执念、坚持-优快云博客

原创内核-mmap

ARM 架构支持一级页表映射，也就是说 MMU 根据 CPU 发来的虚拟地址可以找到第 1 个页表，从第 1 个页表里就可以知道这个虚拟地址对应的物理地址。一级页表里地址映射的最小单位是 1M。ARM 架构还支持二级页表映射，也就是说 MMU 根据 CPU 发来的虚拟地址先找到第 1 个页表，从第 1 个页表里就可以知道第 2 级页表在哪里；再取出第 2级页表，从第 2 个页表里才能确定这个虚拟地址对应的物理地址。二级页表地址映射的最小单位有 4K、 1K， Linux使用 4K。

2024-08-13 22:53:25 825 1

原创中断的线程化处理

内核中有一个struct irq_desc结构体数组，有一个属性是struct irqaction* action，这个结构体中有一个属性irq_handler_t thread_fn，就对应的是request_threaded_irq函数中的thread_fn；内核线程被唤醒后，执行thread_fn函数可能有程序在等待thread_fn函数被执行，调用wake_threads_waitq(desc)来唤醒它。上半部用来处理紧急的事情，下半部用一个内核线程来处理，这个内核线程专用于这个中断。

2024-08-13 22:16:23 973

原创内核工作队列

参考内核头文件structstruct0第1个宏是用来定义一个结构体，要指定它的函数。第2个宏用来定义一个结构体，也要指定它的函数。所以delayed，意思就是说要让它运行时，可以指定：某段时间之后再执行。如果要在代码中初始化0。

2024-08-12 23:26:10 969

原创中断下半部 tasklet

当发生某一个硬件中断时，内核会调用对应的硬件中断处理函数，处理完之后，会去处理软件中断；从类似soft数组中取出action函数，对于lastlet这种软件中断，对应的函数是tasklet_action，这个函数会从某个队列/链表里取出每一个tasklet结构体，执行里面的函数。可以看到，发生 2 次硬件中断 A 时，它的上半部代码执行了 2 次，但是下半部代码只执行了一次。在第⑦步里，它会去执行中断 A 的下半部，也会去执行中断 B 的下半部。所以，同一个中断的上半部、下半部，在执行时是多对一的关系。

2024-08-12 22:31:18 889

原创定时器的使用

这表示内核每秒中会发生 100 次系统滴答中断(tick)，这就像人类的心跳一样，这是 Linux 系统的心跳。所谓定时器，就是闹钟，时间到后你就要做某些事。核心在于：在 GPIO 中断中并不立刻记录按键值，而是修改定时器超时时间，10ms 后再处理。按下或松开一个按键，它的 GPIO 电平会反复变化，最后才稳定。如果不处理抖动的话，用户只操作一次按键，中断程序可能会上报多个数据。显然第 1 种方法太耗时，违背“中断要尽快处理”的原则，你的系统会很卡。在内核中使用定时器很简单，涉及这些函数（参考内核源码。

2024-08-11 23:00:19 922

原创阻塞与非阻塞

从驱动代码也可以看出来，当 APP 打开某个驱动时，在内核中会有一个struct file 结构体对应这个驱动，这个结构体中有 f_flags，就是打开文件时的标记位；也可以清除这个位表示阻塞。使用 poll 时，可以设置超时时间为 0，这样即使没有数据它也会立刻返回，这就是非阻塞方式。APP 调用open函数时，传入O_NONBLOCK，就表示要使用非阻塞方式；使用 poll 时，如果传入的超时时间不为 0，这种访问方法也是阻塞的。先输出-1，因为没有中断（此时是非阻塞），10次之后是阻塞的。

2024-08-11 18:05:51 410

原创异步通知机制

写信号处理函数in val;注册信号处理函数// 3注册信号处理函数打开文件把APP的pid告诉驱动程序；读取驱动程序flag并设置FASYNC位为1。

2024-08-11 17:41:55 1023

原创 POLL机制的内核代码详解

即 table->pt->qproc = __pollwait， __pollwait 将在驱动的 poll 函数里用到。当执行完①之后，在⑥或⑦处， pt->_qproc 被设置为 NULL，所以第二次调用驱动程序的 poll 时，不会再次把线程放入某个队列里。是一个宏，它定义于 include/linux/syscalls.h，展开后就有 sys_poll 函数。沿着②③④⑤，你可以看到：驱动程序里的poll_wait会调用__pollwait 函数把线程放入某个队列。，他们对应的内核函数都是。

