev,struct rtc_device, char_dev);
            const struct rtc_class_ops *ops = rtc->ops;
            err = ops->open ? ops->open(rtc->dev.parent) : 0;
s3c_rtc_open
app:    ioctl(fd, RTC_RD_TIME,...)
-------------------------------------------
kernel: sys_ioctl
             rtc_dev_fops.ioctl
              rtc_dev_ioctl
              struct rtc_device *rtc = file->private_data;
              rtc_read_time(rtc, &tm);
              err = rtc->ops->read_time(rtc->dev.parent, tm);
              s3c_rtc_gettime
             
             
               
测试RTC:
1. 修改arch\arm\plat-s3c24xx\common-smdk.c
static struct platform_device __initdata *smdk_devs[] = {
&s3c_device_nand,
&smdk_led4,
&smdk_led5,
&smdk_led6,
&smdk_led7,
改为(在数组smdk_devs里加上s3c_device_rtc):
static struct platform_device __initdata *smdk_devs[] = {
&s3c_device_nand,
&smdk_led4,
&smdk_led5,
&smdk_led6,
&smdk_led7,
&s3c_device_rtc,


2. make uImage, 使用新内核启动
3. ls /dev/rtc* -l
   date /* 显示系统时间 */
   date 123015402011.30 /* 设置系统时间 date [MMDDhhmm[[CC]YY][.ss]] */
   hwclock -w           /* 把系统时间写入RTC */
   
   短电,重启,执行date
   


十四、声卡驱动程序
sound\soc\s3c24xx\s3c2410-uda1341.c
s3c2410_uda1341_init
driver_register(&s3c2410iis_driver);
.....
s3c2410iis_probe
/* 使能时钟 */
/* 配置GPIO */

/* 设置S3C2440的IIS控制器 */
init_s3c2410_iis_bus

/* 使用L3接口初始化uda1341芯片 */
init_uda1341();

/* 设置两个DMA通道:一个用于播放,另一个用于录音 */
.....

register_sound_dsp(&smdk2410_audio_fops, -1);
sound_insert_unit(&chains[3], fops, dev, 3, 131, "dsp", S_IWUSR | S_IRUSR, NULL); // /dev/dsp

register_sound_mixer(&smdk2410_mixer_fops, -1);
sound_insert_unit(&chains[0], fops, dev, 0, 128, "mixer", S_IRUSR | S_IWUSR, NULL);  // /dev/mixer


/dev/dsp:   用于播放/录音
/dev/mixer: 调整音量


1. 主设备号
2. file_operations
3. register_chrdev




app: open () // 假设主设备号为14
-------------------------------------------
          soundcore_open
int unit = iminor(inode);
s = __look_for_unit(chain, unit);
// 从chains数组里得到, 谁来设置这个数组?

new_fops = fops_get(s->unit_fops);
file->f_op = new_fops;
err = file->f_op->open(inode,file);



录音:
app:   read
----------------------
file->f_op->read


播放:
app:  write
-------------------------
file->f_op->write




测试:
1. 确定内核里已经配置了sound\soc\s3c24xx\s3c2410-uda1341.c
-> Device Drivers
  -> Sound
    -> Advanced Linux Sound Architecture
      -> Advanced Linux Sound Architecture
        -> System on Chip audio support
        <*> I2S of the Samsung S3C24XX chips


2. make uImage
   使用新内核启动


3. ls -l /dev/dsp /dev/mixer
4. 播放:
   在WINDOWS PC里找一个wav文件,放到开发板根文件系统里
   cat Windows.wav > /dev/dsp
5. 录音:
   cat /dev/dsp > sound.bin  
   然后对着麦克风说话
   ctrl+c退出
   cat sound.bin > /dev/dsp  // 就可以听到录下的声音






怎么写WM8976驱动程序?
1. IIS部分一样，保持不变
2. 控制部分不同，重写




测试WM8976:
1. 确定内核里已经配置了sound\soc\s3c24xx\s3c2410-uda1341.c
-> Device Drivers
  -> Sound
    -> Advanced Linux Sound Architecture  // 兼容OSS
      -> Advanced Linux Sound Architecture
        -> System on Chip audio support
        <*> I2S of the Samsung S3C24XX chips
2. 修改sound/soc/s3c24xx/Makefile
obj-y += s3c2410-uda1341.o
改为:
obj-y += s3c-wm8976.o   


3. make uImage
   使用新内核启动


4. ls -l /dev/dsp /dev/mixer
5. 播放:
   在WINDOWS PC里找一个wav文件,放到开发板根文件系统里
   cat Windows.wav > /dev/dsp
6. 录音:
   cat /dev/dsp > sound.bin  
   然后对着麦克风说话
   ctrl+c退出
   cat sound.bin > /dev/dsp  // 就可以听到录下的声音   
        


使用madplay测试声卡：
1. 解压:
tar xzf libid3tag-0.15.1b.tar.gz  // 库
tar xzf libmad-0.15.1b.tar.gz     // 库
tar xzf madplay-0.15.2b.tar.gz    // APP


2. 编译 libid3tag-0.15.1b
mkdir tmp
cd libid3tag-0.15.1b
./configure --host=arm-linux --prefix=/work/drivers_and_test/21th_sound/app/tmp
make
make install


3. 编译 libmad-0.15.1b
cd libmad-0.15.1b
./configure --host=arm-linux --prefix=/work/drivers_and_test/21th_sound/app/tmp
make
make install


4. 编译madplay
cd madplay-0.15.2b/
./configure --host=arm-linux --prefix=/work/drivers_and_test/21th_sound/app/tmp LDFLAGS="-L/work/drivers_and_test/21th_sound/app/tmp/lib" CFLAGS="-I /work/drivers_and_test/21th_sound/app/tmp/include"
make
make install


5. 把tmp/bin/*  tmp/lib/*so* 复制到根文件系统：


6. 把一个mp3文件复制到根文件系统


7. madplay --tty-control /1.mp3 
   播放过程中不断按小键盘的减号("-")会降低音量
             不断按小键盘的加号("+")会降低音量




十五、Uevent
 class_device_create
class_device_register
class_device_add
kobject_uevent(&class_dev->kobj, KOBJ_ADD);
kobject_uevent_env(kobj, action, NULL);


// action_string = "add";
action_string = action_to_string(action);


/* 分配保存环境变量的内存 */
/* environment values */
buffer = kmalloc(BUFFER_SIZE, GFP_KERNEL);

/* 设置环境变量 */
envp [i++] = scratch;
scratch += sprintf(scratch, "ACTION=%s", action_string) + 1;
envp [i++] = scratch;
scratch += sprintf (scratch, "DEVPATH=%s", devpath) + 1;
envp [i++] = scratch;
scratch += sprintf(scratch, "SUBSYSTEM=%s", subsystem) + 1;

/* 调用应用程序: 比如mdev */
/* 启动脚本 echo /sbin/mdev > /proc/sys/kernel/hotplug 
* 设置了uevent_helper为“/sbin/mdev“
*/

argv [0] = uevent_helper;  // = "/sbin/mdev"
argv [1] = (char *)subsystem;
argv [2] = NULL;
call_usermodehelper (argv[0], argv, envp, 0);


