/LDD_learning

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这是《Linux Device Drivers》的学习记录

先列出一些重要的资源

第一章 设备驱动程序简介

第二章 构造和运行模块

源码目录

  • hello_kernel

知识点

  • Makefile、Kconfig文件
  • module_init、module_exit
  • 安装（insmod）、卸载（rmmod）、查询（lsmod）模块
  • 查看输出（dmesg）

第三章 字符设备驱动程序

源码目录

  • globalmem
  • scull

知识点

  • 三类设备——字符设备、块设备、网络接口
  • 设备号、主设备号、次设备号
  • 设备号的分配与释放
  • 文件操作（open、release、write、read等）
  • file结构与inode结构
  • 字符设备cdev及其注册

学习资源

NOTE

第四章 调试技术

第五章 并发和竟态

scull源码使用的是互斥体
《Linux设备驱动开发详解》一书中的globalmem使用的是信号量

NOTE

第六章 高级字符驱动程序操作

ioctl小节

阻塞型IO

  • 源码目录－－/scull_pipe
  • 源码解读：http://blog.csdn.net/liuhaoyutz/article/details/7395057
  • 文中说源码有bug，但我想应该再仔细考虑。博文中的修改并没有体现出scull_p_setup_cdev()里分配的buffer在哪里被清理。而且scull_p_setup_cdev是无返回类型的，但里面却有一句return -ENOMEM;
  • 附加了一个阻塞IO的例子——globalfifo（这个例子源自《Linux设备驱动开发详解》）

poll和select

  • 源码目录－－/scull_poll
  • 要理解驱动程序中poll函数的作用和实现，必须先理解用户空间中poll和select函数的用法。
  • http://blog.csdn.net/liuhaoyutz/article/details/7400037
  • 用户空间的poll和select系统调用
  • 驱动程序poll的实现
  • 附加了一个轮询的例子——globalfifo（这个例子源自《Linux设备驱动开发详解》）

附加1 Android驱动程序开发

  • android_driver_example.tgz就是这个驱动的源码
  • 参考链接

http://blog.csdn.net/liuhaoyutz/article/details/8500300 源码与参考链接有一点点不同，主要在锁上

  • 调试在真实的nexus 5上进行

附加2 使用/proc文件系统来访问Linux内核的内容

例程文件夹 --- proc/

LDD第四章里有用proc文件系统进行调试

这里是网络上的一个例子，感觉比书里的清晰一点，做个补充

不同的是

参考链接里的proc_entry用旧的方式生成，即create_proc_entry

这个接口在新内核中已经被移除，得用proc_create

read、write方法需要通过struct file_operations结构赋予

这与链接中的方法很不一样，这里在之前的globalmem驱动程序的基础上

用proc_creat方法添加新的proc文件访问驱动接口

参考链接： http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-proc.html

附加3 /proc_hz一个最简单的proc例子

参考链接：http://www.linux.com/learn/linux-career-center/39972-kernel-debugging-with-proc-qsequenceq-files-part-2-of-3

这个例子做的仅仅是通过proc文件系统将内核的HZ值输出

它使用最新的proc_create()来产生proc文件，使用了seq_file接口

与LDD3不同的是，它使用single_open()打开show函数，而不是通过seq_open()打开完整的迭代器操作函数seq_operations。 关于seq_file和single_open()、seq_open()，可以参看下面的链接

参考链接：http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-kerns-usrs2/

附加4 /proc_evens－－一个完整的seq_file例子

参考链接：http://www.linux.com/learn/linux-career-center/44184-the-kernel-newbie-corner-kernel-debugging-with-proc-qsequenceq-files-part-3

这个例子是个独立的seq_file例子，而不像《LDD3》那样是scull驱动的补充。 所以它更清晰而又完整地讲解了seq_file的很多细节，包括：

  • start(),show(),next(),stop()
  • 《LDD3》没有的stop()的内容－－也就是释放资源（因为它的start并没有申请资源）
  • What If I Want to Print LOTS of Data?
  • 了解到参数*sfile, *v, *pos到意义和使用

做过这个例子再去看《LDD3》的这个小节，会有更清晰的理解。

需要说明的是 在最新的内核里(linux 3.13.0)，这个例子有一点小bug，也就是前面提到很多次的create_proc_entry()被proc_create()取代

附加 —— platform设备驱动

这个例子源自《Linux设备驱动开发详解》第12章
书中源码基于LDD6410平台，需通过在板文件里添加platform_device的方式注册platform设备
其实，这个例子是个虚拟硬件的字符设备驱动（也就是前面的globalfifo），可以在普通的x86平台下加载。
不同的是，在x86平台下没有找到板文件
这就需要在驱动源码里手动注册和注销platform设备，通过下面两个函数实现：
int platform_device_register(struct platform_device *pdev)
int platform_device_unregister(struct platform_device *pdev)
可以参考这篇混乱的博文

附加——异步通知

异步通知指的是：一旦设备就绪，则主动通知应用程序，这样应用程序不需要查询设备的状态，类似硬件的“中断“的概念，但它不是中断，准确的说法是“信号驱动的异步I/O“
参考《Linux设备驱动开发详解》第9章
globalfifo的异步通知功能添加到代码/globalfifo中
其中，globalfifo.c为驱动源码；globalfifo_test.c为测试程序代码

附加 ctags+vim 的使用

没做什么事情，就是生成了ctags标签，便于代码查阅，简单介绍一下安装和使用：

  • 安装：sudo apt-get install exuberant-ctags
  • 生成标签：ctags -R .

会在当前目录生成一个tags文件，里面记录着函数和变量等的定义和使用的位置。

  • 当前目录下用vim打开你要查阅的源码文件，可以使用下面的几个命令：
Keyboard command Action
Ctrl-] Jump to the tag underneath the cursor
:ts Search for a particular tag
:tn Go to the next definition for the last tag
:tp Go to the previous definition for the last tag
:ts List all of the definitions of the last tag
Ctrl-t Jump back up in the tag stack