linux驅動模型
① linux驅動程序結構框架及工作原理分別是什麼
一、Linux device driver 的概念x0dx0ax0dx0a系統調用是操作系統內核和應用程序之間的介面，設備驅動程序是操作系統內核和機器硬體之間的介面。設備驅動程序為應用程序屏蔽了硬體的細節，這樣在應用程序看來，硬體設備只是一個設備文件，應用程序可以象操作普通文件一樣對硬體設備進行操作。設備驅動程序是內核的一部分，它完成以下的功能:x0dx0ax0dx0a1、對設備初始化和釋放；x0dx0ax0dx0a2、把數據從內核傳送到硬體和從硬體讀取數據；x0dx0ax0dx0a3、讀取應用程序傳送給設備文件的數據和回送應用程序請求的數據；x0dx0ax0dx0a4、檢測和處理設備出現的錯誤。x0dx0ax0dx0a在Linux操作系統下有三類主要的設備文件類型，一是字元設備，二是塊設備，三是網路設備。字元設備和塊設備的主要區別是:在對字元設備發出讀/寫請求時，實際的硬體I/O一般就緊接著發生了，塊設備則不然，它利用一塊系統內存作緩沖區，當用戶進程對設備請求能滿足用戶的要求，就返回請求的數據，如果不能，就調用請求函數來進行實際的I/O操作。塊設備是主要針對磁碟等慢速設備設計的，以免耗費過多的CPU時間來等待。x0dx0ax0dx0a已經提到，用戶進程是通過設備文件來與實際的硬體打交道。每個設備文件都都有其文件屬性(c/b)，表示是字元設備還是塊設備?另外每個文件都有兩個設備號，第一個是主設備號，標識驅動程序，第二個是從設備號，標識使用同一個設備驅動程序的不同的硬體設備，比如有兩個軟盤，就可以用從設備號來區分他們。設備文件的的主設備號必須與設備驅動程序在登記時申請的主設備號一致，否則用戶進程將無法訪問到驅動程序。x0dx0ax0dx0a最後必須提到的是，在用戶進程調用驅動程序時，系統進入核心態，這時不再是搶先式調度。也就是說，系統必須在你的驅動程序的子函數返回後才能進行其他的工作。如果你的驅動程序陷入死循環，不幸的是你只有重新啟動機器了，然後就是漫長的fsck。x0dx0ax0dx0a二、實例剖析x0dx0ax0dx0a我們來寫一個最簡單的字元設備驅動程序。雖然它什麼也不做，但是通過它可以了解Linux的設備驅動程序的工作原理。把下面的C代碼輸入機器，你就會獲得一個真正的設備驅動程序。x0dx0ax0dx0a由於用戶進程是通過設備文件同硬體打交道，對設備文件的操作方式不外乎就是一些系統調用，如 open，read，write，close?， 注意，不是fopen， fread，但是如何把系統調用和驅動程序關聯起來呢?這需要了解一個非常關鍵的數據結構：x0dx0ax0dx0aSTruct file_operatiONs {x0dx0ax0dx0aint (*seek) (struct inode * ，struct file *， off_t ，int);x0dx0ax0dx0aint (*read) (struct inode * ，struct file *， char ，int);x0dx0ax0dx0aint (*write) (struct inode * ，struct file *， off_t ，int);x0dx0ax0dx0aint (*readdir) (struct inode * ，struct file *， struct dirent * ，int);x0dx0ax0dx0aint (*select) (struct inode * ，struct file *， int ，select_table *);x0dx0ax0dx0aint (*ioctl) (struct inode * ，struct file *， unsined int ，unsigned long);x0dx0ax0dx0aint (*mmap) (struct inode * ，struct file *， struct vm_area_struct *);x0dx0ax0dx0aint (*open) (struct inode * ，struct file *);x0dx0ax0dx0aint (*release) (struct inode * ，struct file *);x0dx0ax0dx0aint (*fsync) (struct inode * ，struct file *);x0dx0ax0dx0aint (*fasync) (struct inode * ，struct file *，int);x0dx0ax0dx0aint (*check_media_change) (struct inode * ，struct file *);x0dx0ax0dx0aint (*revalidate) (dev_t dev);x0dx0ax0dx0a}x0dx0ax0dx0a這個結構的每一個成員的名字都對應著一個系統調用。