分析: busybox mdev.c  


100ask: uevent_helper = /sbin/mdev
envp[0] = HOME=/
envp[1] = PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
envp[2] = ACTION=add
envp[3] = DEVPATH=/class/sixth_drv/buttons
envp[4] = SUBSYSTEM=sixth_drv
envp[5] = SEQNUM=720
envp[6] = MAJOR=252
envp[7] = MINOR=0


mdev_main
temp = /sys/class/sixth_drv/buttons
make_device(temp, 0);
/* 确定设备文件名,类型,主次设备号 */
device_name = bb_basename(path);  = "buttons"


'c' == > 字符设备节点
根据"/sys/class/sixth_drv/buttons/dev"的内容确定主次设备号

mknod(device_name, mode | type, makedev(major, minor)


我接上U盘，想自动挂载，怎么办？
mdev.conf的格式：
<device regex> <uid>:<gid> <octal permissions> [<@|$|*> <command>]


device regex：正则表达式，表示哪一个设备
uid: owner
gid: 组ID
octal permissions：以八进制表示的属性
@：创建设备节点之后执行命令
$：删除设备节点之前执行命令
*: 创建设备节点之后 和 删除设备节点之前 执行命令
command：要执行的命令


写mdev.conf
1.
leds 0:0 777
led1 0:0 777
led2 0:0 777
led3 0:0 777


2.
leds?[123]? 0:0 777


3.
leds?[123]? 0:0 777 @ echo create /dev/$MDEV > /dev/console


4.
leds?[123]? 0:0 777 * if [ $ACTION = "add" ]; then echo create /dev/$MDEV > /dev/console; else echo remove /dev/$MDEV > /dev/console; fi


5. 
leds?[123]? 0:0 777 * /bin/add_remove_led.sh


把命令写入一个脚本：
add_remove_led.sh


#!/bin/sh
if [ $ACTION = "add" ]; 
then 
echo create /dev/$MDEV > /dev/console; 
else 
echo remove /dev/$MDEV > /dev/console; 
fi


6. U盘自动加载
sda[1-9]+ 0:0 777 * if [ $ACTION = "add" ]; then mount /dev/$MDEV /mnt; else umount /mnt; fi


7.
sda[1-9]+ 0:0 777 * /bin/add_remove_udisk.sh


add_remove_udisk.sh
#!/bin/sh
if [ $ACTION = "add" ]; 
then 
mount /dev/$MDEV /mnt; 
else 
umount /mnt; 
fi


十六、裸板调试
1. 点灯
2. 串口打印
3. JTAG调试器
3.1 命令行调试
3.2 源码级别的调试
前提
a. 程序必须已经重定位好，位于它的链接地址
a.1 如果程序的链接地址是SDRAM, 使用openocd初始化SDRAM
a.2 使用arm-linux-gdb/arm-elf-gdb下载程序


b. 链接脚本必须把text,rodata,data,bss等分开存放
c. 被调试的程序为ELF格式，内含调试信息(即编译时有-g选项)


十七、驱动调试
驱动程序的调试
一. 打印: prink, 自制proc文件
UBOOT传入console=ttySAC0 console=tty1
1. 内核处理UBOOT传入的参数
console_setup
add_preferred_console // 我想用名为"ttySAC0"的控制台，先记录下来


2. 硬件驱动的入口函数里:
drivers/serial/s3c2410.c
register_console(&s3c24xx_serial_console);


3. printk
vprintk
/* Emit the output into the temporary buffer */
// 先把输出信息放入临时BUFFER
vscnprintf

// Copy the output into log_buf.
// 把临时BUFFER里的数据稍作处理，再写入log_buf
// 比如printk("abc")会得到"<4>abc", 再写入log_buf
// 可以用dmesg命令把log_buf里的数据打印出来重现内核的输出信息


// 调用硬件的write函数输出
release_console_sem();
call_console_drivers(_con_start, _log_end);
// 从log_buf得到数据，算出打印级别
_call_console_drivers(start_print, cur_index, msg_level);
// 如果可以级别够格打印
if ((msg_log_level < console_loglevel
__call_console_drivers
con->write(con, &LOG_BUF(start), end - start);


二. 根据内核打印的段错误信息分析
a. 作为模块：
1. 根据pc值确定该指令属于内核还是外加的模块
pc=0xbf000018 它属于什么的地址？是内核还是通过insmod加载的驱动程序？
先判断是否属于内核的地址: 看System.map确定内核的函数的地址范围:c0004000~c03265a4


如果不属于System.map里的范围，则它属于insmod加载的驱动程序


2. 假设它是加载的驱动程序引入的错误，怎么确定是哪一个驱动程序？
先看看加载的驱动程序的函数的地址范围
cat /proc/kallsyms  (内核函数、加载的函数的地址)
从这些信息里找到一个相近的地址, 这个地址<=0xbf000018
比如找到了：
bf000000 t first_drv_open [first_drv]


3. 找到了first_drv.ko
在PC上反汇编它: arm-linux-objdump -D first_drv.ko > frist_drv.dis
在dis文件里找到first_drv_open


    first_drv.dis文件里              insmod后
00000000 <first_drv_open>:       bf000000 t first_drv_open [first_drv]
00000018                         pc = bf000018


./firstdrvtest on
Unable to handle kernel paging request at virtual address 56000050
内核使用56000050来访问时发生了错误


pgd = c3eb0000
[56000050] *pgd=00000000
Internal error: Oops: 5 [#1]
Modules linked in: first_drv
CPU: 0    Not tainted  (2.6.22.6 #1)
PC is at first_drv_open+0x18(该指令的偏移)/0x3c(该函数的总大小) [first_drv]
PC就是发生错误的指令的地址
大多时候，PC值只会给出一个地址，不到指示说是在哪个函数里


LR is at chrdev_open+0x14c/0x164
LR寄存器的值


pc = 0xbf000018


pc : [<bf000018>]    lr : [<c008d888>]    psr: a0000013
sp : c3c7be88  ip : c3c7be98  fp : c3c7be94
r10: 00000000  r9 : c3c7a000  r8 : c049abc0
r7 : 00000000  r6 : 00000000  r5 : c3e740c0  r4 : c06d41e0
r3 : bf000000  r2 : 56000050  r1 : bf000964  r0 : 00000000
执行这条导致错误的指令时各个寄存器的值


Flags: NzCv  IRQs on  FIQs on  Mode SVC_32  Segment user
Control: c000717f  Table: 33eb0000  DAC: 00000015
Process firstdrvtest (pid: 777, stack limit = 0xc3c7a258)
发生错误时当前进程的名称是firstdrvtest


栈
Stack: (0xc3c7be88 to 0xc3c7c000)
be80:                   c3c7bebc c3c7be98 c008d888 bf000010 00000000 c049abc0 
bea0: c3e740c0 c008d73c c0474e20 c3e766a8 c3c7bee4 c3c7bec0 c0089e48 c008d74c 
bec0: c049abc0 c3c7bf04 00000003 ffffff9c c002c044 c3d10000 c3c7befc c3c7bee8 
bee0: c0089f64 c0089d58 00000000 00000002 c3c7bf68 c3c7bf00 c0089fb8 c0089f40 
bf00: c3c7bf04 c3e766a8 c0474e20 00000000 00000000 c3eb1000 00000101 00000001 
bf20: 00000000 c3c7a000 c04a7468 c04a7460 ffffffe8 c3d10000 c3c7bf68 c3c7bf48 
bf40: c008a16c c009fc70 00000003 00000000 c049abc0 00000002 bec1fee0 c3c7bf94 
bf60: c3c7bf6c c008a2f4 c0089f88 00008520 bec1fed4 0000860c 00008670 00000005 
bf80: c002c044 4013365c c3c7bfa4 c3c7bf98 c008a3a8 c008a2b0 00000000 c3c7bfa8 
bfa0: c002bea0 c008a394 bec1fed4 0000860c 00008720 00000002 bec1fee0 00000001 
bfc0: bec1fed4 0000860c 00008670 00000002 00008520 00000000 4013365c bec1fea8 
bfe0: 00000000 bec1fe84 0000266c 400c98e0 60000010 00008720 00000000 00000000 


