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硬件驱动——驱动（1）

news 2025/10/2 15:29:44

一.驱动的基本概念

（1）驱动分类：

①字符设备驱动：按照单个字符扫描设备信息

②块设备驱动：按照块（512字节）扫描设备信息，用于存储设备

③网络设备驱动：需要网络协议栈支持，TCP/IP、CAN

※（2）驱动编译：

①静态编译：将驱动代码加入到zImage的内核中

在合适的内核目录下编写驱动代码hello.c

修改Kconfig，新增配置项

make menuconfig选中改配置项

对应配置项的CONFIG__XXX会加入.config文件当中

在驱动代码对应的Makefile中加入编译规则 obj-$（CONFIG__XXX）+= hello.o

②动态编译：将驱动代码以模块的方式编译，动态加入内核或者从内核中去除

编写hello.o

修改Kconfig，新增配置项

通过make menuconfig 选择M，以模式形式编译

对应配置项的CONFIG__XXX会加入.config文件中 CONFIG_XXX = m

在Makefile中 obj-$（CONFIG_XXX），以模块形式编译

make modules内核会编译所有模块生成一个.ko驱动文件

将驱动文件动态加载到执行的内核中，从内核中去除该驱动模块

※二.驱动的分类

Linux系统中驱动分为三类：

1.字符设备驱动：

GPIO驱动，LCD驱动，Cemera驱动

2.块设备驱动

存储

3.网络设备驱动

支持协议栈

※三.字符设备驱动框架

1.驱动根据设备功能分为不同类型的设备：

cat /proc/devices 查看设备类型

2.linux系统下的设备都有一个设备号：

设备号=主设备号（设备类型）+ 次设备号（该种设备类型的第几个设备）

3.添加设备

每添加一个设备就需要在文件系统中添加一个该设备的设备节点

/dev/led0 查看设备节点

4.应用层通过文件IO操作设备节点

open read write ioctl close ---> /dev/led0

四.字符设备驱动编写流程

1.alloc_chrdev_region：让系统分配主设备号，并占用出设备号开始的前n个设备编号

2.cdev_alloc：申请cdev结构

3.cdev_add：将cdev加入cdev列表中

4.自己通过mknode创建设备，对应设备节点

5.编写应用层代码操作设备 open read write close

五.Linux查看内核驱动信息的常用命令

1.cat /proc/devices

查看所有设备类型

2.ls /sys/class

查看sys文件系统中的设备类型

3.cat /sys/firmware/devicetree/base/节点名

查看设备树中是否包含该节点

4.cat /proc/interrupts

查看当前系统中所有注册的中断号信息

六.设备树

※设备树的功能：记录硬件资源信息的一种文件形式，搭配驱动使用

1.设备树文件类型

dts：设备树源代码

dtsi：设备树文件的头文件（包含多个芯片共用的资源信息）

dtb：编译生成二进制设备树文件

DTC：设备树的编译工具

2.我们使用的是：imx6ull-alitentek-emmc.dtb

①源码：imx6ull-alientek-emmc.dts

②公共：imx6ull.dtsi

※3.语法规则：

节点 {属性1;属性2 = 整形值;属性3 = 字符值;属性4 = 数组;属性5 = &节点名;};
puteled {#address-cells = <1>;#size-cells = <1>;compatible = "pute-led";reg = <0x20E0068 0x4 0x20E02F4 0x4 0x209C004 0x4 0x209C000 0x4>;status = "okay";
};
puteled：节点
#address-cells:该节点下的reg属性中的地址占1个字（4个字节）
#size-cells:该节点下的reg属性中的地址大小占1个字（4个字节）
compatible：将来用于总线驱动中设备与驱动的匹配
reg:寄存器地址和寄存器地址的大小
status:使能该节点 okay    disable关闭该节点