DM 3730的I2C控制器框架如图7-4所示。图7-4引自《DM 3730芯片手册》中第2798页的框图。关于DM 3730I2C的驱动部分,主要分析相关初始化和总线传输的操作。由于I2C作为控制和获取状态信息,数据量并不大,而且相关的操作频率并不高,这样在中断中进行相关的处理,对系统的影响并不大。......
2023-11-22
这里先介绍功能型设备。讨论到功能,通常都对应到功能需求。Linux内核直接开放一些类型的设备给用户使用,这些类型就是功能型设备。通过系统调用可以使用功能型设备。相应的框架如图3-13所示。
图3-13 Linux设备框架
从图3-13中可见,应用之下为一个一个具体的功能块,如framebuffer对应于应用图形界面的功能,V4L(video for Linux)对应于视频的功能。这些功能直接对应于应用的功能需求。还有些特殊的需求可以通过框架来进行扩展,相应的框架就是char设备框架和block设备框架。
Linux内核提供了大部分功能设备的框架,详细的信息可以通过proc文件系统中的devices文件获得。笔者Linux机器上相应文件的信息如下:(www.chuimin.cn)
从相应的信息中可以看到,每种类型前都有一个数字,这个数字代表主设备号。可以说Linux内核同样考虑按功能进行设备分类,对应的方式就是为每一类功能的设备分配一个主设备号。当然Linux为了系统扩展,在功能的基础之上,同时考虑数据处理的特点,进而进行抽象层面的分类,这就是字符设备和块设备,也是更高层面的抽象。在功能层面可以不必考虑像字符设备和块设备这种高层次的抽象,而是应更多地关注功能框架本身。Linux内核为这些主设备提供设备框架,使得驱动开发者的重点是在驱动框架的功能(如input、frame buffer、v4l2和Alsa等),后续章节会对这些功能设备框架进行详细介绍。对于Linux内核没有提供的设备框架,Linux也提供了一定的扩展框架如misc(Android的binder就是通过misc实现),以及为应用层驱动提供的扩展(如usb和usb_device),当然更强大的功能扩展框架就是字符设备本身。可见Linux内核不仅提供了比较完善的功能设备框架,而且为功能的扩展提供了强大的支持,这些都是为了满足需求的多样性,以适应需求的变化。
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2023-11-22
图3-3Linux内核整体框架③bridges:桥梁层。Linux内核通过统一的接口操作设备,这样就屏蔽了各个设备的差异,从而降低了和硬件的耦合关系。Linux内核为了简化实现,将共享资源的进程作为线程。考虑到外部事件需要对执行流程进行转换,另外不同的应用执行流程之间需要切换,这就要在Linux内核的逻辑层抽象出调度器这一逻辑功能。......
2023-11-22
也正是因为Linux内核的唯一性,各个不同发布版本拥有相同的框架。Linux内核是在整个Linux系统的最底层,它负责管理硬件,运行用户程序,并保持系统整体的安全性和完整性。可以说是Linux系统的根和灵魂。图3-1中看到Linux内核还有另一层面的含义。这对于Linux内核同样适用。所以对Linux内核的剖析、学习和研究也不能独立于系统进行,而是要综合考虑应用、内核和硬件等各方面的信息和内容。这样才能更全面、深刻地理解Linux内核。......
2023-11-22
VFS的实现是以“一切皆是文件”为需求出发点的。要理解VFS的框架首先看一下VFS和系统的静态关系框图,如图5-1所示。从图5-1可见,VFS是用户层的直接接口,是面向用户的服务。图5-1VFS和系统静态关系图在图5-2中每个节点被使用时都会在VFS层中创建dentry,这样可以快速通过文件名进行查找和定位,Linux内核中对dentry的管理组织形式如图5-3所示。以上是系统运行时VFS对文件名的组织管理,这是VFS管理的一个方面。......
2023-11-22
USB的设计为非对称式的,它是主从式总线,任何USB事务都是由主机引发的。USB总线拓扑如图7-12所示。图7-12引自《USB2.0规范》。USB总线已经成为使用最广泛的设备连接标准。每个USB设备至少有两个端点/管道,分别是进和出两个方向,编号为0,用于控制总线上的设备。总体上来说,系统对USB总线驱动的需求就是要能按规范实现总线的各种功能,并且满足总线的各种无关性的需求。......
2023-11-22
谈到Linux内核,大家的第一感觉就是一个庞大的系统、很多的模块和功能,实在是太复杂了。Linux内核在设计过程中这些都已考虑在其中,这也就提升了它的适用范围。抽象是人类的一个重要思维能力,从某种角度来说软件系统是对各种概念或者行为进行抽象,并加以管理。......
2023-11-22
SPI是一种高速、全双工、同步总线。这样就允许单个SPI总线上连接多个SPI从设备。对于SPI总线从设备并没有固化的地址,而是通过CS信号区分不同的设备。另外因为SPI总线频率最高可以达到70MHz,所以需要较大吞吐量的操作方案进行数据传输,通常使用DMA进行操作。总体上来说,系统对于SPI总线驱动的需求就是要能实现总线的各种功能,并且满足类似于I2C总线的各种无关性需求。图7-5SPI总线数据传输信号规范......
2023-11-22
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2023-11-22
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