Backtrace: (回溯)
[<bf000000>] (first_drv_open+0x0/0x3c [first_drv]) from [<c008d888>] (chrdev_open+0x14c/0x164)
[<c008d73c>] (chrdev_open+0x0/0x164) from [<c0089e48>] (__dentry_open+0x100/0x1e8)
 r8:c3e766a8 r7:c0474e20 r6:c008d73c r5:c3e740c0 r4:c049abc0
[<c0089d48>] (__dentry_open+0x0/0x1e8) from [<c0089f64>] (nameidata_to_filp+0x34/0x48)
[<c0089f30>] (nameidata_to_filp+0x0/0x48) from [<c0089fb8>] (do_filp_open+0x40/0x48)
 r4:00000002
[<c0089f78>] (do_filp_open+0x0/0x48) from [<c008a2f4>] (do_sys_open+0x54/0xe4)
 r5:bec1fee0 r4:00000002
[<c008a2a0>] (do_sys_open+0x0/0xe4) from [<c008a3a8>] (sys_open+0x24/0x28)
[<c008a384>] (sys_open+0x0/0x28) from [<c002bea0>] (ret_fast_syscall+0x0/0x2c)
Code: e24cb004 e59f1024 e3a00000 e5912000 (e5923000) 
Segmentation fault
# 


b. 编入内核
Modules linked in:
CPU: 0    Not tainted  (2.6.22.6 #2)
PC is at first_drv_open+0x18/0x3c
LR is at chrdev_open+0x14c/0x164
pc : [<c014e6c0>]    lr : [<c008638c>]    psr: a0000013
sp : c3a03e88  ip : c3a03e98  fp : c3a03e94
r10: 00000000  r9 : c3a02000  r8 : c03f3c60
r7 : 00000000  r6 : 00000000  r5 : c38a0c50  r4 : c3c1e780
r3 : c014e6a8  r2 : 56000050  r1 : c031a47c  r0 : 00000000
Flags: NzCv  IRQs on  FIQs on  Mode SVC_32  Segment user
Control: c000717f  Table: 339f0000  DAC: 00000015
Process firstdrvtest (pid: 750, stack limit = 0xc3a02258)


1. 根据pc值确定该指令属于内核还是外加的模块
pc=c014e6c0 属于内核(看System.map)


2. 反汇编内核: arm-linux-objdump -D vmlinux > vmlinux.dis
在dis文件里搜c014e6c0
c014e6a8 <first_drv_open>:
c014e6a8:       e1a0c00d        mov     ip, sp
c014e6ac:       e92dd800        stmdb   sp!, {fp, ip, lr, pc}
c014e6b0:       e24cb004        sub     fp, ip, #4      ; 0x4
c014e6b4:       e59f1024        ldr     r1, [pc, #36]   ; c014e6e0 <.text+0x1276e0>
c014e6b8:       e3a00000        mov     r0, #0  ; 0x0
c014e6bc:       e5912000        ldr     r2, [r1]
c014e6c0:       e5923000        ldr     r3, [r2] // 在此出错 r2=56000050


3. 根据栈信息分析函数调用过程
# ./firstdrvtest on
Unable to handle kernel paging request at virtual address 56000050
pgd = c3e78000
[56000050] *pgd=00000000
Internal error: Oops: 5 [#1]
Modules linked in: first_drv
CPU: 0    Not tainted  (2.6.22.6 #48)
PC is at first_drv_open+0x18/0x3c [first_drv]
LR is at chrdev_open+0x14c/0x164
pc : [<bf000018>]    lr : [<c008c888>]    psr: a0000013
3.1 根据PC确定出错位置
bf000018 属于 insmod的模块
bf000000 t first_drv_open       [first_drv]


3.2 确定它属于哪个函数
反汇编first_drv.ko


sp : c3e69e88  ip : c3e69e98  fp : c3e69e94
r10: 00000000  r9 : c3e68000  r8 : c0490620
r7 : 00000000  r6 : 00000000  r5 : c3e320a0  r4 : c06a8300
r3 : bf000000  r2 : 56000050  r1 : bf000964  r0 : 00000000
Flags: NzCv  IRQs on  FIQs on  Mode SVC_32  Segment user
Control: c000717f  Table: 33e78000  DAC: 00000015
Process firstdrvtest (pid: 752, stack limit = 0xc3e68258)
Stack: (0xc3e69e88 to 0xc3e6a000)
9e80:                   c3e69ebc c3e69e98 c008c888 bf000010 00000000 c0490620 
                        first_drv_open'sp    lr             chrdev_open'sp


9ea0: c3e320a0 c008c73c c0465e20 c3e36cb4 c3e69ee4 c3e69ec0 c0088e48 c008c74c 
                                                            lr    
                                                                                 
9ec0: c0490620 c3e69f04 00000003 ffffff9c c002b044 c06e0000 c3e69efc c3e69ee8 
      __dentry_open'sp


9ee0: c0088f64 c0088d58 00000000 00000002 c3e69f68 c3e69f00 c0088fb8 c0088f40 
      lr                nameidata_to_filp'sp                lr
      
9f00: c3e69f04 c3e36cb4 c0465e20 00000000 00000000 c3e79000 00000101 00000001 
      do_filp_open'sp


9f20: 00000000 c3e68000 c04c1468 c04c1460 ffffffe8 c06e0000 c3e69f68 c3e69f48 
9f40: c008916c c009ec70 00000003 00000000 c0490620 00000002 be94eee0 c3e69f94 
9f60: c3e69f6c c00892f4 c0088f88 00008520 be94eed4 0000860c 00008670 00000005 
               lr                do_sys_open'sp


9f80: c002b044 4013365c c3e69fa4 c3e69f98 c00893a8 c00892b0 00000000 c3e69fa8 
                                          lr                sys_open'sp


9fa0: c002aea0 c0089394 be94eed4 0000860c 00008720 00000002 be94eee0 00000001 
      lr                ret_fast_syscall'sp
                        
9fc0: be94eed4 0000860c 00008670 00000002 00008520 00000000 4013365c be94eea8 
9fe0: 00000000 be94ee84 0000266c 400c98e0 60000010 00008720 00000000 00000000 


三. 自制工具
寄存器编辑器


四. 修改内核来定位系统僵死问题
./firstdrvtest on 
asm_do_IRQ => s3c2410_timer_interrupt : pid = 752, task name = firstdrvtest
pc = bf000084
asm_do_IRQ => s3c2410_timer_interrupt : pid = 752, task name = firstdrvtest
pc = bf000084   // 对于中断, pc-4才是发生中断瞬间的地址