用戶進程利用系統調用在對設備文件進行諸如read/write操作時，系統調用通過設備文件的主設備號找到相應的設備驅動程序，然後讀取這個數據結構相應的函數指針，接著把控制權交給該函數。這是linux的設備驅動程序工作的基本原理。既然是這樣，則編寫設備驅動程序的主要工作就是編寫子函數，並填充file_operations的各個域。x0dx0ax0dx0a下面就開始寫子程序。x0dx0ax0dx0a#include
② linux驅動開發設備樹和匯流排之間的關系
在 Linux 系統中，設備樹（Device Tree）是一種數據結構，它用於描述硬體結構，幫助內核在啟動時確定硬體設備的位置和如何使用它們。在設備樹中，節點表示硬體設備，而邊表示設備之間的關系。
匯流排（Bus）是用於在計算機系統中傳輸數據的通道。它通常是一組連接設備的線路，並允許設備之間交塵掘換數據。在 Linux 中，匯流排也在設備樹中表示為節點，並且設備節點與匯流排節點之派培核間存在邊。
因此，在 Linux 系統中，設備樹用於描述硬體結構，其中包含設備和匯流排，以及它們之間的關系。在驅動程序開發中，開發人員通常使用設備樹來確定特定設備的位置中頌和如何與其通信。
③ Linux和安卓具體是存在什麼關系
Android一種基於Linux的自由及開放源代碼的操作系統。Linux操作系統的內核，安卓則是基於Linux內核開發的操作系統，安卓在Linux的基礎上提供了驅動以及用戶編程介面。
操作系統管理計算機硬體與軟體資源的計算機程序，同時也是計算機系統的內核與基石。操作系統需要處理如管理與配置內存、決定系統資源供需的優先次序、控制輸入設備與輸出設備、操作網路與管理文件系統等基本事務。操作系統也提供一個讓用戶與系統交互的操作界面。
Android以Bionic 取代Glibc、以Skia 取代Cairo、再以opencore取代FFmpeg等等。Android 為了達到商業應用，必須移除被GNU GPL授權證所約束的部份，例如Android將驅動程序移到 Userspace，使得Linux driver 與 Linux kernel徹底分開。
Bionic/Libc/Kernel/ 並非標準的Kernel header files。Android 的 Kernel header 是利用工具由 Linux Kernel header 所產生的，這樣做是為了保留常數、數據結構與宏。
(3)linux驅動模型擴展閱讀
APK安卓應用的後綴，是AndroidPackage的縮寫，即Android安裝包(apk)。APK是類似Symbian Sis或Sisx的文件格式。通過將APK文件直接傳到Android模擬器或Android手機中執行即可安裝。
apk文件和sis一樣，把android sdk編譯的工程打包成一個安裝程序文件，格式為apk。 APK文件其實是zip格式，但後綴名被修改為apk，通過UnZip解壓後，可以看到Dex文件，Dex是Dalvik VM executes的全稱，即Android Dalvik執行程序，並非Java ME的位元組碼而是Dalvik位元組碼。
Android在運行一個程序時首先需要UnZip，然後類似Symbian那樣直接執行安裝，和Windows Mobile中的PE文件有區別；
這樣做對於程序的保密性和可靠性不是很高，通過dexmp命令可以反編譯，但這樣做符合發展規律，微軟的 Windows Gadgets或者說WPF也採用了這種構架方式。
在Android平台中dalvik vm的執行文件被打包為apk格式，最終運行時載入器會解壓然後獲取編譯後androidmanifest.xml文件中的permission分支相關的安全訪問，但仍然存在很多安全限制，如果你將apk文件傳到/system/app文件夾下會發現執行是不受限制的。
最終平時安裝的文件可能不是這個文件夾，而在android rom中系統的apk文件默認會放入這個文件夾，它們擁有著root許可權。
④ 如何使用linux的Documentation來寫驅動
Linux I2C驅動是嵌入式Linux驅動開發人仔裂員經常需要編寫的一種驅動，因為凡是系統中使用到的I2C設備，幾乎都需要編寫相應的I2C驅動去配置和控制它，例如 RTC實時時鍾晶元、音視頻採集晶元、音視頻輸出晶元、EEROM晶元、AD/DA轉換晶元等等。