2024-08-11 12:25:05 804

原创 POLL机制

POLL方式：妈妈要干很多活，但是可以陪小孩睡一会，定个闹钟要浪费点时间，但是可以继续干活。使用休眠-唤醒的方式等待某个事件发生时，有一个缺点：等待的时间可能很久。使用 poll 机制时，驱动程序的核心就是提供对应的 drv_poll 函数。⑦ 线程从休眠中被唤醒，继续执行 for 循环，再次调用 drv_poll： drv_poll 返回数据状态；什么都不做，5秒超时，调用两次drv_poll函数（打印两次）。⑥ 在休眠过程中，一直没有按下了按键，超时时间到：内核把这个线程唤醒；后，很有可能会休眠。

2024-08-11 12:17:50 989

原创休眠-唤醒

值得注意的是，上面 2个红线部分都属于 APP1 的“上下文”，或者这样说：红线所涉及的代码，都是 APP1调用的。但是按键的中断服务程序，不属于 APP1的“上下文”，这是突如其来的，当中断发生时， APP1正在休眠呢。当按下按键，驱动程序中的中断服务程序被调用，它会记录数据，并唤醒APP1。中剩下的代码，把数据复制回用户空间，返回用户空间。在 APP1的“上下文”，也就是在 APP1的执行过程中，它是可以休眠的。驱动中有数据时，图中红线就是APP1 的执行过程，设计用户态、内核态。

2024-08-10 23:39:04 616

原创修改设备树及上机操作

哎呀，好像不对，需要的是，按下是1，松开是0，重新在驱动文件中设置。我们只需要指定GPIO信息，表示使用哪个GPIO即可。这里没问题，如果不是/boot分区，重新挂载。把编译出来的设备树文件拷贝到/boot目录下。安装驱动，按按键测试，按下是0，松开是1。使用前面编译出来的驱动。测试，按下1，松开0。

2024-08-10 22:20:16 492

原创编写使用中断的按键驱动程序

而这些基础知识是更复杂的驱动程序的基础要素，以后的复杂驱动程序也就是对硬件操作的封装不同罢了，但是要用到的基础编程是一样的。还是建议从头写按键驱动，特别是如何使用中断。查看原理图确定按键使用的引脚，再在设备树中添加节点，在节点中指定中断信息。对于GPIO 按键，我们并不需要去写驱动程序，使用内核自带的驱动程序。休眠-唤醒、POLL机制、异步通知、定时器、中断的线程化处理。就可以了，然后你需要做的只是修改设备树指定引脚及按键值。

2024-08-10 16:46:08 182

原创在设备树中指定中断_在代码中获得中断

对于SPI设备节点， SPI总线驱动在处理设备树里的 SPI 子节点时，也会处理其中的中断信息。假设GPIO1有32 个中断源，但是它把其中的16个汇聚起来向GIC发出一个中断，把另外16个汇聚起来向GIC发出另一个中断。如果中断控制器有级联关系，下级的中断控制器还需要表明它的“interrupt-parent”是谁，用了interrupt-parent ” 中的哪一个“ interrupts”。一个外设，它的中断信号接到哪个“中断控制器”的哪个“中断引脚”，这个中断的触发方式是怎样的？

2024-08-10 14:33:32 801

原创 Linux 中断系统中的重要数据结构

比如GPIO控制器里有第1号中断，UART模块里也有第1号中断，这两个“第1号中断”是不一样的，它们属于不同的“域”──irq_domain。假设irq_desc[A].handle_irq是XXX_gpio_irq_handler(XXX 指厂家)，这个函数需要读取芯片的 GPIO控制器，细分发生的是哪一个GPIO中断(假设是 B)，再去调用irq_desc[B].handle_irq。对于共享中断，比如GPIO中断B，它的中断来源可能有多个，每个中断源对应一个中断处理函数。

2024-08-08 22:49:19 814

原创 Linux 系统对中断处理的演进

很耗时的中断处理，应该放到线程里去可以使用 work，work queue在中断上半部调用 schedule_work 函数，触发 work 的处理既然是在线程中运行，那对应的函数可以休眠。