看/proc/kallsyms                                
first_drv.dis
00000000 <first_drv_open>:                     bf000000 t first_drv_open [first_drv]         
0000003c <first_drv_write>:
  3c: e1a0c00d mov ip, sp
  40: e92dd800 stmdb sp!, {fp, ip, lr, pc}
  44: e24cb004 sub fp, ip, #4 ; 0x4
  48: e24dd004 sub sp, sp, #4 ; 0x4
  4c: e3cd3d7f bic r3, sp, #8128 ; 0x1fc0
  50: e3c3303f bic r3, r3, #63 ; 0x3f
  54: e5933008 ldr r3, [r3, #8]
  58: e0910002 adds r0, r1, r2
  5c: 30d00003 sbcccs r0, r0, r3
  60: 33a03000 movcc r3, #0 ; 0x0
  64: e3530000 cmp r3, #0 ; 0x0
  68: e24b0010 sub r0, fp, #16 ; 0x10
  6c: 1a00001c bne e4 <init_module+0x5c>
  70: ebfffffe bl 70 <first_drv_write+0x34>
  74: ea00001f b f8 <init_module+0x70>
  78: e3520000 cmp r2, #0 ; 0x0
  7c: 11a01002 movne r1, r2
  80: 1bfffffe blne 80 <first_drv_write+0x44>       // 卡死的地方
  84: ea00001f b 108 <init_module+0x80>




十八、应用调试


一、应用调试1：使用strace命令来跟踪系统调用


二、应用调试2：使用GDB来调试应用程序


编译gdb,gdbserver
tar xjf gdb-7.4.tar.bz2
cd gdb-7.4/
./configure --target=arm-linux
make
把arm-linux-gdb复制到/bin目录


cd gdb/gdbserver/
./configure --host=arm-linux
cp gdbserver /work/nfs_root/first_fs/bin


编译要调试的应用，编译时加上-g选项


调试：
1. 在ARM板上
gdbserver 192.168.1.17:2345 ./test_debug 


2. 在PC上
/bin/arm-linux-gdb ./test_debug
输入：target remote 192.168.1.17:2345
然后: 使用gdb命令来控制程序




另一种方法：
让程序在开发板上直接运行，当它发生错误时，令它产生core dump文件
然后使用gdb根据core dump文件找到发生错误的地方
在ARM板上：
1. ulimit -c unlimited
2. 执行应用程序 : 程序出错时会在当前目录下生成名为core的文件


在PC上：
3. /bin/arm-linux-gdb ./test_debug ./core 






三、应用调试3：配置内核输出应用程序的段错误信息


arch/arm/mm/fault.c


__do_user_fault(struct task_struct *tsk, unsigned long addr,
unsigned int fsr, unsigned int sig, int code,
struct pt_regs *regs)
{
struct siginfo si;


#ifdef CONFIG_DEBUG_USER   // 1. 配置内核
if (user_debug & UDBG_SEGV) {
printk(KERN_DEBUG "%s: unhandled page fault (%d) at 0x%08lx, code 0x%03x\n",
      tsk->comm, sig, addr, fsr);
show_pte(tsk->mm, addr);
show_regs(regs);
}
#endif


2. uboot: set bootargs user_debug=0xff


set bootargs console=ttySAC0 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.123:/work/nfs_root/first_fs ip=192.168.1.17 ipaddr=192.168.1.17 user_debug=0xff


3. 执行APP
./test_debug 
a = 0x12
pgd = c04c8000
[00000000] *pgd=33d08031, *pte=00000000, *ppte=00000000


Pid: 772, comm:           test_debug
CPU: 0    Not tainted  (2.6.22.6 #1)
PC is at 0x84ac
LR is at 0x84d0
pc : [<000084ac>]    lr : [<000084d0>]    psr: 60000010
sp : bed9fe40  ip : bed9fe54  fp : bed9fe50
r10: 4013365c  r9 : 00000000  r8 : 00008514
r7 : 00000001  r6 : 000085cc  r5 : 00008568  r4 : bed9fec4
r3 : 00000012  r2 : 00000000  r1 : 00001000  r0 : 00000000
Flags: nZCv  IRQs on  FIQs on  Mode USER_32  Segment user
Control: c000717f  Table: 304c8000  DAC: 00000015
[<c002cd1c>] (show_regs+0x0/0x4c) from [<c0031a98>] (__do_user_fault+0x5c/0xa4)
 r4:c04a6840
[<c0031a3c>] (__do_user_fault+0x0/0xa4) from [<c0031d38>] (do_page_fault+0x1dc/0x20c)
 r7:c00261e0 r6:c0024cf8 r5:c04a6840 r4:ffffffec
[<c0031b5c>] (do_page_fault+0x0/0x20c) from [<c002b224>] (do_DataAbort+0x3c/0xa0)
[<c002b1e8>] (do_DataAbort+0x0/0xa0) from [<c002be48>] (ret_from_exception+0x0/0x10)
Exception stack(0xc3e7bfb0 to 0xc3e7bff8)
bfa0:                                     00000000 00001000 00000000 00000012 
bfc0: bed9fec4 00008568 000085cc 00000001 00008514 00000000 4013365c bed9fe50 
bfe0: bed9fe54 bed9fe40 000084d0 000084ac 60000010 ffffffff                   
 r8:00008514 r7:00000001 r6:000085cc r5:00008568 r4:c039bfc8
Segmentation fault


Stack: 
00000000 becd3e64 becd3e54 000084d0 000084a0 00000000 becd3e78 becd3e68 
C's sp                     return addr       B's sp


000084f0 000084c4 00000000 becd3e98 becd3e7c 00008554 000084e4 00000000 
ret addr          A's sp                     ret addr          main's sp


00000012 becd3ec4 00000001 00000000 becd3e9c 40034f14 00008524 00000000 
                                             ret addr          caller's sp
                                             对于动态链接，已经退出的程序不好确定动态库的地址


00000000 0000839c 00000000 00000000 4001d594 000083c4 000085cc 4000c02c 
becd3ec4 becd3f7b 00000000 becd3f88 becd3f92 becd3f99 becd3fad becd3fb8 
becd3fdb becd3fe9 00000000 00000010 00000003 00000006 00001000 00000011 
00000064 00000003 00008034 00000004 00000020 00000005 00000006 00000007 
40000000 00000008 00000000 00000009 0000839c 0000000b 00000000 0000000c 
00000000 0000000d 00000000 0000000e 00000000 00000017 00000000 0000000f 
becd3f77 00000000 00000000 00000000 00000000 76000000 2e006c34 7365742f 
65645f74 00677562 52455355 6f6f723d 4f480074 2f3d454d 61706900 3d726464 
2e323931 2e383631 37312e31 52455400 74763d4d 00323031 48544150 62732f3d 
2f3a6e69 2f727375 6e696273 69622f3a 752f3a6e 622f7273 53006e69 4c4c4548 
69622f3d 68732f6e 44575000 2e002f3d 7365742f 65645f74 00677562 00000000 


4. 反汇编app:
arm-linux-objdump -D test_debug > test_debug.dis


对于静态链接的test_debug
PC is at 0x81e0
LR is at 0x8204
pc : [<000081e0>]    lr : [<00008204>]    psr: 60000010
sp : be93dc60  ip : be93dc74  fp : be93dc70
r10: 000085f4  r9 : 00008248  r8 : be93deb4
r7 : 00000001  r6 : 00000000  r5 : be93dd3e  r4 : 00000000
r3 : 00000012  r2 : 00000000  r1 : 00001000  r0 : 00000000
Flags: nZCv  IRQs on  FIQs on  Mode USER_32  Segment user


Stack: 
00000000 be93dc84 be93dc74 00008204 000081d4 00000000 be93dc98 be93dc88 
C'sp                       ret addr          B'sp 


