面對不斷升級的內核如何學(xué)習linux設備驅動(dòng)
如何應對不斷升級的內核
內核升級對驅動(dòng)的影響主要體現在,(1)驅動(dòng)接口定義的變化(2)內核的一些功能函數的名稱(chēng)、參數、頭文件、宏定義的變化(3)平臺代碼關(guān)于硬件操作方面封裝的一些函數的變化(4)設備模型的影響。下面探討一下,如何應對這幾個(gè)方面的問(wèn)題:
驅動(dòng)接口定義的變化
如:2.4內核中字符設備驅動(dòng)的注冊接口是
int register_chrdev(unsigned int major, const char * name, struct file_operations *fops)
而2.6內核中已經(jīng)不建議使用這種方法了,改為:
int cdev_add(struct cdev *p, dev_t dev, unsigned count)
又如:2.6.27內核中網(wǎng)卡接口的net_device結構成員和低版本的net_device結構成員也發(fā)生了一些變化。
這種接口定義及注冊方法帶來(lái)的變化,發(fā)生的并不頻繁。解決方案是:參考內核中的代碼。這種接口定義及注冊方法在內核中非常容易找到,如:字符設備驅動(dòng)的注冊方法及接口定義可以參照內核driver/char/目錄下的很多實(shí)例。
內核的一些功能函數的名稱(chēng)、參數、頭文件、宏定義的變化
如:中斷注冊函數的格式及參數在2.4內核、2.6內核低版本和高版本之間都存在差別
在2.6.8中,中斷注冊函數的定義為:
int request_irq(unsigned int irq, irqreturn_t (*handler)(int, void *, struct pt_regs *),unsigned long irq_flags, const char * devname, void *dev_id)
irq_flags的取值主要為下面的某一種或組合:
SA_INTERRUPT、SA_SAMPLE_RANDOM、SA_SHIRQ
在2.6.26中,中斷注冊函數的定義為:
int request_irq(unsigned int irq, irq_handler_t handler,unsigned long irqflags, const char *devname, void *dev_id)
typedef irqreturn_t (*irq_handler_t)(int, void *);
irq_flags的取值主要為下面的某一種或組合:(功能和2.6.8的對應)
IRQF_DISABLED、IRQF_SAMPLE_RANDOM、IRQF_SHARED
當出現這些問(wèn)題時(shí),編譯過(guò)程中,編譯器會(huì )給我們比較明確的錯誤提示,根據這些提示你可以判斷出是否是缺少頭問(wèn)題、是否是函數參數定義有誤等。解決問(wèn)題的最好辦法還是到你的目標內核中找信息。此時(shí)找問(wèn)題的方法可以借助于搜索,如:你可以在新的內核中搜索request_irq,看新內核中的驅動(dòng)是如何使用它的。這種方法非常有效。
平臺代碼關(guān)于硬件操作方面封裝的一些函數的變化
內核中,硬件平臺相關(guān)的代碼在內核更新過(guò)程中變化比較頻繁。和我們的設備驅動(dòng)也是息息相關(guān)。所以在針對一個(gè)新內核編寫(xiě)設備驅動(dòng)前,一定要熟悉你的平臺代碼的結構。有時(shí)平臺雖然提供了內核要求的接口函數,但使用起來(lái)功能卻并不完善。下面還是先舉個(gè)例子說(shuō)明平臺代碼更新對設備驅動(dòng)的影響。
如:在linux-2.6.8內核中,調用set_irq_type(IRQ_EINT0, IRQT_FALLING);去設置S3C2410的IRQ_EINT0的中斷觸發(fā)信號類(lèi)型,你會(huì )發(fā)現不會(huì )有什么效果。跟蹤代碼發(fā)現內核的set_irq_type函數需要平臺提供一個(gè)針對硬件平臺的實(shí)現函數
static struct irqchip s3c_irqext_chip = {
.mask = s3c_irqext_mask,
.unmask = s3c_irqext_unmask,
.ack = s3c_irqext_ack,
.type = s3c_irqext_type
};
s3c_irqext_type就是linux內核需要的實(shí)現函數,而s3c_irqext_type在2.6.8中的實(shí)現為:
static int s3c_irqext_type(unsigned int irq, unsigned int type)
{
irqdbf("s3c_irqext_type: called for irq %d, type %d", irq, type);
return 0;
}
原來(lái)并沒(méi)有實(shí)現。而在較高版本的內核,如2.6.26內核中,這個(gè)函數是實(shí)現了的。所以你一定要小心。當平臺函數不好用時(shí),一定要查查原因,或者直接操作硬件寄存器來(lái)達到目的。
2.6內核設備模型對驅動(dòng)的影響
在2.6內核中寫(xiě)設備驅動(dòng)和在2.4內核中有著(zhù)很大的不同,就是在設備驅動(dòng)中融入了比設備驅動(dòng)本身結構還復雜,難以理解的設備模型。初學(xué)驅動(dòng)時(shí)你可以不理會(huì )設備模型,但你會(huì )發(fā)現內核里的驅動(dòng)代碼基本上都是融入了設備模型的了。所以很多時(shí)候你不得不面對現實(shí),還是要弄懂它,并且它也的注冊方法也會(huì )隨著(zhù)內核的升級而發(fā)生變化。解決此類(lèi)問(wèn)題的最好方法還是參考目標內核驅動(dòng)代碼。
總結:
開(kāi)始學(xué)習設備驅動(dòng)時(shí),選擇一個(gè)當前比較流行的內核版本和硬件平臺。不著(zhù)急追趕最新潮流。這樣你可以找到的網(wǎng)絡(luò )資源會(huì )比較多,不至于有孤軍奮戰的感覺(jué)。我想這個(gè)過(guò)程應該不低于1年。當過(guò)了這個(gè)過(guò)程后,嘗試將你編寫(xiě)過(guò)的驅動(dòng)移植到各個(gè)目標平臺上。上面的一些建議、和應對方法是本人的一些經(jīng)驗總結,僅供參考。
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