IMX6ULL嵌入式Linux驱动开发学习

以下内容是我在学习正点原子IMX6ULL开发板alpha中记录的笔记，部分摘录自正点原子IMX6ULL开发手册。

一、应用程序和驱动的交互原理交互原理

驱动就是获取外设或者传感器数据，控制外设。数据会提交给应用程序。Linux下驱动编写既要编写一个驱动，还要编写一个简单的测试应用程序APP。单片机下驱动和应用都是放到一个文件里面，也就是杂糅到一起。Linux下驱动和应用是完全分开的。

• 用户空间（用户态）和内核空间（内核态）

  • Linux操作系统内核和驱动程序运行在内核空间，应用程序运行在用户空间，避免应用程序不正确的使用资源对系统产生危害。

  • 应用程序想要访问内核资源有三种办法：系统调用、异常（中断）和陷入（软中断）。应用程序不会直接调用系统调用，而是通过API函数来间接的调用系统调用，比如POSIX、API和C库等。unix类操作系统种最常用的编程接口就是POSIX。

  • 系统调用处于内核空间，应用程序无法直接访问，因此需要“陷入”到内核，方法就是软中断，陷入内核以后还要指定系统调用号。（每个系统调用都有一个系统调用号）。

    

  • 应用程序可以直接使用系统调用函数，比如：open、close等，也可以使用C库提供的函数。上图的左侧竖线表示直接使用系统调用，右侧竖线表示使用C库里面的函数，而C库里面的函数最终也是调用的系统调用函数。

二、嵌入式驱动开发分类

Linux驱动分为3大类：

1. 字符设备驱动，最多的。
2. 块设备驱动，存储。
3. 网络设备驱动。

一个设备不一定只属于某一个类型。比如无线网卡，属于网络设备驱动，因为他又有USB和SDIO，因此也属于字符设备驱动。

三、字符设备驱动开发

• Linux里面一切皆文件，驱动设备表现就是一个/dev/目录下的一个文件，比如/dev/led文件，应用程序调用open函数打开设备，比如led。应用程序通过write函数向/dev/led写数据，比如写1表示打开，写0代表关闭。如果关闭设备就是调用close函数。
• 编写驱动的时候也需要编写驱动对应的open、close、read、write函数。字符设备驱动file_operation结构体。

1. 驱动最终是被应用调用的，在写驱动的时候要考虑应用开发的便利性。
2. 驱动是分驱动框架的，要按照驱动框架来编写，对于字符设备驱动来说，重点编写应用程序对应的open、close、read、write等函数。