嵌入式Linux開(kāi)發(fā)教程（下冊）簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

　　本教程是面向嵌入式Linux學(xué)習和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的入門(mén)教程,分上下兩冊。本書(shū)為下冊,分3篇,共16章,內容涵蓋Linux內核、設備驅動(dòng)、系統整合和產(chǎn)品化等方面。其中,設備驅動(dòng)部分是重點(diǎn)內容,從模塊編寫(xiě)開(kāi)始,深入淺出地講述了驅動(dòng)編寫(xiě)的各個(gè)方面;之后以L(fǎng)inux子系統為單位,分別講述了各常用外設的驅動(dòng)編寫(xiě)或移植,如LED、GPIO、I2C、SPI、Input子系統、串口、聲卡、WiFi網(wǎng)卡和3G模塊等。

　　本 書(shū)由淺入深,結構合理,實(shí)用性強,提供的范例稍加改動(dòng)即可應用于實(shí)際項目。閱讀本書(shū)需要有一定Linux使用基礎,適合于準備往驅動(dòng)方向發(fā)展的嵌入式Linux開(kāi)發(fā)工程師,也可作為高校非計算機專(zhuān)業(yè)高年級學(xué)生學(xué)習嵌入式Linux驅動(dòng)的參考教材。

第1篇 嵌入式Linux內核驅動(dòng)開(kāi)發(fā)

