注册 登录
LUPA开源社区 返回首页

xiang002的个人空间 http://www.lupaworld.com/?328269 [收藏] [复制] [分享] [RSS]

我的博客

Linux系统下驱动程序框架概述

已有 2932 次阅读2011-11-25 15:14 |系统分类:IT技术|

一、linux的设备驱动程序与外界的接口可以分为三个部分:

  1.驱动程序与操作系统内核的接口。通过file_operations(include/linux/fs.h)数据结构来完成的。

  2.驱动程序与系统引导的接口。这部分利用驱动程序对设备进行初始化。

  3.驱动程序与设备的接口。这部分描述了驱动程序如何与设备进行交互,与具体的设备密切相关。

  二、根据功能划分,设备驱动程序的代码有以下几部分:

  1.驱动程序的注册和注销。

  2.设备的打开和释放。

  3.设备的读写操作。

  4.设备的控制操作。

  5.设备的中断和轮询处理。

  三、驱动程序的注册和注销:

  设备驱动程序可以在系统启动的时候初始化,也可以在需要的时候动态加载。字符设备的初始化由chr_dev_init()完成,包括对内存 (devfs_register_chrdev(MEM_MAJOR,"mem",&memory_fops)),终端 (tty_init()),打印机(lp_init()),鼠标(misc_init())等字符设备的初始化。

  块设备初始化由blk_dev_init()完成,这包括对IDE硬盘(ide_init()),软盘(floppy_init()),光驱等块设备的初始化。

  每个字符设备或是块设备的初始化都是通过devfs_register_chrdev()或是devfs_register_blkdev() 向内核注册。在关闭字符设备或是块设备时,还需要通过devfs_unregister_chrdev()或是 devfs_unregister_blkdev()从内核中注销设备。

  四、设备的打开和释放:

  打开设备是由open()来完成的。例如,打印机是用lp_open()打开的,而硬盘是用hd_open()打开的。在大部分设备驱动程序中,open完成如下工作:

  1.增加设备的是用计数。

  2.检查设备的相关错误,如设备尚未准备好或是类似硬件的问题。

  3.检查是首次打开,则初始化设备。

  4.识别次设备号,如有必要则更新f_op指针。

  5.如果需要,分配且设置要放在filp->private_data里的数据结构。

  释放设备由release()来完成,例如释放打印机是用lp_release(),而释放终端设备是用tty_release()。释放设备的一般步骤包括:

  1.释放在filp->private_data中的open分配的内存。

  2.如果是最后一次释放,则关闭设备。

  3.递减设别的使用计数。

  五、设备的读写操作:

  字符设备使用各自的read()和write()来进行数据读写。例如,对虚拟终端的读写是通过vcs_read()和vcs_write()来进行数据读写的。

  块设备使用通用的generic_file_read()和generic_file_write()来进行数据读写。这两个通用函数向请求表 添加读写请求,内核可以通过ll_rw_block()优化请求顺序。由于是对内存缓冲区而不是设备进行操作的,因而可以加快读写请求。如果内存缓冲区内 没有要读入的数据或是要将写请求写入设备,那么就要真正的执行数据传输。这是通过数据结构request_queue和request_fn()来完成 (include/linux/blkdev.h)。

  六、设备的控制操作:

  除了读写操作,有时还要控制设备。这可以通过设备驱动程序中的ioctl()来完成。例如IDE硬盘的控制可以通过hd_ioctl(),对光驱的控制可以通过cdrom_ioctl()。

  与读写操作不同,ioctl()的用法与具体设备密切相关。以软驱的floppy_ioctl()为例(drivers/block/floppy.c):

  static int fd_ioctl(struct inode *inode,

  struct file *filp,

  unsigned int cmd,

  unsigned long param);

  其中,cmd的取值及含义都是与软驱有关的,比如,FDEJECT表示弹出软盘。

  除了ioctl(),设备驱动程序还可能有其他控制函数,比如llseek()等。

  七、设备的轮询和中断处理:

  对于不支持中断的设备,读写时需要轮询设备状态,以及是否需要继续进行数据传输。例如,打印机。如果设备支持中断,则可按照中断方式进行。

 已同步至 xiang002的微博

评论 (0 个评论)

facelist

您需要登录后才可以评论 登录 | 注册
验证问答 换一个 验证码 换一个

关于LUPA|人才芯片工程|人才招聘|LUPA认证|LUPA教育|LUPA开源社区 ( 浙B2-20090187 浙公网安备 33010602006705号   

返回顶部