2024-08-06 22:42:07 941

原创 Linux 系统对中断的处理

在 Linux 中：资源分配的单位是进程，调度的单位是线程，也就是说，在一个进程里，可能有多个线程，这些线程共用打开的文件句柄、全局变量等等。而这些线程，之间是互相独立的，“同时运行”，也就是说：每一个线程，都有自己的栈。可以，但是开销太大：读按键的程序，要把按键通知播放音乐的程序，进程间通信的效率没那么高。从上图可知， CPU内部的寄存器很重要，如果要暂停一个程序，中断一个程序，就需要把这些寄存器的值保存下来：这就称为保存现场。这样，按键的读取及 GUI 显示、音乐的播放，可以分开来，不必混杂在一起。

2024-08-05 22:45:15 1000

原创异常与中断的概念及处理流程

但是表中的各个异常向量的偏移地址，是固定的：复位向量偏移地址是 0，中断是 0x18。在主程序运行过程中，出现了特定的中断触发条件（中断源），使得CPU 暂停在当前正在运行的程序，转而去处理中断程序，处理完成后又返回原来被暂停的位置继续运行。当一个中断程序正在运行时，又有新的更高优先级的中断源申请中断，CPU 再次暂停当前中断程序，转而去处理新的中断程序，处理完成后以此进行返回。在向量表里，一般都是放置一条跳转指令，发生该异常时， CPU 就会执行向量表中的跳转指令，去调用更复杂的函数。

2024-08-05 22:07:19 1190

原创 GPIO 子系统LED驱动程序上机操作

就可以在 GUI 界面中选择引脚，配置它的功能，这就可以自动生成 Pinctrl 的子节点信息。100ASK_IMX6ULL 使用的 LED 原理图如下，可知引脚是。然后把设备树拷贝到开发板的/boot目录下，更新设备树，然后reboot,然后insmod就行了。原来的这个led被用来作为cpu的指示灯；要在设备树文件中搜索出来，然后disable一下。确定引脚并生成设备树节点，NXP 公司对于 IMX6ULL 芯片，有设备树生成工具，安装。对应的设备树代码生成，把自动生成的设备树信息，放到内核源码。

2024-08-02 23:08:40 302

原创基于 GPIO 子系统的 LED 驱动程序

的地位跟其他模块，比如 I2C、 UART 的地方是一样的，要使用某个引脚，需要先把引脚配置为 GPIO 功能，这要使用 Pinctrl 子系统，只需要在设备树里指定就可以。下面，保存该厂家的文档，如果连文档都没有，那只能参考内核源码中的设备树文件，在内核源码目录。有些芯片提供了设备树生成工具，在GUI 界面中选择引脚功能和配置信息，就可以自动生成。本身需要确定引脚，这也需要在设备树里指定。核心代码是如下，它从该设备(对应设备树中的设备节点)获取名为。，对应的，驱动代码中要注册一个。

2024-08-01 23:08:51 467

原创 GPIO 子系统重要概念

几乎在所有的ARM 芯片中，GPIO 都分为几组，每组若干个引脚，所以在使用GPIO 子系统之前，我们就要确定它是哪组的，组里的哪一个的。的基地址是128，ngpio 是个数，GPIOH是第H 组GPIO ，有时候是一串别的字符串，根据字符在设备树中查找对应的GPIO 组。，这通常都由芯片厂家设置好，我们要做的是找到它的名字，比如gpio1，然后指定要用它里面的那个引脚，比如。以前我们通过寄存器来操作 GPIO 引脚，即使LED 驱动程序，对于不同的板子它的代码也完全不同。

2024-07-30 22:26:51 1053

原创 GPIO && Pinctrl 子系统

大多数的芯片，没有单独的 IOMUX 模块，引脚的复用、配置等等，就是在GPIO 模块内部实现的。Pinctrl 系统的客户，那就是使用 Pinctrl 系统的设备，使用引脚的设备。现在的芯片动辄几百个引脚，在使用到 GPIO 功能时，让你一个引脚一个引脚去找对应的寄存器，这要疯掉。所以为了更方便驱动工程师的开发，要把引脚的复用、配置抽出来，做成 Pinctrl 子系统，给 GPIO、I2C 等模块使用。比如默认状态下， UART 设备是工作的，那么所用的引脚就要复用为 UART 功能。

