面對(duì)不斷升級(jí)的內(nèi)核如何學(xué)習(xí)linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)
如何應(yīng)對(duì)不斷升級(jí)的內(nèi)核
內(nèi)核升級(jí)對(duì)驅(qū)動(dòng)的影響主要體現(xiàn)在,(1)驅(qū)動(dòng)接口定義的變化(2)內(nèi)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(tái)代碼關(guān)于硬件操作方面封裝的一些函數(shù)的變化(4)設(shè)備模型的影響。下面探討一下,如何應(yīng)對(duì)這幾個(gè)方面的問題:
驅(qū)動(dòng)接口定義的變化
如:2.4內(nèi)核中字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)的注冊(cè)接口是
int register_chrdev(unsigned int major, const char * name, struct file_operations *fops)
而2.6內(nèi)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(nèi)核中網(wǎng)卡接口的net_device結(jié)構(gòu)成員和低版本的net_device結(jié)構(gòu)成員也發(fā)生了一些變化。
這種接口定義及注冊(cè)方法帶來的變化,發(fā)生的并不頻繁。解決方案是:參考內(nèi)核中的代碼。這種接口定義及注冊(cè)方法在內(nèi)核中非常容易找到,如:字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)的注冊(cè)方法及接口定義可以參照內(nèi)核driver/char/目錄下的很多實(shí)例。
內(nèi)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(cè)函數(shù)的格式及參數(shù)在2.4內(nèi)核、2.6內(nèi)核低版本和高版本之間都存在差別
在2.6.8中,中斷注冊(cè)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(cè)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(duì)應(yīng))
IRQF_DISABLED、IRQF_SAMPLE_RANDOM、IRQF_SHARED
當(dāng)出現(xiàn)這些問題時(shí),編譯過程中,編譯器會(huì)給我們比較明確的錯(cuò)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(biāo)內(nèi)核中找信息。此時(shí)找問題的方法可以借助于搜索,如:你可以在新的內(nèi)核中搜索request_irq,看新內(nèi)核中的驅(qū)動(dòng)是如何使用它的。這種方法非常有效。
平臺(tái)代碼關(guān)于硬件操作方面封裝的一些函數(shù)的變化
內(nèi)核中,硬件平臺(tái)相關(guān)的代碼在內(nèi)核更新過程中變化比較頻繁。和我們的設(shè)備驅(qū)動(dòng)也是息息相關(guān)。所以在針對(duì)一個(gè)新內(nèi)核編寫設(shè)備驅(qū)動(dòng)前,一定要熟悉你的平臺(tái)代碼的結(jié)構(gòu)。有時(shí)平臺(tái)雖然提供了內(nèi)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(gè)例子說明平臺(tái)代碼更新對(duì)設(shè)備驅(qū)動(dòng)的影響。
如:在linux-2.6.8內(nèi)核中,調(diào)用set_irq_type(IRQ_EINT0, IRQT_FALLING);去設(shè)置S3C2410的IRQ_EINT0的中斷觸發(fā)信號(hào)類型,你會(huì)發(fā)現(xiàn)不會(huì)有什么效果。跟蹤代碼發(fā)現(xiàn)內(nèi)核的set_irq_type函數(shù)需要平臺(tái)提供一個(gè)針對(duì)硬件平臺(tái)的實(shí)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(nèi)核需要的實(shí)現(xiàn)函數(shù),而s3c_irqext_type在2.6.8中的實(shí)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(shí)現(xiàn)。而在較高版本的內(nèi)核,如2.6.26內(nèi)核中,這個(gè)函數(shù)是實(shí)現(xiàn)了的。所以你一定要小心。當(dāng)平臺(tái)函數(shù)不好用時(shí),一定要查查原因,或者直接操作硬件寄存器來達(dá)到目的。
2.6內(nèi)核設(shè)備模型對(duì)驅(qū)動(dòng)的影響
在2.6內(nèi)核中寫設(shè)備驅(qū)動(dòng)和在2.4內(nèi)核中有著很大的不同,就是在設(shè)備驅(qū)動(dòng)中融入了比設(shè)備驅(qū)動(dòng)本身結(jié)構(gòu)還復(fù)雜,難以理解的設(shè)備模型。初學(xué)驅(qū)動(dòng)時(shí)你可以不理會(huì)設(shè)備模型,但你會(huì)發(fā)現(xiàn)內(nèi)核里的驅(qū)動(dòng)代碼基本上都是融入了設(shè)備模型的了。所以很多時(shí)候你不得不面對(duì)現(xiàn)實(shí),還是要弄懂它,并且它也的注冊(cè)方法也會(huì)隨著內(nèi)核的升級(jí)而發(fā)生變化。解決此類問題的最好方法還是參考目標(biāo)內(nèi)核驅(qū)動(dòng)代碼。
總結(jié):
開始學(xué)習(xí)設(shè)備驅(qū)動(dòng)時(shí),選擇一個(gè)當(dāng)前比較流行的內(nèi)核版本和硬件平臺(tái)。不著急追趕最新潮流。這樣你可以找到的網(wǎng)絡(luò)資源會(huì)比較多,不至于有孤軍奮戰(zhàn)的感覺。我想這個(gè)過程應(yīng)該不低于1年。當(dāng)過了這個(gè)過程后,嘗試將你編寫過的驅(qū)動(dòng)移植到各個(gè)目標(biāo)平臺(tái)上。上面的一些建議、和應(yīng)對(duì)方法是本人的一些經(jīng)驗(yàn)總結(jié),僅供參考。
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