linux驱动程序开发-第三节：linux设备驱动程序设计流程

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一、linux驱动的分类
1、字符设备驱动
1）设备：
LED、KEY、BEEP、声卡、显卡、摄像头、鼠标、键盘、触摸屏、手写板、USB、.....
[root@GEC6818 /]#ls /dev -l
crw-rw---- 1 root root 29, 0 Jan 1 1970 fb0
crw-rw---- 1 root root 14, 3 Jan 1 1970 dsp
crw-rw---- 1 root root 14, 19 Jan 1 1970 dsp1
crw-rw---- 1 root root 204, 64 Jan 1 1970 ttySAC0
crw-rw---- 1 root root 204, 65 Jan 1 1970 ttySAC1

2）特点：
设备类型是c。应用程序和驱动程序之间交互数据的时候，数据是以字节为单位，不同的设备类型，交互的数据格式不一样的。字符设备驱动数据是实时传递的，按照固定的格式传递。字符设备是没有缓存的，字符设备是没有文件系统的。

3）应用程序访问方法
linux系统IO函数：open()、read()、write()、ioctl()、close()、mmap()
触摸屏：
struct input_event ts_ev;
int fd=open("/dev/input/event0", O_RDONLY);
read(fd, &ts_ev, sizeof(struct input_event));
close(fd);

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2、块设备驱动
1）设备：
大容量的存储设备。如：eMMC（nand flash：8GB）、SD卡、U盘、移动硬盘、....
[root@GEC6818 /]#ls /dev -l
brw-rw---- 1 root root 179, 0 Jan 1 1970 mmcblk0
brw-rw---- 1 root root 179, 16 Jan 1 1970 mmcblk0boot1
brw-rw---- 1 root root 179, 1 Jan 1 1970 mmcblk0p1
brw-rw---- 1 root root 179, 8 Jan 1 1970 mmcblk0boot0
brw-rw---- 1 root root 179, 2 Jan 1 1970 mmcblk0p2
brw-rw---- 1 root root 179, 4 Jan 1 1970 mmcblk0p4
brw-rw---- 1 root root 179, 3 Jan 1 1970 mmcblk0p3
brw-rw---- 1 root root 179, 5 Jan 1 1970 mmcblk0p5
brw-rw---- 1 root root 179, 6 Jan 1 1970 mmcblk0p6
brw-rw---- 1 root root 179, 7 Jan 1 1970 mmcblk0p7

brw-rw-rw- 1 root root 8, 0 Jan 1 00:06 sda
brw-rw-rw- 1 root root 8, 1 Jan 1 00:06 sda1

2）特点：
块设备是带有缓存的，当缓存满了（刷新缓存）这些数据才会写到块设备上去。块设备是有文件系统的（根文件系统的格式是ext4）。数据是以块（block）为为单位的，1block=1024B。
3）应用程序访问方法
例：
U盘中有一个文件test.txt，编写一个程序，读取test.txt文件中的内容，并将该内容通过串口2发送出去。
如何访问U盘？
挂载-----将块设备以某一种文件系统的格式挂载到根文件系统的某个目录上，在根据该目录访问块设备。
有些嵌入式平台可以自动挂载U盘（做了配置文件）：
[root@GEC6818 /]#mount
sda1 on /mnt/udisk type vfat (rw,relatime,fmask=0000,dmask=0000,allow_utime=0022,codepage=cp437,iocharset=iso8859-1,shortname=mixed,utf8,errors=remount-ro)
U盘就自动挂载到/mnt/udisk/，文件系统的类型vfat。
[root@GEC6818 /]#ls /mnt/udisk/
1-STM32???? 5-tiny210
2-?????? System Volume Information
3-GEC6818 ???????
4-GEC210

访问方法：
fd = open("/mnt/udisk/test.txt", O_RDONLY);
read()
close()

手动挂载：
[root@GEC6818 /]#mount -t vfat /dev/sda1 /data
[root@GEC6818 /]#ls /data

如何访问串口
fd = open("/dev/ttySAC2", O_RDWR);
初始化串口2
write(fd, buf, sizeof(buf));
close(fd);

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3、网络设备驱动
1）设备：网卡（有线网卡、无线网卡）
如何查看网络设备？？
[root@GEC6818 /]#ifconfig -a
eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 0E:72:C9:E8:03:96
inet addr:192.168.22.180 Bcast:192.168.22.255 Mask:255.255.255.0
inet6 addr: fe80::c72:c9ff:fee8:396/64 Scope:Link
UP BROADCAST MULTICAST MTU:1500 Metric:1
RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:3 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:1000
RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:238 (238.0 B)
Interrupt:80

ip6tnl0 Link encap:UNSPEC HWaddr 00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00
NOARP MTU:1452 Metric:1
RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B)

lo Link encap:Local Loopback
LOOPBACK MTU:16436 Metric:1
RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B)

sit0 Link encap:IPv6-in-IPv4
NOARP MTU:1480 Metric:1
RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
collisions:0 txqueuelen:0
RX bytes:0 (0.0 B) TX bytes:0 (0.0 B)

2）特点：
   网卡----物理层
   网络驱动-----数据链路层

3）应用程序访问网络设备
socket套接字：字节流---TCP；数据报---UDP；原始套接字---开发网络协议
地址信息： IP地址和端口号
TCP的服务器
socket()/bind()/listen()/accept()/read()/recv()/write()/send()/close()
TCP的客户端
socket()/connect()//read()/recv()/write()/send()/close()

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二、linux驱动模型
以字符设备驱动为例。