Linux I2C驅動涉及的知識點還是挺多的，主要分為Linux I2C的匯流排驅動（I2C BUS Driver）和設備驅動（I2C Clients Driver），本文主要關注如何快速地完成一個具體的I2C設備驅動（I2C Clients Driver）。關於Linux I2C驅動的整體架構、核心原理等可以在網上搜索其他相關文章學習。
本文主要參考了Linux內核源碼目錄下的 ./Documentation/i2c/writing-clients 文檔。以手頭的一款視頻採集晶元TVP5158為驅動目標，編寫Linux I2C設備驅動。
1. i2c_driver結構體對象
每一個I2C設備驅動，必須首先創造一個i2c_driver結構體對象，該結構體包含了I2C設備探測和注銷的一些基本方法和信息，示例如下：
static struct i2c_driver tvp5158_i2c_driver = { .driver = { .name = "tvp5158_i2c_driver", }, .attach_adapter = &tvp5158_attach_adapter, .detach_client = &tvp5158_detach_client, .command = NULL, };
其中，name欄位標識本驅動的名稱（不要超過31個字元），attach_adapter和detach_client欄位為函數指針，這兩個函數在I2C設備注冊的時候會自動調用，需要自己實現這兩個函數，後面將詳細講述。
2. i2c_client 結構體對象
上面定義的i2c_driver對象，抽象為一個i2c的驅動模型，提供對i2C設備的探測和注銷方法，而i2c_client結構體則是代表著一個具體的i2c設備，該結構體有一個data指針，可以指向任何私有的設備數據，在復雜點的驅動中可能會用到。示例如下：
struct tvp5158_obj{ struct i2c_client client; int users; // how many users using the driver }; struct tvp5158_obj* g_tvp5158_obj;
其中，users為示例，用戶可以自鄭戚褲己在tvp5158_obj這個結構體裡面添加感興趣的欄位，但是i2c_client欄位不可少。具體用法後面再詳細講。
3. 設備注冊及探測功能
這一步很關鍵，按照標準的要求來寫，則Linux系統會自動調用相關的代碼去探測你的I2C設備，並且添加到系統的I2C設備列表中以供後面訪問。
我們知道，每一個I2C設備晶元，都通過硬體連接設定好了該設備的I2C設備地址。因此，I2C設備的探測一般是靠設備地址來完成的。那麼，首先要在驅動代碼中聲明你要探測的I2C設備地址列表，以及一個宏。示例如下：
static unsigned short normal_i2c[] = { 0xbc >> 1, 0xbe >> 1, I2C_CLIENT_END }; I2C_CLIENT_INSMOD;
normal_i2c 數組包含了你需要探測的I2C設備地址列表，並且必須以I2C_CLIENT_END作為結尾，注意，上述代碼中的0xbc和0xbe是我在硬體上為我的tvp5158分配的地址，硬體上我支持通過跳線將喊簡該地址設置為 0xbc 或者 0xbe，所以把這兩個地址均寫入到探測列表中，讓系統進行探測。如果你的I2C設備的地址是固定的，那麼，這里可以只寫你自己的I2C設備地址，注意必須向右移位1。
宏 I2C_CLIENT_INSMOD 的作用網上有許多文章進行了詳細的講解，這里我就不詳細描述了，記得加上就行，我們重點關注實現。
下一步就應該編寫第1步中的兩個回調函數，一個用於注冊設備，一個用於注銷設備。探測函數示例如下：
static int tvp5158_attach_adapter(struct i2c_adapter *adapter) { return i2c_probe(adapter, &addr_data, &tvp5158_detect_client); }
這個回調函數系統會自動調用，我們只需要按照上述代碼形式寫好就行，這里調用了系統的I2C設備探測函數，i2c_probe()，第三個參數為具體的設備探測回調函數，系統會在探測設備的時候調用這個函數，需要自己實現。示例如下：