00008224 000081f8 00000000 be93dcb8 be93dc9c 00008288 00008218 00000000 
ret addr          A'sp                       ret addr          main'sp


00000012 be93deb4 00000001 00000000 be93dcbc 000084ac 00008258 756e694c 
                                             ret addr          __libc_start_main'sp


00000078 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 32393100 
3836312e 312e312e 00000037 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 2e320000 
32322e36 0000362e 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 23000000 
54203335 4d206575 31207961 31322035 3a34303a 43203834 32205453 00323130 
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 
766d7261 006c7434 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 
6f6e2800 0029656e 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 
00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 
00000000 000080f8 00008680 00000000 be93deb4 be93df6a 00000000 be93df77 
be93df81 be93df92 be93df99 be93dfad be93dfb8 be93dfdb be93dfe9 00000000 
00000010 00000003 00000006 00001000 00000011 00000064 00000003 00008034 
00000004 00000020 00000005 00000003 00000007 00000000 00000008 00000000 
00000009 000080d0 0000000b 00000000 0000000c 00000000 0000000d 00000000 
0000000e 00000000 00000017 00000000 0000000f be93df66 00000000 00000000 
00000000 34760000 2f2e006c 74736574 6265645f 55006775 3d524553 746f6f72 
444c4f00 3d445750 6f72702f 34372f63 4f480033 2f3d454d 61706900 3d726464 
2e323931 2e383631 37312e31 52455400 74763d4d 00323031 48544150 62732f3d 
2f3a6e69 2f727375 6e696273 69622f3a 752f3a6e 622f7273 53006e69 4c4c4548 
69622f3d 68732f6e 44575000 2e002f3d 7365742f 65645f74 00677562 00000000 


四、应用调试4：自制系统调用、编写进程查看器


把29th_app_system_call\kernel里的文件复制到内核目录
syscalls.h    ==> include/linux
read_write.c  ==> fs/
calls.S       ==> arch/arm/kernel


五、应用调试5：编写输入模拟器
1. 产品要经过测试才能发布，一般都是人工操作，比如手机触摸屏、遥控器
2. 操作过程中发现错误，要再次复现，找到规律，修改程序
3. 能否在驱动程序里把所有的操作记录下来，存为文件
   当出错时，可以通过文件里的数据来"复现"输入
   
   input_event
   
   nfs 32000000 192.168.1.123:/work/nfs_root/uImage_nots; bootm 32000000


十九、自己写bootloader
最简单的bootloader的编写步骤：
1. 初始化硬件：关看门狗、设置时钟、设置SDRAM、初始化NAND FLASH
2. 如果bootloader比较大，要把它重定位到SDRAM
3. 把内核从NAND FLASH读到SDRAM
4. 设置"要传给内核的参数"
5. 跳转执行内核


改进：
1. 提高CPU频率, 200MHZ ==> 400MHZ
2. 启动ICACHE




二十、移植最新的uboot
1、下载、建立source insight工程、编译、烧写、如果无运行分析原因
tar xjf u-boot-2012.04.01.tar.bz2
cd u-boot-2012.04.01
make smdk2410_config
make




2. 分析u-boot: 通过链接命令分析组成文件、阅读代码分析启动过程


a. 初始化硬件：关看门狗、设置时钟、设置SDRAM、初始化NAND FLASH
b. 如果bootloader比较大，要把它重定位到SDRAM
c. 把内核从NAND FLASH读到SDRAM
d. 设置"要传给内核的参数"
e. 跳转执行内核


2.1 set the cpu to SVC32 mode
2.2 turn off the watchdog
2.3 mask all IRQs by setting all bits in the INTMR
2.4 设置时钟比例
2.5 设置内存控制器
2.6 设置栈，调用C函数board_init_f
2.7 调用函数数组init_sequence里的各个函数
2.7.1 board_early_init_f : 设置系统时钟、设置GPIO
......
2.8 重定位代码:
2.8.1 从NOR FLASH把代码复制到SDRAM
2.8.2 程序的链接地址是0，访问全局变量、静态变量、调用函数时是使"基于0地址编译得到的地址"
      现在把程序复制到了SDRAM
      需要修改代码，把"基于0地址编译得到的地址"改为新地址
2.8.3 程序里有些地址在链接时不能确定，要到运行前才能确定：fixabs
2.9 clear_bss
2.10 调用C函数board_init_r：第2阶段的代码




可以修改配置定义CONFIG_S3C2440


3. 修改U-BOOT代码
3.1 建一个单板
cd board/samsung/
cp smdk2410 smdk2440 -rf
cd ../../include/configs/
cp smdk2410.h smdk2440.h
修改boards.cfg:
仿照
smdk2410                     arm         arm920t     -                   samsung        s3c24x0
添加：
smdk2440                     arm         arm920t     -                   samsung        s3c24x0


3.2 烧写看结果
3.3 调试： 
a. 阅读代码发现不足：UBOOT里先以60MHZ的时钟计算参数来设置内存控制器，但是MPLL还未设置
   处理措施: 把MPLL的设置放到start.S里，取消board_early_init_f里对MPLL的设置
   
   编译出来的uboot非常大，可以先烧写主光盘里的u-boot.bin到nor，然后用这个uboot来烧写新的uboot


3.4 乱码，查看串口波特率的设置，发现在get_HCLK里没有定义CONFIG_S3C2440
    处理措施：include/configs/smdk2440.h: 去掉CONFIG_S3C2410
                                          #define CONFIG_S3C2440
                                          //#define CONFIG_CMD_NAND
3.5 修改UBOOT支持NAND启动
    原来的代码在链接时加了"-pie"选项, 使得u-boot.bin里多了"*(.rel*)", "*(.dynsym)"
    使得程序非常大，不利于从NAND启动(重定位之前的启动代码应该少于4K)
3.5.1 去掉 "-pie"选项
      arch/arm/config.mk:75:LDFLAGS_u-boot += -pie 去掉这行
      
3.5.2 参考"毕业班第1课"的start.S, init.c来修改代码
      把init.c放入board/samsung/smdk2440目录, 修改Makefile
      修改CONFIG_SYS_TEXT_BASE为0x33f80000
      修改start.S
3.5.3 修改board_init_f, 把relocate_code去掉
3.5.4 修改链接脚本: 把start.S, init.c, lowlevel.S等文件放在最前面
      ./arch/arm/cpu/u-boot.lds：
      
      board/samsung/smdk2440/libsmdk2440.o


3.6 修改UBOOT支持NOR FLASH
  drivers\mtd\jedec_flash.c 加上新的型号
  #define CONFIG_SYS_MAX_FLASH_SECT (128)


  修复了重定时留下来的BUG：SP要重新设置




3.7 修改UBOOT支持NAND FLASH
    修改：include/configs/smdk2440.h: #define CONFIG_CMD_NAND
    
    把drivers\mtd\nand\s3c2410_nand.c复制为s3c2440_nand.c
                                          


分析过程：
nand_init
nand_init_chip
board_nand_init
设置nand_chip结构体, 提供底层的操作函数
nand_scan
nand_scan_ident
nand_set_defaults
chip->select_chip = nand_select_chip;
chip->cmdfunc = nand_command;
chip->read_byte = busw ? nand_read_byte16 : nand_read_byte;

nand_get_flash_type
chip->select_chip
chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_RESET, -1, -1);
nand_command()  // 即可以用来发命令，也可以用来发列地址(页内地址)、行地址(哪一页)
chip->cmd_ctrl
s3c2440_hwcontrol

chip->cmdfunc(mtd, NAND_CMD_READID, 0x00, -1);
*maf_id = chip->read_byte(mtd);
*dev_id = chip->read_byte(mtd);




