面對不斷升級的內核如何學習linux設備驅動
如何應對不斷升級的內核
內核升級對驅動的影響主要體現(xiàn)在,(1)驅動接口定義的變化(2)內核的一些功能函數(shù)的名稱、參數(shù)、頭文件、宏定義的變化(3)平臺代碼關于硬件操作方面封裝的一些函數(shù)的變化(4)設備模型的影響。下面探討一下,如何應對這幾個方面的問題:
驅動接口定義的變化
如:2.4內核中字符設備驅動的注冊接口是
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/目錄下的很多實例。
內核的一些功能函數(shù)的名稱、參數(shù)、頭文件、宏定義的變化
如:中斷注冊函數(shù)的格式及參數(shù)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(shù)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(shù)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(xiàn)這些問題時,編譯過程中,編譯器會給我們比較明確的錯誤提示,根據(jù)這些提示你可以判斷出是否是缺少頭問題、是否是函數(shù)參數(shù)定義有誤等。解決問題的最好辦法還是到你的目標內核中找信息。此時找問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,看新內核中的驅動是如何使用它的。這種方法非常有效。
平臺代碼關于硬件操作方面封裝的一些函數(shù)的變化
內核中,硬件平臺相關的代碼在內核更新過程中變化比較頻繁。和我們的設備驅動也是息息相關。所以在針對一個新內核編寫設備驅動前,一定要熟悉你的平臺代碼的結構。有時平臺雖然提供了內核要求的接口函數(shù),但使用起來功能卻并不完善。下面還是先舉個例子說明平臺代碼更新對設備驅動的影響。
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)信號類型,你會發(fā)現(xiàn)不會有什么效果。跟蹤代碼發(fā)現(xiàn)內核的set_irq_type函數(shù)需要平臺提供一個針對硬件平臺的實現(xiàn)函數(shù)
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內核需要的實現(xiàn)函數(shù),而s3c_irqext_type在2.6.8中的實現(xiàn)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;
}
原來并沒有實現(xiàn)。而在較高版本的內核,如2.6.26內核中,這個函數(shù)是實現(xiàn)了的。所以你一定要小心。當平臺函數(shù)不好用時,一定要查查原因,或者直接操作硬件寄存器來達到目的。
2.6內核設備模型對驅動的影響
在2.6內核中寫設備驅動和在2.4內核中有著很大的不同,就是在設備驅動中融入了比設備驅動本身結構還復雜,難以理解的設備模型。初學驅動時你可以不理會設備模型,但你會發(fā)現(xiàn)內核里的驅動代碼基本上都是融入了設備模型的了。所以很多時候你不得不面對現(xiàn)實,還是要弄懂它,并且它也的注冊方法也會隨著內核的升級而發(fā)生變化。解決此類問題的最好方法還是參考目標內核驅動代碼。
總結:
開始學習設備驅動時,選擇一個當前比較流行的內核版本和硬件平臺。不著急追趕最新潮流。這樣你可以找到的網(wǎng)絡資源會比較多,不至于有孤軍奮戰(zhàn)的感覺。我想這個過程應該不低于1年。當過了這個過程后,嘗試將你編寫過的驅動移植到各個目標平臺上。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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