static int tvp5158_detect_client(struct i2c_adapter *adapter,int address,int kind) { struct tvp5158_obj *pObj; int err = 0; printk(KERN_INFO "I2C: tvp5158_detect_client at address %x ...\n", address); if( g_tvp5158_obj != NULL ) { //already allocated,inc user count, and return the allocated handle g_tvp5158_obj->users++; return 0; } /* alloc obj */ pObj = kmalloc(sizeof(struct tvp5158_obj), GFP_KERNEL); if (pObj==0){ return -ENOMEM; } memset(pObj, 0, sizeof(struct tvp5158_obj)); pObj->client.addr = address; pObj->client.adapter = adapter; pObj->client.driver = &tvp5158_i2c_driver; pObj->client.flags = I2C_CLIENT_ALLOW_USE; pObj->users++; /* attach i2c client to sys i2c clients list */ if((err = i2c_attach_client(&pObj->client))){ printk( KERN_ERR "I2C: ERROR: i2c_attach_client fail! address=%x\n",address); return err; } // store the pObj g_tvp5158_obj = pObj; printk( KERN_ERR "I2C: i2c_attach_client ok! address=%x\n",address); return 0; }
到此為止，探測並且注冊設備的代碼已經完成，以後對該 I2C 設備的訪問均可以通過 g_tvp5158_obj 這個全局的指針進行了。
⑤ 求教怎麼學習linux內核驅動
1.首先要了解為什麼要學習內核？下圖已表明，如果要從事驅動開發或系統研究，就要學習內核。
2.內核的知識就像下面的繩結一樣，一環扣一環，我們要解開它們，就必須要先找到線頭也就是內核中的函數介面。初學階段，我們一般不深入的研究內核代碼，會使用內核的介面函數就不錯了。
3.下面提供了如何學習這些內核函數的方法，就像解繩子一樣
4.學習內核的四步法則，思維導圖的設計尤為重要，這也是能否學習好內核的關鍵
5.語言基礎也需要扎實，所以需要把C語言鞏固鞏固
⑥ linux內核設備模型的主要組成單元有哪些
Linux內核設備模型的主要組成單元包括以下幾個：
設備驅動程序：設備驅動程序是用來控制硬體設備的軟體程序。它們提供了一個統一的介面，使應用程序能夠與硬體設備交互。在Linux內核設備模型中，設鋒祥備驅動程序負責注冊設備和處理設備事件。
設備節點：設備節點是在/dev目錄下創建的特殊文件，用來表示系統中的各種設備。應用程序可以通過打開設備節點文件來訪問設備。在Linux內核設備模型中，設備節點是通過設備驅動程序注冊到內核的。
設備樹：銀碼搏設備樹是一種描述硬體設備的數據結構。它包含了設備的物理屬性、連接方式和其他相關信息。在模漏Linux內核設備模型中，設備樹是用來描述系統中的硬體設備和它們之間的連接關系的。
匯流排：匯流排是用來連接多個設備的物理組件。在Linux內核設備模型中，匯流排是一個虛擬的概念，用來描述設備之間的邏輯連接關系。
中斷處理程序：中斷處理程序是用來響應硬體設備產生的中斷信號的軟體程序。它們負責處理中斷事件，並通知設備驅動程序。
這些組成單元共同構成了Linux內核設備模型，使得應用程序可以方便地訪問硬體設備，並實現設備的控制和管理。
⑦ linux驅動和android有區別嗎
大家都知道Android是基於Linux內核的操作系統，也曾經和Linux基金會因為內核問題產生過分歧，本文將開始對Android的內核進行剖析，主要介紹Android和Linux之間的關系，後續還會講到Android系統在Linux系統之上擴展的部分功能和驅動。
雖然Android基於Linux內核，但是它與Linux之間還是有很大的差別，比如Android在Linux內核的基礎上添加了自己所特有的驅動程序。下面我們就來分析一下它們之間究竟有什麼關系?