3.8 修改UBOOT支持DM9000网卡
eth_initialize
board_eth_init
cs8900_initialize


*** ERROR: `ethaddr' not set
set ipaddr 192.168.1.17
set ethaddr 00:0c:29:4d:e4:f4
set serverip 192.168.1.3




4. 易用性修裁剪及制作补丁


内核打印出来的分区信息
0x00000000-0x00040000 : "bootloader"
0x00040000-0x00060000 : "params"
0x00060000-0x00260000 : "kernel"
0x00260000-0x10000000 : "root"


nand erase 60000 200000
nand write 30000000 60000 200000


tftp 30000000 uImage
nand erase.part kernel
nand write 30000000 kernel


烧写JFFS2
tftp 30000000 fs_mini_mdev.jffs2
nand erase.part rootfs
nand write.jffs2 30000000 0x00260000 5b89a8


set bootargs console=ttySAC0,115200 root=/dev/mtdblock3 rootfstype=jffs2


烧写YAFFS
tftp 30000000 fs_mini_mdev.yaffs2
nand erase.part rootfs
nand write.yaffs 30000000 260000  889bc0


更新UBOOT:
tftp 30000000 u-boot_new.bin; protect off all; erase 0 3ffff; cp.b 30000000 0 40000




制作补丁：
diff -urN u-boot-2012.04.01 u-boot-2012.04.01_100ask > u-boot-2012.04.01_100ask.patch


分析"重定位之修改代码为新地址":
#ifndef CONFIG_SPL_BUILD
/*
* fix .rel.dyn relocations
*/
ldr r0, _TEXT_BASE /* r0 <- Text base */
// r0=0, 代码基地址

sub r9, r6, r0 /* r9 <- relocation offset */
// r9 = r6-r0 = 0x33f41000 - 0 = 0x33f41000

ldr r10, _dynsym_start_ofs /* r10 <- sym table ofs */
// r10 = 00073608

add r10, r10, r0 /* r10 <- sym table in FLASH */
// r10 = 00073608 + 0 = 00073608

ldr r2, _rel_dyn_start_ofs /* r2 <- rel dyn start ofs */
// r2=0006b568

add r2, r2, r0 /* r2 <- rel dyn start in FLASH */
// r2=r2+r0=0006b568

ldr r3, _rel_dyn_end_ofs /* r3 <- rel dyn end ofs */
// r3=00073608

add r3, r3, r0 /* r3 <- rel dyn end in FLASH */
// r3=r3+r0=00073608

fixloop:
ldr r0, [r2] /* r0 <- location to fix up, IN FLASH! */
1. r0=[0006b568]=00000020

add r0, r0, r9 /* r0 <- location to fix up in RAM */
1. r0=r0+r9=00000020 + 0x33f41000 = 0x33f41020

ldr r1, [r2, #4]
1. r1=[0006b568+4]=00000017

and r7, r1, #0xff
1. r7=r1&0xff=00000017

cmp r7, #23 /* relative fixup? */
1. r7 == 23(0x17)

beq fixrel
cmp r7, #2 /* absolute fixup? */

beq fixabs
/* ignore unknown type of fixup */
b fixnext
fixabs:
/* absolute fix: set location to (offset) symbol value */
mov r1, r1, LSR #4 /* r1 <- symbol index in .dynsym */

add r1, r10, r1 /* r1 <- address of symbol in table */

ldr r1, [r1, #4] /* r1 <- symbol value */

add r1, r1, r9 /* r1 <- relocated sym addr */

b fixnext
fixrel:
/* relative fix: increase location by offset */
ldr r1, [r0]
1. r1=[00000020]=000001e0

add r1, r1, r9
1. r1=r1+r9=000001e0 + 0x33f41000 = 33F411E0

fixnext:
str r1, [r0]
1. [0x33f41020] = 33F411E0

add r2, r2, #8 /* each rel.dyn entry is 8 bytes */
1. r2=r2+8=0006b568+8=6B570

cmp r2, r3
1. 
blo fixloop
#endif
二十一、移植最新版本3.4.2内核
一. 内核启动流程，据此配置内核(机器ID)
1.1 修改Makefile
1.2 选择默认配置 : make s3c2410_defconfig
1.3 make uImage


步骤1：
在UBOOT里：
set machid 16a   // smdk2440  mach-smdk2440.c
或
set machid 7CF   // mini2440  mach-mini2440.c


步骤2：
arch\arm\mach-s3c24xx\mach-smdk2440.c
s3c24xx_init_clocks(16934400);
改为
s3c24xx_init_clocks(12000000);


步骤3：
配置/编译: make s3c2410_defconfig 或 make mini2440_defconfig
           make uImage


步骤4：
在uboot里：set bootargs console=ttySAC0,115200 .....




uboot的默认MACH ID：
gd->bd->bi_arch_number = MACH_TYPE_SMDK2410;  // 193
如果s = getenv("machid");成功，则使用它
否则使用默认的


set machid 16a   // smdk2440  mach-smdk2440.c
set machid 7CF   // mini2440  mach-mini2440.c


nfs 32000000 192.168.1.123:/work/nfs_root/uImage_new
bootm 32000000


二. 修改分区, 制作新的文件系统


nfs 30000000 192.168.1.123:/work/nfs_root/fs_mini_mdev.yaffs2
nand erase.part rootfs
nand write.yaffs 30000000 260000  889bc0


nfs 30000000 192.168.1.123:/work/nfs_root/fs_mini_mdev.jffs2
nand erase.part rootfs
nand write.jffs2 30000000 260000  $filesize
set bootargs console=ttySAC0,115200 root=/dev/mtdblock3 rootfstype=jffs2




制作文件系统
1. 交叉编译busybox
   安装：make install CONFIG_PREFIX=/work/nfs_root/fs_mini_mdev_new


2. 安装库
mkdir /work/nfs_root/fs_mini_mdev_new/lib
mkdir /work/nfs_root/fs_mini_mdev_new/usr/lib -p


cp /usr/local/arm/4.3.2/arm-none-linux-gnueabi/libc/armv4t/lib/*so*  /work/nfs_root/fs_mini_mdev_new/lib -d
cp /usr/local/arm/4.3.2/arm-none-linux-gnueabi/libc/armv4t/usr/lib/*so*  /work/nfs_root/fs_mini_mdev_new/usr/lib -d


3. 构建etc目录
4. 构建dev目录
5. 其他空目录 
   
mkfs.jffs2 -n -s 2048 -e 128KiB -d fs_mini_mdev_new -o fs_mini_mdev_new.jffs2 


烧写：
nfs 30000000 192.168.1.123:/work/nfs_root/fs_mini_mdev_new.jffs2
nand erase.part rootfs
nand write.jffs2 30000000 260000  $filesize
set bootargs console=ttySAC0,115200 root=/dev/mtdblock3 rootfstype=jffs2 
nfs 32000000 192.168.1.123:/work/nfs_root/uImage_new
bootm 32000000


SIGILL   illegal instruction
6. 重新配置内核支持EABI
set bootargs console=ttySAC0,115200 root=/dev/mtdblock3 rootfstype=jffs2 
nfs 32000000 192.168.1.123:/work/nfs_root/uImage_eabi
bootm 32000000


