嵌入式 - 内核驱动2 - 实现设备驱动
一、驱动程序
1. 驱动分类
1. 字符设备驱动
数据访问按字节流(按顺序)的形式，不支持随机寻址
应用程序通过 /dev目录下的设备文件，像操作普通文件一样使用这些设备。
绝大多数设备都属于字符设备
2. 块设备驱动：
数据被组织成固定大小的块，访问是块(随机)的
例如：存储设备
3. 网络设备驱动
集成比较复杂的协议栈
例如：网卡
2. 设备号
1. 定义
代表一个具体的设备 / 驱动程序 -- 无符号32位
2. 分类
主设备号 高12位：区分设备类型 如SPI IIC
从设备号 低20位：区分同类型的不同设备 如SPIO SPI1 SPI2
3. ctags工具
1. 概念
2. 配置
1. 安装ctags命令
sudo apt-get install ctags
2. 生成tags
ctags -R
3. 寻找
tags文件可以寻找定义，但必须在当前目录下执行
3. 虚拟机操作命令
跳转到定义位置 ctrl + ]
跳转回上一位置 ctrl + o
：%s/demo/led/g 查找替换
4. 寻找定义
__define_initcall(fn, id) fn = demo_init if = 6
此时static宏展开为
initcall_t __initcall_demo_init_6 __used attribute__(__section__(".initcall6.init")) = demo_init
其中##为链接符，与前一个字符链接，#为转换为字符串，用于 " " 内拼接段名
attribute属性 放在secrion(".initcall6.init")段中
二、启动程序
1. uboot命令
uboot启动倒计时为0前按回车进入uboot命令行
1. help / ?
查看 命令 -- 功能
2. printenv = export
打印环境变量
其中参数有baudrate -- 波特率
bootdelay -- 启动延时
倒计时结束前按下回车进入uboot命令行
否则执行bootcmd
console -- 控制台 -- ttymxc0：串口0
3. setenv
设置 setenv bootdelay(环境变量名) 5(数值)
4. saveenv
保存环境变量
saveenv 环境变量名
5. setenv
删除环境变量
setenv 环境变量名
6. reset
重启uboot
ping通虚拟机需要给tftp配置地址，设置启动参数
完成单项ping通
setenv ipaddr 192.168.1.100
setenv ethaddr 00：11：22：33：44：55
setenv netmask 255.255.255.0
setenv geteway 192.168.1.1
saveenvping通：
7. tftp
步骤：
tftp下载zImage imx6ull
tftp 0x8080000 zImage 将zImage下载到内存的0x80800000地址中setenv serverip 192.168.1.200 配置下载地址(ubutu的地址)
Loading：#代表数据包
8. bootz
启动一个zImage
失败情况：
此时内核启动成功，但内核挂载失败
终端卡死，需要重启开发板
所以需要设置相关环境变量
setenv bootargs root=/dev/nfs nfsroot=192.168.1.200:/home/linux/nfs/imx6/rootfs,nfsvers=3 ip=192.168.1.100 console=ttymxc0,115200 init=/linuxrc
root：根文件系统类型
nfsroot：启动nfs根文件系统的位置，在主机下的目录 主机端口 :/ 挂载地址
ip：内核启动使用的ip
console：终端串口0
init：指定init进程，启动时需要执行的程序
2. 配置环境变量
1. 解压内核源码
在nfs目录下新建imx6作为挂载地址
在挂载目录路径下解压内核源码
sudo tar -xvf linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga_alientek.tar.gz
2. 解压根文件系统文件
sudo tar -xvf rootfs.tar.gz
3. 修改Makefile
确认编译器
4. 拷贝默认设置
所有配置都在 arch / arm / configs
cp arch/arm/configs/imx_alientek_emmc_defconfig .config
或
makeimx_alientek_emmc_defconfig
5. 进入内核源码顶层目录
以后所有操作均在顶层目录操作
cd linux-imx-rel_imx_4.1.15_2.1.0_ga_alientek
3. 内核编译步骤
配置环境变量 => ping通虚拟机 => tftp下载 => 启动
1. tftp 部分
在内核源码顶层目录操作
1. 在drivers / char 目录新建并编译 .c文件
vim drivers / char / test.c
2. 修改同目录下的Makefile
vim drivers / char / Makefile
新增一行 obj-$(CONFIG_TEST) += test.o
3. 修改同目录下的Kconfig
vim drivers / char / Makefile
新增配置
4. 进入menuconfig
sudo make menuconfig
Device Drivers => Character devices => "this is a test" 空格勾选设置 y / n
5. 编译make
编译生成新的 zImage
sudo env PATH=$PATH make ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabihf- all -j8
6. 拷贝zImage 到 tftp 目录下
cp arch/arm/boot/zImage /home/linux/tftpboot/
2. nfs 部分
在根文件系统目录下
1. 在目录下新建并编译 _app.c文件
vim drivers / char / test_app.c
2. 编译make
arm-linux-gnueabihf-gcc test_app.c -o test_app
3. 开发板(内核)部分
1. 在倒计时结束前进入内核命令行
2. tftp下载
tftp下载kernel到内存中，完成对kernel的传参
tftp 0x80800000 zImage
tftp 0x83000000 imx6ull-alientek-emmc.dtb
3. 内核启动
根据bootloader传递的参数挂载
挂载完成后内核 init 进程退化为用户可见的 init 进程
init 进程加载各种配置、启动各种脚本 / 程序、启动shell完成操作系统启动
bootz 0x80800000 - 0x83000000
4. shell 部分
1. 查看设备文件
确认主 / 从设备号
ls -l /dev
2. 创建设备节点
mknod /dev/test c 255 0
3. 运行程序
开发板的根目录挂载在 ubutu 的 nfs 下，所以开发板可以直接运行在nfs下编译的程序
./ test_app