实验四设备驱动.docVIP

实验三 基于ARM9 2440linux系统设备驱动 一、实验内容 在ARM9系列s3c2440开发版平台上基于linux实现LED流水灯驱动的编写与实现。首先确定所使用的Linux的内核版本以及gcc版本，然后配置交叉编译环境，最后编写实现驱动。 实验目的 1、了解Linux设备驱动的编写环境； 2、熟悉编写Linux设备驱动的完整流程； 3、完成Led灯驱动的编写，是基于Linux编写其他驱动程序的基础。 实验原理 linux系统将设备分为3类：字符设备、块设备、网络设备。字符设备：是指只能一个字节一个字节读写的设备，不能随机读取设备内存中的某一数据，读取数据需要按照先后数据。字符设备是面向流的设备，常见的字符设备有鼠标、键盘、串口、控制台和LED设备等。块设备：是指可以从设备的任意位置读取一定长度数据的设备。块设备包括硬盘、磁盘、U盘和SD卡等。 每种类型的驱动程序，不管是字符设备还是块设备都为内核提供相同的调用接口，因此内核能以相同的方式处理不同的设备。Linux 为每种不同类型的设备驱动程序维护相应的数据结构，以便定义统一的接口并实现驱动程序的可装载性和动态性。Linux 设备驱动程序与外界的接口可以分为如下三个部分。 1.驱动程序与操作系统内核的接口：通过数据结构file_operations来完成的。 2.驱动程序与系统引导的接口：这部分利用驱动程序对设备进行初始化。 3.驱动程序与设备的接口：这部分描述了驱动程序如何与设备进行交互，这与具体设备密切相关。它们之间的相互关系如下图所示。 当一个模块设备驱动加载到内核，将执行一些初始的工作，如重新设置设备，reservingRAM, reserving interrupts, reserving input/output ports, etc.这些工作得以在内核空间执行，必须要有两个函数存在：module_init 和module_exit;它们对应于用户空间的insmod和rmmod命令。总之，用户命令insmod和rmmod使用了内核空间的函数module_init和module_exit. 要实现GPIO控制LED的驱动，先看看电路图，实验箱使用引脚GPJ4控制LED1（D501），GPJ1控制LED2（D502），GPJ2控制LED3（D503），GPJ11控制LED4（D504）如图所示，LED分别通过两个SN74LVC245A和S3C2440引脚连接，点灯具体设置如下：①设置245芯片方向，设置为0即可控制LED灯；②设置LED控制引脚为输出状态；③由LED电路图设置，点亮LED时令引脚输出1，熄灭LED时令引脚输出0。 图三 LED模块电路图 四、实验步骤 1.准备工作:使用串口连接把ARM9 S3C2440实验箱和PC端连接起来。然后开启虚拟机并使用命令cat /proc/version进入串口查看实验箱Linux的内核版本和内核镜像编译采用的gcc版本。如下图所示： 从上图可以看出试验箱采用的Linux内核版本为2.6.30.4，gcc版本为4.3.3，则交叉编译环境应改为4.3.3版本。 2.使用命令解压EABI-4.3.3_EmbedSkytar.bz2，在home目录下使用tar xvfj EABI-4.3.3_EmbedSkytar.bz2，如图所示： 解压之后虚拟机home下面解压之后多了opt，usr两个文件夹。进入home目录后，可以看出opt目录权限不足，使用命令chmod对其权限进行修改。 3.将解压后产生的opt/EmbedSky/4.3.3拷贝到opt/EmbedSky下，拷贝之后/opt/EmbedSky目录内容如下所示： 建立交叉编译环境：在虚拟机中输入命令 gedit /etc/bash.bashrc，在该文件下添加如下信息export PATH=/opt/EmbedSky/4.3.3/bin:$PATH，并用”#”注释掉之前配置的3.4.1的环境变量。 在虚拟机中输入source /etc/bash.bashrc 命令，然后再输入命令arm-linux-gcc –v，如果出现信息gcc version 4.3.3 (Sourcery G++ Lite 2009q1-176)，表示环境变量配置为4.3.3成功。 6.将Linux-2.6.30.4的源代码，复制到工作目录下并解压。在根目录下用mkdir work/EmbedSky新建路径，并进入home/opt/EmbeySky使用cp 命令将内核源代码压缩包linux-2.6.30.4.tar.gz复制到新建的work/EmbedSky文件夹中，