一文讲解Linux驱动编程必备基础知识

Linux驱动程序编程是操作系统管理硬件设备的关键环节。
作为连接硬件和软件的桥梁；驱动程序主要在内核空间中运行，并向用户提供设备功能。
内核空间拥有对所有系统内存的特权访问；用户空间应用程序的权限有限，只能访问特定区域。
内核空间是内核驻留和运行的地址空间，它受到严格的访问控制，只能由内核访问。
相反，用户空间是应用程序在用户模式下运行的地方，CPU只能访问标记有用户权限的内存区域，并通过系统调用与内核交互。
Linux内核被设计为模块化，允许在运行时动态扩展功能。
模块是可插入代码块，最常见的加载和卸载命令是insmod和rmmod。
驱动程序框架遵循特定的结构，例如内核模块程序helloworld.c，具有入口点（例如helloworld_init）和出口点（例如helloworld_exit）来定义模块的行为和输出功能。
编写驱动程序时，需要引用module.h、init.h等头文件来声明入口函数和模块信息。
模块信息中使用MODULE_LICENSE()设置许可条件等描述；包括作者和许可证。
错误处理是驱动程序编程的重要组成部分，错误可能需要通过goto语句返回，并且应该使用printk()函数进行内核日志记录。
此外，内核模块支持通过module_param()宏指定的命令行参数。
允许动态调整模块的行为。
加载模块时；Modinfo可以用来查看参数说明，帮助用户适应。
Linux驱动程序编程中的内存管理；错误处理；丰富的知识，包括模块化设计以及用户空间和内核空间之间的交互。

linux驱动编写过程中遇到的几个问题及解决

1.屏幕报错：u​​nknownfield'ioctl'specifiedinitializer解决方案：检查include/linux/fs.h文件，发现这里定义的structfile_operations中没有ioctl，我们使用.unlocked_ioctl代替，并从参数形式中去掉structinode*。
2、应用中，将ioctl替换为unlocked_ioctl后，会出现如下错误：undefinedreferenceto`unlocked_ioctl'。
因为ioctl系统调用没有改变，仍然是原来的系统调用接口，只是在系统调用的实现中，ioctl()变成了unlocked_ioctl，在应用层，不需要关注这些变化内核中的实现只需要根据系统调用的使用来使用即可。
于是将app中的unlocked_ioctl改为ioctl，编译，OK通过。
3、驱动编译完成，开发表中insmod出现如下错误：WARNING:atlib/kobject.c:595kobject_put+0x50/0x64()kobject:'plop'(cbc60a00):isnotinitialized,yetkobject_put()isbeingcalled.---[endtraceda227214a82491b9]---insmod:cannotinsert'led_dev.ko':Cannotallocatememory原来我忘记写内存申请代码了，添加了kmalloc和memset。
4、再次insmod，出现如下错误代码：Unabletohandlekernelpagingrequestatvirtualaddress7f008820pgd=cbc70000[7f008820]*pgd=00000000错误内部:哎呀:5[#1]模块linkedin:led_dev(+)CPU:0Tainted:GW(3.0.1#439)PCisatled_init+0xa8/0x108[led_dev]LRisatkobj_map+0x144/0x154pc:[]lr:[]psr:60000013sp:cbc6bf10ip:cbc6beb0fp:cbc6bf24r10:00000000r9:bf002000r8:cbc6a000r7:00000000r6:bf0002bcr5:00000000r4:00000000r3:00000000r20000000r1:7f008000r0:00000000Flags:nZCvIRQsonFIQsonModeSVC_32ISAARMSegmentuserControl:00c5387dTable:5bc70008DAC:00000015Processinsmod(pid:112,stacklimit=0xcbc6a268)Steck:(0xcbc6bf10to0xcbc6c000)bf00:00000000c07463c0cbc6bf7ccbc6bf28bf20:c00343c8bf00200ccbc6bf64cbc6bf38c0073e240000000000000000000000000bf000000000ef52000d5bf9bf0002bc000000000000ef52000d5bf9bf0002bcbf60:00000000c0034ce8cbc6a00000000000cbc66bf80c0085960c0034398bf80:c00e8738c00e8610402004a8000dfcf80000000000000008000000000cbc6bfa8bfa4b400000858e0402004a8000dfcf800b5d0380000ef52000d5bf9ffff5f01bfc0:402004a8000dfcf80000000000000000800000000001be9c2e64be9c2e68bfe0:be9c2e68be9c2b1400021cfc402c1d746000001000b5d0385fffe8215fffec21[](让d_init+0xa8/0x108[led_dev])来自[](do_one_initcall+0x3c/0x188)[](do_one_initcall+0x3c/0x188)by[](sys_init_module+0x8c/0x1a4)[](sys_init_module+0x8c/0x1a4)by[>]---Segmentationfault最后，不同的百度，谷歌，不同的参考其他人们的驱动程序，发现硬件地址他们的开发板不是自己写的头文件，而是调用了mach中定义的头文件，OK，找​​到对应的开发表和对应的端口地址头文件，在驱动文件中添加如下头文件：#include#include#include好的，今天就到此为止，开发表格，测试。
进展顺利。
完成它。
5、驱动DS18B20温度测试模块时，看到网上代码中有一些函数可以直接设置引脚功能，比如Functiontouse。
我在网上查了很久才找到。
以上函数现在在#include中，在6410中对应的函数是：externints3c_gpio_cfgpin(unsignedintpin,unsignedintto6.最近学习移植linux内核，移植了新的linux内核和)。
安装新的NFS后，重新测试LED驱动，发现安装模块后，运行测试程序时会出现如下错误：-/bin/sh:./main:notfound(main是主机上编译的测试程序)原因：编译busybox时，选择了静态编译：BuildOptions->BuildBusyBoxasastaticbinary(nosharedlibs)BuildwithLargeFileSupport(foraccessingfile>2GB)如果选择BuildBusyBoxasastaticbinary(nosharedlibs)此时，所需的库就被静态链接到程序中了。
这些程序可以独立运行，无需额外的库。
/sh:main:未找到错误。
静态构建如：arm-linux-gcc–staticmain.c–omain7按正常方法安装配置tftp，并关闭防火墙，但是tftp总会报错：tftp:servererror:(0)Permissionedied解决方案：修改文件/etc/sysconfig/selinux，设置SELINUX=disabled，然后重新启动计算机。

