嵌入式Linux驱动程序开发要点

file_operation结构中的成员几乎全部是函数指针,实质上就是函数跳转表.每个进程对设备的操作都会根据major、minor设备号,转换成对file_operation结构的访问.

常用的操作包括以下几种：

*lseek, 移动文件指针的位置,只能用于可以随机存取的设备.

*read, 进行读操作,参数buf为存放读取结果的缓冲区,count为所要读取的数据长度.返回值为负表示读取操作发生错误；否则,返回实际读取的字节数.对于字符型,要求读取的字节数和返回的实际读取字节数都是inode-i_blksize的倍数.

*write, 进行写操作,与read类似

*readdir, 取得下一个目录入口点,只有与文件系统相关的设备程序才使用.

*select, 进行选择操作.如果驱动程序没有提供select入口,select操作会认为设备已经准备好进行任何I/O操作.

*ioctl, 进行读、写以外的其他操作,参数cmd为自定义的命令

*mmap, 用于把设备的内容映射到地址空间,一般只有块设备驱动程序使用

*open, 打开设备准备进行I/O操作.返回0表示打开成功,返回负数表示失败.如果驱动程序没有提供open入口,则只要/dev/driver文件存在就认为打开成功.

*release, 即close操作.

在用户自己的驱动程序中,要根据驱动程序的功能,完成file_operation结构中函数实现.不需要的函数接口可以直接在file_operation结构中初始化为NULL.file_operation变量会在驱动程序初始化时注册到系统内部.当操作系统对设备操作时,会调用驱动程序注册的file_operation结构中的函数指针.

Linux对中断的处理

在Linux系统里,对中断的处理是属于系统核心部分,因而如果设别与系统之间以中断方式进行数据交换,就把该设备的驱动程序作为系统核心的一部分.设备驱动程序通过调用request_irq函数来申请中断,通过free_irq来释放中断.它们被定义为：
＃include
int request_irq(unsigned int irq,
void (*handler)(int irq, void dev_id, struct pt_regs *regs),
unsigned long flags,
const char *device,
void *dev_id);
void free_irq(unsigned int irq, void *dev_id);

参数irq表示所要申请的硬件中断号；handler为向系统登记的中断处理子程序,中断产生时由系统来调用,调用时所带参数irq为中断号；dev_id为申请时告诉系统的设备标识；regs为中断发生时的寄存器内容；device为设备名,将会出现在/proc/interrupts文件里；flag是申请时的选项,它决定中断处理程序的一些特性,其中最重要的是中断处理程序是快速处理程序还是慢速处理程序.快速处理程序运行时,所有中断都被屏蔽,而慢速处理程序运行时,除了正在处理的中断外,其他中断都没有被屏蔽.在Linux系统中,中断可以被不同的中断处理程序共享.

作为系统核心的一部分,设备驱动程序在申请和释放内存时不是调用malloc和free,而代之以调用kmalloc和kfree,它们被定义为：
＃include
void *kmalloc(unsigned int len, int priority);
void kfree(void *obj);

参数len为希望申请的字节数；obj为要释放的内存指针；priority为分配内存操作的优先级,即在没有足够空闲内存时如何操作,一般用GFP_KERNEL.

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