2024-07-29 23:21:15 831

原创查询方式的按键驱动程序_编写框架

对于 LED，APP 调用 open 函数导致驱动程序的 led_open 函数被调用。安装驱动程序后并不意味着会使用对应的硬件，而 APP 要使用对应的硬件，必须先调用 open 函数。APP 继续调用 write 函数传入数值，在驱动程序的 led_write 函数根据该数值去设置 GPIO的数据寄存器，从而控制 GPIO 的输出电平。按键没被按下时，上图中左边的 GPIO 电平为高，右边的 GPIO 电平为低。按键被按下后，上图中左边的 GPIO 电平为低，右边的 GPIO 电平为高。

2024-07-28 22:34:12 287

原创 APP 怎么读取按键值

APP 得到 poll/select 函数的返回结果后，如果确认是有数据的，则再调用 read 函数，这会导致驱动中的 read 函数被调用，这时驱动程序中含有数据，会直接返回数据。APP 调用 fcntl 函数，把驱动程序的 flag 改为 FASYNC，这会导致驱动程序的 fasync 函数被调用，它只是简单记录进程 PID。当用户按下按键时，GPIO 中断被触发，导致驱动程序之前注册的中断服务程序被执行。当用户按下按键时，GPIO 中断被触发，导致驱动程序之前注册的中断服务程序被执行。

2024-07-28 21:38:56 1063

原创 LED 模板驱动程序的改造：设备树

核心永远是结构体。上述的三种方法，只是指定的硬件资源的方式不一样。

2024-07-28 16:03:04 846

原创内核里操作设备树的常用函数

处理 DTBof_fdt.h // dtb 文件的相关操作函数, 我们一般用不到,// 因为 dtb 文件在内核中已经被转换为 device_node 树(它更易于使用)处理of.h // 提供设备树的一般处理函数// 比如 of_property_read_u32(读取某个属性的 u32 值),// of_get_child_count(获取某个 device_node 的子节点数of_address.h // 地址相关的函数,

2024-07-27 22:26:58 919

原创内核对设备树的处理

如果 of_match_table 中含有 name 值，就跟 dev 的 name 属性比较，若一致则成功，否则返回失败。而设备树中建议不再使用 devcie_type 和 name 属性，所以基本上只使用设备节点的compatible 属性来寻找匹配的 platform_driver。接下来比较。

2024-07-27 21:48:46 771

原创设备树语法基础知识

再来，同一款芯片的板子，它们所用的外设资源都不一样的，比如A板子用到GPIOA，B板用到GPIOB。我们需要编写设备树文件（dts：device tree source），它需要编译为dtb(device tree blob)文件，内核使用的是dtb文件。一旦你需要更换LED 所用到的 GPIO 引脚，需要修改驱动程序源代码，重新编译，重新加载驱动。回想，要操作硬件就需要去操作复杂的寄存器，如果设备树可以操作寄存器，那么它就是“驱动”，它就一样很复杂。的意思就是“机器描述”，学到内核启动流程时才涉及。

2024-07-27 15:07:09 943

原创 LED 模板驱动程序的改造：总线设备驱动模型

并且，使用时要先加载 a.ko。

2024-07-20 16:19:42 276

原创驱动进化之路：总线设备驱动模型

最先比较：platform_device. driver_override 和 platform_driver.driver.name。然后比较：platform_device. name 和 platform_driver.id_table[i].name。使用哪个引脚，怎么操作引脚，都写死在代码中。代码稍微复杂，但是易于扩展。，将资源与驱动分离开来。冗余代码太多，修改引脚时设备端的代码需要重新编译。文件，把它传给内核，无需重新编译内核/驱动。无冗余代码，修改引脚时只需要修改。修改引脚时，需要重新编译。

2024-07-16 16:46:07 742

原创驱动设计的思想：面向对象/分层/分离

比如 board_A.c 使用芯片 chipY，那就可以写出：chipY_gpio.c，它实现芯片 Y 的 GPIO操作，适用于芯片 Y 的所有 GPIO 引脚。以面向对象的思想，在 board_A_led.c 中实现 led_resouce 结构体，它定义“资源”──要用哪一个引脚。在 chipY_gpio.c 中仍是实现 led_operations 结构体，它要写得更完善，支持所有 GPIO。使用时，我们只需要在 board_A_led.c 中指定使用哪一个引脚即可。你要去修改上面结构体中的。

2024-07-15 22:29:58 354

空空如也

空空如也