android是否能稱為一種新的操作系統呢？至少我自己認為不算是，它最多算作一個新的應用程序罷了。
一、Android為什麼會選擇Linux
成熟的操作系統有很多，但是Android為什麼選擇採用Linux內核呢?這就與Linux的一些特性有關了，比如：
1、強大的內存管理和進程管理方案
2、基於許可權的安全模式
3、支持共享庫
4、經過認證的驅動模型
5、Linux本身就是開源項目
更多關於上述特性的信息可以參考Linux 2.6版內核的官方文檔，這便於我們在後面的學習中更好地理解Android所特有的功能特性。接下來分析Android與Linux的關系。
二、Android不是Linux
看到這個標題大家可能會有些迷惑，前面不是一直說Android是基於Linux內核的嗎，怎麼現在又不是Linux了?迷惑也是正常的，請先看下面幾個要點，然後我們將對每一個要點進行分析，看完後你就會覺得Android不是Linux了。
因為它沒有本地窗口系統，沒有glibc的支持，而且並不包括一整套標準的Linux使用程序，同時增強了Linux以支持其特有的驅動。
1.它沒有本地窗口系統
什麼是本地窗口系統呢?本地窗口系統是指GNU/Linux上的X窗口系統，或者Mac OX X的Quartz等。不同的操作系統的窗口系統可能不一樣，Android並沒有使用(也不需要使用)Linux的X窗口系統，這是Android不是Linux的一個基本原因。
我很奇怪的是linux的Xwindow並不是其核心程序，你可以看到很多嵌入式linux根本不會用到這個圖形界面系統，而手機上的android不使用Xwindow不是很正常嗎？我們學習的時候用QT難道就不叫做linux系統了么？
2.它沒有glibc支持
由於Android最初用於一些便攜的移動設備上，所以，可能出於效率等方面的考慮，Android並沒有採用glibc作為C庫，而是Google自己開發了一套Bionic Libc來代替glibc。
庫文件不同，好吧，因為移植顯然是要修改庫文件和頭文件的吧，求指教
3.它並不包括一整套標準的Linux使用程序
Android並沒有完全照搬Liunx系統的內核，除了修正部分Liunx的Bug之外，還增加了不少內容，比如：它基於ARM構架增加的Gold-Fish平台，以及yaffs2 FLASH文件系統等。
4.Android專有的驅動程序
除了上面這些不同點之外，Android還對Linux設備驅動進行了增強，主要如下所示。
1)Android Binder 基於OpenBinder框架的一個驅動，用於提供 Android平台的進程間通信(InterProcess Communication，IPC)功能。源代碼位於drivers/staging/android/binder.c。
2)Android電源管理(PM) 一個基於標准Linux電源管理系統的輕量級Android電源管理驅動，針對嵌入式設備做了很多優化。源代碼位於：
kernel/power/earlysuspend.c
kernel/power/consoleearlysuspend.c
kernel/power/fbearlysuspend.c
kernel/power/wakelock.c
kernel/power/userwakelock.c
如果給內核添加驅動也可以稱之為不同的話？
3)低內存管理器(Low Memory Killer) 比Linux的標準的OOM(Out Of Memory)機制更加靈活，它可以根據需要殺死進程以釋放需要的內存。源代碼位於 drivers/staging/ android/lowmemorykiller.c。
4)匿名共享內存(Ashmem) 為進程間提供大塊共享內存，同時為內核提供回收和管理這個內存的機制。源代碼位於mm/ashmem.c。
5)Android PMEM(Physical) PMEM用於向用戶空間提供連續的物理內存區域，DSP和某些設備只能工作在連續的物理內存上。源代碼位於drivers/misc/pmem.c。
6)Android Logger 一個輕量級的日誌設備，用於抓取Android系統的各種日誌。源代碼位於drivers/staging/android/logger.c。