三. 移植YAFFS文件系统
1. 获得源码
git clone git://www.aleph1.co.uk/yaffs2 


2. 打补丁


cd yaffs-dir
./patch-ker.sh  c m linux-tree   比如 ./patch-ker.sh c m /work/system/linux-3.4.2


3. 配置内核支持YAFFS


4. 编译、使用uImage


5. 制作、烧写yaffs映象
mkyaffs2image fs_mini_mdev_new fs_mini_mdev_new.yaffs2
uboot:
nfs 30000000 192.168.1.123:/work/nfs_root/fs_mini_mdev_new.yaffs2
nand erase.part rootfs
nand write.yaffs 30000000 260000  $filesize


6. 启动
set bootargs console=ttySAC0,115200 root=/dev/mtdblock3
nfs 32000000 192.168.1.123:/work/nfs_root/uImage_yaffs
bootm 32000000


7. 没成功，用替代法查找问题
7.1 UBOOT可能有问题：换上1.1.6的UBOOT
tftp 30000000 u-boot.bin
nand erase.part u-boot
nand write 30000000 u-boot
reset
nfs 30000000 192.168.1.123:/work/nfs_root/fs_mini_mdev_new.yaffs2
nand erase rootfs
nand write.yaffs 30000000 260000  $(filesize)
set bootargs console=ttySAC0,115200 root=/dev/mtdblock3
nfs 32000000 192.168.1.123:/work/nfs_root/uImage_yaffs
bootm 32000000


发现1.1.6的UBOOT没问题，所以就是我们移植的新UBOOT有BUG：
drivers\mtd\nand\Nand_util.c


if (!need_skip && !(flags & WITH_DROP_FFS)) {
改为
if (!need_skip && !(flags & WITH_DROP_FFS) && !(flags & WITH_YAFFS_OOB)) {










7.2 YAFFS映象可能有问题
制作了u-boot_new.bin, uImage_new, fs_mini_mdev_new.yaffs
重烧整个系统：
使用jtag工具烧u-boot_new.bin
或使用uboot来更新自己: tftp 30000000 u-boot_new.bin; nand erase.part u-boot; nand write 30000000 u-boot
启动uboot，用它来烧写内核、FS
tftp 30000000 uImage_new; nand erase.part kernel; nand write 30000000 kernel
tftp 30000000 fs_mini_mdev_new.yaffs2; nand erase.part rootfs; nand write.yaffs 30000000 260000  $filesize


设置参数
set 'nand read 30000000 kernel;bootm 30000000'
set bootargs console=ttySAC0,115200 root=/dev/mtdblock3
set machid 16a
save




使用内核补丁：
patch -p1 < ../linux-3.4.2_100ask.patch 
cp config_ok .config
make uImage




二十二、Tslib编译使用方法
sudo apt-get install autoconf
sudo apt-get install automake
sudo apt-get install libtool


编译：
tar xzf tslib-1.4.tar.gz
cd tslib
./autogen.sh 


mkdir tmp
echo "ac_cv_func_malloc_0_nonnull=yes" >arm-linux.cache
./configure --host=arm-linux --cache-file=arm-linux.cache --prefix=$(pwd)/tmp
make
make install


安装：
cd tmp
cp * -rf /nfsroot




使用：


先安装s3c_ts.ko, lcd.ko


1．
修改 /etc/ts.conf第1行(去掉#号和第一个空格)：
# module_raw input
改为：
module_raw input


2．
export TSLIB_TSDEVICE=/dev/event1
export TSLIB_CALIBFILE=/etc/pointercal
export TSLIB_CONFFILE=/etc/ts.conf
export TSLIB_PLUGINDIR=/lib/ts
export TSLIB_CONSOLEDEVICE=none
export TSLIB_FBDEVICE=/dev/fb0


ts_calibrate


ts_test


cat /proc/mymsg 


replay_r, replay_w



0x00075cf7 0x00000003 0x00000018 0


0x00076617 0x00000003 0x00000018 0
0x00076617 0x00000003 0x00000018 0
0x00076617 0x00000003 0x00000018 0
0x00076617 0x00000003 0x00000018 0
0x00076617 0x00000003 0x00000018 0
0x0007661b 0x00000003 0x00000018 0
0x0007661b 0x00000003 0x00000018 0
0x0007661b 0x00000003 0x00000018 0
0x0007661b 0x00000003 0x00000018 0
0x0007661b 0x00000003 0x00000018 0






二十三、移植所有驱动到3.4.2内核去
移植：
1. 编译
2. 解决错误
2.1 头文件不对：去掉或改名
2.2 宏不对：改名使用新宏
2.3 有些函数没有了：改名使用新函数


mount -t nfs -o nolock,vers=2 192.168.1.123:/work/nfs_root/fs_mini_mdev_new /mnt


nfs 30000000 192.168.1.123:/work/nfs_root/uImage_net_new; bootm 30000000


set bootargs console=ttySAC0,115200 root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.123:/work/nfs_root/fs_mini_mdev_new ip=192.168.1.17:192.168.1.123:192.168.1.1:255.255.255.0::eth0:off


nfsroot=[<server-ip>:]<root-dir>[,<nfs-options>]
ip=<client-ip>:<server-ip>:<gw-ip>:<netmask>:<hostname>:<device>:<autoconf>




nfs 30000000 192.168.1.123:/work/nfs_root/uImage_nolcd; bootm 30000000
nfs 30000000 192.168.1.123:/work/nfs_root/uImage_i2c; bootm 30000000


nfs 30000000 192.168.1.123:/work/nfs_root/uImage_nonand; bootm 30000000


set machid 16a


tslib:
/usr/local/arm/4.3.2/arm-none-linux-gnueabi/libc/usr/include/linux/input.h
#define EV_VERSION       0x010000
改为
#define EV_VERSION 0x010001




二十四、3.4.2内核下的I2C驱动
1. 框架
1.1 硬件协议简介
1.2 驱动框架
1.3 bus-drv-dev模型及写程序
a. 设备的4种构建方法
a.1 定义一个i2c_board_info, 里面有:名字, 设备地址
    然后i2c_register_board_info(busnum, ...)   (把它们放入__i2c_board_list链表)
    list_add_tail(&devinfo->list, &__i2c_board_list);


链表何时使用：
i2c_register_adapter > i2c_scan_static_board_info > i2c_new_device    


    使用限制：必须在 i2c_register_adapter 之前 i2c_register_board_info
所以：不适合我们动态加载insmod


a.2 直接i2c_new_device, i2c_new_probed_device
a.2.1 i2c_new_device        : 认为设备肯定存在
a.2.2 i2c_new_probed_device ：对于"已经识别出来的设备"(probed_device)，才会创建("new")
i2c_new_probed_device
probe(adap, addr_list[i])   /* 确定设备是否真实存在 */
info->addr = addr_list[i];
i2c_new_device(adap, info);


a.3 从用户空间创建设备
创建设备
echo at24c08 0x50 > /sys/class/i2c-adapter/i2c-0/new_device


导致i2c_new_device被调用


删除设备
echo 0x50 > /sys/class/i2c-adapter/i2c-0/delete_device


导致i2c_unregister_device


a.4 前面的3种方法都要事先确定适配器(I2C总线,I2C控制器)
    如果我事先并不知道这个I2C设备在哪个适配器上，怎么办？去class表示的所有的适配器上查找
    有上一些I2C设备的地址是一样，怎么继续分配它是哪一款？用detect函数


static struct i2c_driver at24cxx_driver = {
.class  = I2C_CLASS_HWMON, /* 表示去哪些适配器上找设备 */
.driver = {
.name = "100ask",
.owner = THIS_MODULE,
},
.probe = at24cxx_probe,
.remove = __devexit_p(at24cxx_remove),
.id_table = at24cxx_id_table,
.detect     = at24cxx_detect,  /* 用这个函数来检测设备确实存在 */
.address_list = addr_list,   /* 这些设备的地址 */
};


