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[原创]Blackfin嵌入式系统中设备驱动编写中的注意事项

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今天给新同学做了个讲座,讲了驱动程序的编写,马上开始嵌入式竞赛了,培训累啊。。。。。。

在这把我讲的一些重要的内容写一下,与大家共勉。

 1。I/O Port。

  和硬件打交道离不开I/O Port,老的ISA设备经常是占用实际的I/O端口,在linux下,操作系统没有对I/O口屏蔽,也就是说,任何驱动程序都可对任意的I/O口操作,这样就很容易引起混乱。每个驱动程序应该自己避免误用端口。

  有两个重要的kernel函数可以保证驱动程序做到这一点。

  1)check_region(int io_port,int off_set)

  这个函数察看系统的I/O表,看是否有别的驱动程序占用某一段I/O口。

  参数1:io端口的基地址,

  参数2:io端口占用的范围。

  返回值:0 没有占用,非0,已经被占用。

  2)request_region(int io_port,int off_set,char *devname)

  如果这段I/O端口没有被占用,在我们的驱动程序中就可以使用它。在使用之前,必须向系统登记,以防止被其他程序占用。登记后,在/proc/ioports文件中可以看到你登记的io口。

  参数1:io端口的基地址。

  参数2:io端口占用的范围。

  参数3:使用这段io地址的设备名。

  在对I/O口登记后,就可以放心地用inb(),outb()之类的函来访问了。

在一些pci设备中,I/O端口被映射到一段内存中去,要访问这些端口就相当于访问一段内存。经常性的,我们要获得一块内存的物理地址。

 

  2。内存操作
  在设备驱动程序中动态开辟内存,不是用malloc,而是kmalloc,或者用get_free_pages直接申请页。释放内存用的是kfree,或free_pages。请注意,kmalloc等函数返回的是物理地址!

  注意,kmalloc最大只能开辟128k-16,16个字节是被页描述符结构占用了。

  内存映射的I/O口,寄存器或者是硬件设备的RAM(如显存)一般占用F0000000以上的地址空间。在驱动程序中不能直接访问,要通过kernel函数vremap获得重新映射以后的地址。

  另外,很多硬件需要一块比较大的连续内存用作DMA传送。这块程序需要一直驻留在内存,不能被交换到文件中去。但是kmalloc最多只能开辟128k的内存。

  这可以通过牺牲一些系统内存的方法来解决。

  

  3。中断处理

  同处理I/O端口一样,要使用一个中断,必须先向系统登记。

int request_irq(unsigned int irq ,void(*handle)(int,void *,struct pt_regs *),

unsigned int long flags,const char *device);

irq: 是要申请的中断。

handle:中断处理函数指针。

flags:SA_INTERRUPT 请求一个快速中断,0 正常中断。

device:设备名。
 
  如果登记成功,返回0,这时在/proc/interrupts文件中可以看你请求的中断。

 

  4。一些常见的问题。

  对硬件操作,有时时序很重要。但是如果用C语言写一些低级的硬件操作的话,gcc往往会对你的程序进行优化,这样时序会发生错误。如果用汇编写呢,gcc同样会对汇编代码进行优化,除非用volatile关键字修饰。最保险的办法是禁止优化。这当然只能对一部分你自己编写的代码。如果对所有的代码都不优化,你会发现驱动程序根本无法装载。这是因为在编译驱动程序时要用到gcc的一些扩展特性,而这些扩展特性必须在加了优化选项之后才能体现出来。

学生还是很有兴趣的,可惜基础不怎么好,需要好好培养。