如何编写Linux驱动程序

我们以模块的加载和卸载为例：

1先插入代码

#include

#包括。

2.然后输入以下代码：

staticintmy_init(void)

{

                                                                                         n0;

staticvoidmy_exit(void)

3然后输入以下代码：

{

            return

}

module_init(my_init);

module_exit(my_exit);

手把手教你写Linux驱动之模拟I2C&e2prom

在我们深入Linux驱动程序开发之前，让我们先了解一些基本知识。
Linux驱动程序开发是嵌入式系统开发的重要组成部分，涉及到硬件资源的管理和控制。
如果您对驱动程序开发感到好奇或正在寻找年收入数百万美元的机会，本文将为您提供入门指南。
驱动程序开发的主要语言是C，它在硬件和操作系统之间建立了桥梁并管理硬件资源。
Linux驱动程序和Windows或iOS驱动程序可能具有不同的功能，但硬件控制逻辑通常保持不变。
Linux驱动程序开发的吸引力在于其广泛的应用范围，无论是桌面系统、服务器还是移动设备。
为了让您更直观地了解Linux驱动开发流程，我们将教您如何编写模拟I2C控制器和e2prom访问驱动。
该驱动程序并没有完全模拟总线协议，也没有完全忽略协议细节，而是采取了折衷的方法来实现这一点。
所有代码示例和跟踪存储库均可在GitHub上获取。
I2C总线是一种常见的集成通信总线，e2prom是一种用于持久存储设备信息的非易失性存储器。
我们的驱动程序将模拟这些硬件组件，允许您在Linux环境中进行实验，而无需真正的硬件平台。
在Linux环境中，例如Deepin操作系统，您可以轻松地进行编程和实验。
快速的代码输入和清晰的思路是成功的关键。
为了模拟访问I2C控制器和e2prom，我们将构建一个完整的驱动程序框架，包括编写Makefile。
创建驱动程序框架时需要考虑的几个关键点包括：选择合适的编辑器（如vim）并了解Linux下的基本命令和路径概念（如pwd、ls等）。
在主Makefile中，我们将编写一个脚本来遍历并编译每个驱动模块。
接下来，我们将在一个目录下创建四个子目录，用于存放设备和驱动相关的代码。
每个子目录将包含一个Makefile和源代码文件。
在编写代码时，我们会遵循Linux驱动程序开发最佳实践，以确保代码结构清晰且易于维护。
在开发模拟I2C控制器的驱动程序的过程中，我们会编写一个设备模块（Dev）和一个驱动模块（Drv）。
每个模块都会遵循Linux驱动程序结构，包括初始化、注册和卸载等关键步骤。
通过实践，您将深入了解Linux驱动程序开发流程，并能够独立编写驱动程序代码。
最后，我们将演示一个完整的驱动程序开发过程，从编写Makefile到加载和测试驱动程序模块。
通过本指南，您将掌握Linux驱动开发的基础知识和实践技能，为您的嵌入式系统开发之旅打下坚实的基础。