    
去"class表示的这一类"I2C适配器，用"detect函数"来确定能否找到"address_list里的设备",
如果能找到就调用i2c_new_device来注册i2c_client, 这会和i2c_driver的id_table比较，
如果匹配，调用probe


i2c_add_driver
i2c_register_driver
a. at24cxx_driver放入i2c_bus_type的drv链表
  并且从dev链表里取出能匹配的i2c_client并调用probe
driver_register


b. 对于每一个适配器，调用__process_new_driver
  对于每一个适配器，调用它的函数确定address_list里的设备是否存在
  如果存在，再调用detect进一步确定、设置，然后i2c_new_device
/* Walk the adapters that are already present */
i2c_for_each_dev(driver, __process_new_driver);
__process_new_driver
i2c_do_add_adapter
/* Detect supported devices on that bus, and instantiate them */
i2c_detect(adap, driver);
for (i = 0; address_list[i] != I2C_CLIENT_END; i += 1) {
err = i2c_detect_address(temp_client, driver);
/* 判断这个设备是否存在：简单的发出S信号确定有ACK */
if (!i2c_default_probe(adapter, addr))
return 0;

memset(&info, 0, sizeof(struct i2c_board_info));
info.addr = addr;

// 设置info.type
err = driver->detect(temp_client, &info);

i2c_new_device




b. 驱动的写法


2. 完善设备驱动程序


3. 不自己写驱动直接访问


Device Drivers
I2C support
<*>   I2C device interface


4. 编写"总线(适配器adapter)"驱动


Device Drivers
I2C support
I2C Hardware Bus support
< > S3C2410 I2C Driver


nfs 30000000 192.168.1.123:/work/nfs_root/uImage_noi2cbus; bootm 30000000




二十五、怎么看原理图
微机原理          ：侧重于计算机结构
数字电子技术基础  ：侧重于门电路


1．GPIO和门电路 ：general peripheral input/ouput
1.1 输入、输出引脚、上拉电阻、三极管
1.2 与门、或门、非门
1.3 中断


2．协议类
2.1 UART
2.2 I2C
2.3 SPI
2.4 NAND ： K9F2G08U0M
2.5 LCD


a. 看原理图：2440和外接的芯片引脚对接即可
b. 弄清楚接口的协议: 数据怎么传输？各引脚怎么配合？
c. 设置时序 : 2440发出的各个信号，要让外接的芯片能反应得过来
c.1 看2440手册弄清楚能设置哪些参数，这些参数的含义 (以CLK为单位)
c.2 看外设芯片手册，弄清楚这些参数的取值范围 (以秒为单位)
c.3 根据c.1,c.2计算2440的寄存器取值


3．类似内存的接口 : ram-like
3.1 NOR, SDRAM, 网卡
3.2 不同位宽外设的接线、访问过程
3.3 怎么确定访问地址、设置内存控制器


问1：地址线、数据线上接有众多设备，怎样做到只访问其中一个而避免其余的影响？
答1：每一个芯片都有单后的片选引脚，访问它之前先设置片选引脚为低电平；其他芯片的片选引脚为高电平


问2：是否需要我们手工来设置片选引脚？
答2：不需要，CPU访问某个地址时，CPU发出地址信号给"内存控制器", 内存控制器根据该地址决定让哪一个片选引脚输出低电平


4. 从头到尾看几个开发板的原理图
2410，2440，6410




二十六、初接触开发板之基本操作


1. 接口、接线、装驱动、装软件
1.1 如果PC有并口，装并口驱动
1.2 安装USB串口卡的驱动, 以openjtag为例: 先接上去，然后按提示安装
1.3 JZ2440v2集成的USB串口：运行PL2303_Prolific_DriverInstaller_v1.5.0.exe, 然后接USB线(板子上的USB-COM1口<===>PC的USB口)
1.4 安装烧写软件oflash: 把oflash.exe, FTD2XX.dll复制到c:\windows\system32
1.5 安装secureCRT
1.6 使用串口操作开发板


2. 烧写: 裸板, 
   4种方法: 并口, openjtag, jlink, nor上的uboot
2.1 使用并口工具烧写: 接线, 使用oflash烧写, 重新上电观察效果
2.2 使用openjtag烧写: 接线，使用oflash烧写(oflash烧写完后会复位开发板)
2.3 JLINK只能烧写NOR FLASH，烧好u-boot.bin，使用NOR启动
2.4 使用nor flash上的uboot来烧写
2.4.1 使用菜单通过USB下载烧写
2.4.2 使用TFTP下载烧写
a. 设uboot里的
set ipaddr 192.168.1.17
set serverip 192.168.1.4


b. 启动tftp服务
c. u-boot:
tftp 30000000 lcd.bin
nand erase bootloader
nand write 30000000 bootloader
 
3. 重烧系统: uboot, 内核, 文件系统
3.1 u-boot的烧写和烧写裸板是一样的
3.2 烧写内核: dnw, tftp
dnw: 在菜单里输入k, 然后使用dnw.exe发送文件


tftp:
tftp 30000000 uImage
nand erase kernel
nand write.jffs2 30000000 kernel


3.3 文件系统:
dnw: 在菜单里输入y, 然后使用dnw.exe发送yaffs2文件
或
dnw: 在菜单里输入j, 然后使用dnw.exe发送jffs2文件, 再参考使用手册P44设置bootargs


tftp:
tftp 30000000 fs_qtopia.yaffs2
nand erase root
nand write.yaffs 30000000 0x00260000 $(filesize)
or:


tftp 30000000 fs_qtopia.jffs2
nand erase root
nand write.jffs2 30000000 0x00260000 $(filesize)




烧写完后，输入reset
   
4. 解压使用我制作好的ubuntu
4.1 自己下载安装vmware 6.0.5以上版本
4.2 按开发板使用手册解压ubuntu
4.3 设置vmware的网络环境


4.4 使用vmware打开ubuntu
4.5 安装FTP工具CuteFTP Professional : 传文件
    secure CRT ：远程登录工具
    


5. uboot打补丁、建source insight工程、编译、烧写


6. 内核打补丁、建source insight工程、编译、烧写


7. 制作、烧写根文件系统，使用NFS，编译使用驱动程序
7.1 仅用flash上的根文件系统启动后，手工MOUNT NFS
mount -t nfs -o nolock,vers=2 192.168.1.19:/work/nfs_root /mnt




7.2 使用NFS作为根文件系统来启动


set bootargs noinitrd root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.19:/work/nfs_root/tmp/fs_mini_mdev ip=192.168.1.17:192.168.1.19:192.168.1.1:255.255.255.0::eth0:off init=/linuxrc console=ttySAC0


nfsroot=[<server-ip>:]<root-dir>[,<nfs-options>]
ip=<client-ip>:<server-ip>:<gw-ip>:<netmask>:<hostname>:<device>:<autoconf>