7)Android Alarm 提供了一個定時器，用於把設備從睡眠狀態喚醒，同時它還提供了一個即使在設備睡眠時也會運行的時鍾基準。源代碼位於drivers/rtc/alarm.c。
8)USB Gadget驅動 一個基於標准 Linux USB gadget驅動框架的設備驅動，Android的USB驅動是基於gaeget框架的。源代碼位於drivers/usb/gadget/。
9)Android Ram Console 為了提供調試功能，Android允許將調試日誌信息寫入一個被稱為RAM Console的設備里，它是一個基於RAM的Buffer。源代碼位於drivers/staging/android / ram_console.c。
10)Android timed device 提供了對設備進行定時控制的功能，目前支持vibrator和LED設備。源代碼位於drivers/staging/android /timed_output.c(timed_gpio.c)。
11)Yaffs2 文件系統 Android採用Yaffs2作為MTD nand flash文件系統，源代碼位於fs/yaffs2/目錄下。Yaffs2是一個快速穩定的應用於NAND和NOR Flash的跨平台的嵌入式設備文件系統，同其他Flash文件系統相比，Yaffs2能使用更小的內存來保存其運行狀態，因此它佔用內存小。Yaffs2的垃圾回收非常簡單而且快速，因此能表現出更好的性能。Yaffs2在大容量的NAND Flash上的性能表現尤為突出，非常適合大容量的Flash存儲。
⑧ linux屬性att文件 sys怎麼操作
Sys文件系統是一個類似於proc文件系統的特殊文件系統，用於將系統中的設備組織成層次結構，並向用戶模式程序提供詳細的內核數據結構信息。其實，就是 在用戶態可以通過對sys文件系統的訪問，來看內核態的一些驅動或者設備等。
去/sys看一看，
localhost:/sys#ls
/sys/ block/ bus/ class/ devices/ firmware/ kernel/ mole/ power/
Block目錄：包含所有的塊設備，進入到block目錄下，會發現下面全是link文件，link到sys/device/目錄下的一些設備。
Devices目錄：包含系統所有的設備，並根據設備掛接的匯流排類型組織成層次結構
Bus目錄：包含系統中所有的匯流排類型
Drivers目錄：包括內核中所有已注冊的設備驅動程序
Class目錄：系統中的設備類型（如網卡設備，音效卡設備等）。去class目錄中看
一下，隨便進到一個文件夾下，會發現該文件夾下的文件其實是連接文件，link到/sys/device/.../../...下的一個設備文件。
可以說明，其實class目錄並不會新建什麼設備，只是將已經注冊的設備，在class目錄下重新歸類，放在一起。
1，在sys下，表示一個目錄使用的結構體是 Kobject，但是在linux的內核中，有硬體的設備 和 軟體的驅動，在sys下都需要用一個目錄來表示。 單純的一個Kobject結構無法表示完全，增加了容器，來封裝Kobject。 即下面要將的：device和drive_device結構。
2，
最底層驅動目錄的上一層目錄，從sys角度上來說，他依然是個目錄，所以他也有Kobjec這個變數。但是從他的意義上講，他將
一些有公共特性Kobjec 的
device/driver_device結構組織到了一起，所以除了有Kobject這個變數外，他又添加了一些變數，組成了Kset這個結構來表示這
一級的目錄。但是僅僅是用Kset來表示了這一級的目錄，和1，一樣，僅僅表示一個目錄是不夠的，在linux內核中，需要他在軟體上有個映射。所以，也
將Kset進行了封裝，形成了
bus_type這個結構。
3， kobject在Kset的目錄下，那麼 device/device_driver 就在 bus_type結構下。所以，linux驅動模型中，驅動和設備都是掛在匯流排下面的。
4， 如上所述，Kset的意義：表示一個目錄（由結構體下的Kobject來完成），並且這個目錄下的所有目錄有共同的特性（所以說，Kset表示的目錄下，不一定非要是Kobject街頭的，也可以是Kset結構的。即：Kset嵌套Kset）。所以使用Kset來代替了以前的 subsystem結構。