如何写一个外设驱动?

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1、编写外设驱动流程

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该问题为基础问题,也是大家基本功的表现,下面一起来看一下吧

写一个常见的字符设备外设驱动,主要遵循以下流程

  1. 了解硬件和接口:查看外设用户手册,了解该外设使用的是什么通信接口,IICSPIUART等。
  2. 设备树配置:遵循设备树语法,在设备树中添加该外设的设备属性信息。
  3. 外设driver结构体配置:遵循Linux驱动框架,创建外设driver结构体,并设定相应的回调函数,包括proberemove、外设driverdevice的匹配规则id_table,驱动名称等信息。
  4. devicedriver匹配:通过insmod来将外设驱动加载到总线上,按照定义好的匹配规则,触发probe函数。
  5. probe实现:创建字符设备,以供用户层使用。字符设备创建流程如下:
    1. 分配字符设备的主设备号和次设备号,并为字符设备创建内存空间。
    2. 关联字符设备结构体与文件操作结构体ops,创建openreadwrite函数
    3. 添加字符设备到虚拟文件系统中,包括:profssysfs
    4. 将外设驱动注册进入子系统中,实现统一管理。
  6. 完善文件操作接口openreadwrite为暴漏在用户层的文件操作接口,我们一般通过该接口实现对外设的功能操作。
    1. open函数:一般用于初始化外设
    2. read函数:一般用于用户层读取外设信息,通过调用copy_to_user将数据搬运到用户空间
    3. write函数:一般用于用户层向外设写入数据,通过调用copy_from_user将用户数据搬运到内核层。
  7. 卸载驱动rmmod驱动后,会调用remove接口负责卸载驱动,包括:sysfsprofs的节点删除,字符设备结构体的注销,外设驱动结构体的注销。

以上就是一个简单的外设驱动的编写流程,示例外设驱动程序以及更多嵌入式知识可以看这里:传送门

2、常见问题

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Q:设备编号的分配方式有哪些?

A:设备号的分配方式主要有两种:动态分配和静态分配。

  • 动态分配:系统自动为其分配一个未被占用的设备号
  • 静态分配:自行定义设备号,注册进入系统中。

Q:主设备号和次设备号有什么意义?

A:设备号是用来标识设备的关键信息,主设备号用于标识设备的类型,次设备号用于区分同类型的不同设备。

Q:设备树匹配方式有哪些?

Adevicedriver匹配方式有4种,如下:

  • 设备树(OF)匹配方式:通过设备树中的compatible属性匹配
  • ACPI匹配方式ACPI(Advanced Configuration and Power Interface),通过设备ID编号和驱动ID编号来匹配
  • ID Table匹配方式:驱动提供ID Table,设备提供一个ID变量进行匹配
  • Name匹配方式:通过比较设备名称和驱动名称来进行匹配。

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