嵌入式系统原理及应用教程PPT课件

1、庄?= i宰$ s 帕 IIW帕 6 來 JapEOJOOHM 帕QAZO-OGCOel PCM-ddv 40 - oo 上 OS BPB3H10. 1. 1嵌入式Linux设备驱动程序分类静态加载的驱动程序动态加载的驱动程序Linux将设备按照功能特性划分为三种类型：字符 设备，块设备和网络设备。10.1.2最简单的内核模块1 helloworld模块源代码2.模块的编译3.模块的加载和卸载ioHuade School of AppIi od Toohnology10. 2嵌入式Linux设备驱动重要技术10. 2. 1内存与I/O端口(1) 内核空间和用户空间(2) 内核中内存分配内核中获

2、取内存的几种方式如下。 通过伙伴算法分配大片物理内存 通过s 1 ab缓冲区分配小片物理内存 非连续内存区分配 高端内存映射固定线性地址映射(3) I/O端口根据CPU体系结构的不同，CPU对10端口的编址方式 有两种：I/O映射方式(I/0-mapped)和内存映射方 式(Memory-mapped)。下面主要讨论一下内存映射方式访问I/O端口的方 法，我们称之为I/O内存操作。I/O内存区必须在使用前分配 I/O内存映射访问I/O内存映射到用户空间10.1嵌入式Linux驱动程序开发基础Huade School of AppIi od Toohnology10. 2. 2 同步机制Linu

3、x内核中包含的同步机制包括：原子操作、信 号量 (semaphore)、读写信号量 (rw_semaphore)、 自旋锁(spinlock)、大内核锁(Big Kernel Lock, BKL) 读写锁(rwlock) 读拷贝更新(Read-Copy Update, RCU)和seqlock (顺序锁)等。10.1嵌入式Linux驱动程序开发基础Huade School of AppIi od Toohnology10.1嵌入式Linux驱动程序开发基础Huade School of AppIi od Toohnology1. 原子操作原子操作主要用于实现资源计数，很多引用计数(refcnt

4、)就是通过原子操作实现的。原子类型定义如下:typedef struct volatile int counter; atomic_t;原子操作通常用于实现资源的引用计数2. 信号量信号量在创建时需要设置一个初始值.3. 读写信号量读写信号量有两种实现： 一种是通用的，不依赖于硬件架构 一种是架构相关的IttiT 读写信号量的相关API有：DECLARE_RWSEM(name)该宏声明一个读写信号量name并对其进行初始化。 void init_rwsem(struct rw_semaphore *sem); 该函数对读写信号量sem进行初始化。void down_read(stmct rw_

5、semaphore *sem);在Linux中，每一个进程都用一个类型为task_t或 struct task_struct的结构来描述Illi4. 自旋锁一个执行单元要想访问被自旋锁保护的共享资源,必须先得到锁，在访问完共享资源后，必须释放锁。自旋锁的API有： spin_lock_init(x);10. 2. 3阻塞与非阻塞1. 阻塞操作2. 非阻塞操作10. 2. 4时间问题1延时操作:2.内核定时器(1)长延时。(2)短延时10.1嵌入式Linux驱动程序开发基础Huade School of AppIi od Toohnology10.1嵌入式Linux驱动程序开发基础Huade S

6、chool of AppIi od Toohnology釆用缺省工作者线程来实现工作队列的API：内核提供给驱动许多函数来声明、注册、以及去除内核定时器。3. 工作队列 NIT_W0RK(_work, _func, _data) int schedule_work(struet work_struet *work) int schedule_delayed_work(stmet work_struct *work, unsignedlong delay)void flush_scheduled_work(void) int cancel_delayed_work(struct work_struet *work)创建自己的工作者线程和工作队列，API：char *name) struet workqueue_struct *create_workqueue(const int queue_work(struet workqueue_struet *wq, struetwork_struet *work)U int queue_delayed_work(struet workqueue_struct *wq, work_struet *work, unsigned long d