第1章 Linux內核裁剪和定制………………………………………………………… 3

1.1 Linux內核開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介…………………………………………………………… 3

1.2 Linux源碼閱讀工具…………………………………………………………… 3

1.2.1 SourceInsight……………………………………………………………… 4

1.2.2 Eclipse ……………………………………………………………………… 6

1.2.3 Vim+ctags+cscope ……………………………………………………… 8

1.2.4 LXR ………………………………………………………………………… 8

1.3 Linux內核源碼………………………………………………………………… 10

1.3.1 目錄樹(shù)概覽………………………………………………………………… 10

1.3.2 快速確定主板關(guān)聯(lián)代碼…………………………………………………… 12

1.4 Linux內核中的Makefile文件………………………………………………… 14

1.4.1 頂層Makefile …………………………………………………………… 15

1.4.2 子目錄的Makefile ……………………………………………………… 16

1.5 Linux內核中的Kconfig文件………………………………………………… 17

1.5.1 Kconfig基本語(yǔ)法………………………………………………………… 17

1.5.2 配置項和配置開(kāi)關(guān)………………………………………………………… 20

1.6 配置和編譯Linux內核……………………………………………………… 21

1.6.1 快速配置內核……………………………………………………………… 21

1.6.2 內核配置詳情……………………………………………………………… 23

1.6.3 編譯內核…………………………………………………………………… 32

1.6.4 運行內核…………………………………………………………………… 37

1.7 Linux內核裁剪實(shí)例…………………………………………………………… 38

1.7.1 GPIO子系統配置………………………………………………………… 38

1.7.2 LED子系統配置………………………………………………………… 39

1.7.3 串口配置…………………………………………………………………… 40

1.7.4 USBHost驅動(dòng)配置……………………………………………………… 40

1.7.5 USBGadget驅動(dòng)配置…………………………………………………… 42

1.7.6 SD/MMC驅動(dòng)配置……………………………………………………… 43

1.7.7 網(wǎng)卡驅動(dòng)配置……………………………………………………………… 44

1.7.8 NFSClient配置………………………………………………………… 45

1.7.9 PPP撥號配置…………………………………………………………… 45

1.7.10 MTD配置……………………………………………………………… 46

1.7.11 UBIFS文件系統配置…………………………………………………… 47

1.7.12 CAN 驅動(dòng)配置…………………………………………………………… 47

1.8 EPC-28x平臺內核快速編譯………………………………………………… 48

第2章 Linux設備驅動(dòng)基礎………………………………………………………… 49

2.1 Linux內核模塊………………………………………………………………… 49

2.1.1 Linux和模塊……………………………………………………………… 49

2.1.2 編寫(xiě)內核模塊……………………………………………………………… 49

2.1.3 最簡(jiǎn)單的內核模塊………………………………………………………… 53

2.1.4 帶參數的內核模塊………………………………………………………… 54

2.2 Linux設備……………………………………………………………………… 56

2.2.1 Linux設備和分類(lèi)………………………………………………………… 56

2.2.2 設備節點(diǎn)和設備號………………………………………………………… 56

2.2.3 設備的注冊和注銷(xiāo)………………………………………………………… 60

2.3 Linux設備和驅動(dòng)……………………………………………………………… 62

2.3.1 驅動(dòng)在Linux中的地位………………………………………………… 62

2.3.2 驅動(dòng)的基本要素…………………………………………………………… 62

2.3.3 驅動(dòng)和應用程序的差別…………………………………………………… 63

2.3.4 驅動(dòng)的入口和出口………………………………………………………… 63

2.3.5 支持udev設備管理方法………………………………………………… 65

2.3.6 設備驅動(dòng)的操作方法……………………………………………………… 70

2.4 字符驅動(dòng)框架…………………………………………………………………… 74

2.4.1 字符驅動(dòng)框架……………………………………………………………… 74

2.4.2 測試程序…………………………………………………………………… 78

2.5 第一個(gè)完整意義上的驅動(dòng)……………………………………………………… 80

2.5.1 ioctl命令………………………………………………………………… 80

2.5.2 內核空間的ioctl ………………………………………………………… 82

2.5.3 用戶(hù)空間的ioctl ………………………………………………………… 82

2.5.4 LED驅動(dòng)范例…………………………………………………………… 82

2.6 內核/用戶(hù)空間的數據交換…………………………………………………… 88

2.6.1 檢查地址的合法性………………………………………………………… 88

2.6.2 往用戶(hù)空間傳遞數據……………………………………………………… 88

2.6.3 從用戶(hù)空間獲取數據……………………………………………………… 90

2.6.4 支持讀/寫(xiě)的驅動(dòng)范例…………………………………………………… 91

2.7 在驅動(dòng)中使用中斷……………………………………………………………… 96

2.7.1 申請和釋放中斷…………………………………………………………… 96

2.7.2 中斷處理程序編寫(xiě)………………………………………………………… 98

2.7.3 按鍵驅動(dòng)…………………………………………………………………… 99

2.8 混雜設備驅動(dòng)編程…………………………………………………………… 103

2.8.1 混雜設備和驅動(dòng)………………………………………………………… 103

2.8.2 混雜設備驅動(dòng)框架……………………………………………………… 104

2.9 I/O內存訪(fǎng)問(wèn)………………………………………………………………… 107

2.9.1 靜態(tài)I/O映射…………………………………………………………… 107

2.9.2 動(dòng)態(tài)I/O映射…………………………………………………………… 110

2.9.3 I/O內存訪(fǎng)問(wèn)函數……………………………………………………… 110

2.10 Linux設備驅動(dòng)模型………………………………………………………… 111

2.10.1 設 備…………………………………………………………………… 111

2.10.2 驅 動(dòng)…………………………………………………………………… 113

2.10.3 總 線(xiàn)…………………………………………………………………… 114

2.10.4 類(lèi)………………………………………………………………………… 115

2.11 平臺設備和驅動(dòng)……………………………………………………………… 117

2.11.1 資 源…………………………………………………………………… 117

2.11.2 平臺設備………………………………………………………………… 119

2.11.3 平臺驅動(dòng)………………………………………………………………… 122

2.11.4 平臺驅動(dòng)與普通驅動(dòng)的差異…………………………………………… 123

2.11.5 平臺驅動(dòng)范例…………………………………………………………… 124

第3章 LED 子系統和驅動(dòng)………………………………………………………… 131

3.1 LED子系統驅動(dòng)簡(jiǎn)介………………………………………………………… 131

3.2 LED子系統的分層結構……………………………………………………… 131

3.3 LED設備的實(shí)現……………………………………………………………… 132

3.4 i.MX28平臺的LED設備…………………………………………………… 135

第4章 GPIO 驅動(dòng)…………………………………………………………………… 138

4.1 GPIOLIB簡(jiǎn)介………………………………………………………………… 138

4.2 GPIOLIB的內核接口………………………………………………………… 138

4.3 GPIOLIB的實(shí)現方法………………………………………………………… 139

4.4 驅動(dòng)示例……………………………………………………………………… 141

第5章 輸入子系統和按鍵驅動(dòng)……………………………………………………… 149

5.1 輸入子系統…………………………………………………………………… 149

5.1.1 輸入子系統構成………………………………………………………… 149

5.1.2 各事件管理器詳解……………………………………………………… 152

5.1.3 設備驅動(dòng)………………………………………………………………… 154

5.2 驅動(dòng)實(shí)現……………………………………………………………………… 158

5.2.1 電路和原理……………………………………………………………… 158

5.2.2 按鍵驅動(dòng)實(shí)現…………………………………………………………… 159

第6章 I2C總線(xiàn)和外設驅動(dòng)………………………………………………………… 165

6.1 I2C子系統…………………………………………………………………… 165

6.1.1 I2C子系統的設計思路………………………………………………… 165

6.1.2 I2C子系統的實(shí)現……………………………………………………… 169

6.1.3 I2C子系統在/sys文件系統的信息…………………………………… 176

6.2 I2C驅動(dòng)實(shí)現示例…………………………………………………………… 177

6.2.1 FM24C02A 驅動(dòng)的設計思路…………………………………………… 177

6.2.2 添加FM24C02A 設備…………………………………………………… 178

6.2.3 實(shí)現FM24C02A 驅動(dòng)…………………………………………………… 178

6.2.4 實(shí)現I2C驅動(dòng)…………………………………………………………… 178

第7章 SPI總線(xiàn)和外設驅動(dòng)………………………………………………………… 185

7.1 硬件連接……………………………………………………………………… 185

7.2 SPI驅動(dòng)架構簡(jiǎn)析…………………………………………………………… 185

7.2.1 SPI核心層……………………………………………………………… 186

7.2.2 SPI主控制器驅動(dòng)層…………………………………………………… 186

7.2.3 SPI設備驅動(dòng)層………………………………………………………… 187

7.2.4 SPI數據傳輸…………………………………………………………… 191

7.3 SPINORFlash驅動(dòng)………………………………………………………… 193

7.3.1 驅動(dòng)實(shí)現………………………………………………………………… 194

7.3.2 配置和編譯……………………………………………………………… 195

7.3.3 測試塊設備……………………………………………………………… 196

7.4 SPI數碼管顯示驅動(dòng)………………………………………………………… 197

7.4.1 電路原理………………………………………………………………… 197

7.4.2 驅動(dòng)實(shí)現………………………………………………………………… 198

7.4.3 驅動(dòng)編譯和測試………………………………………………………… 202

第8章 UART和SC16IS752驅動(dòng)…………………………………………………… 204

8.1 UART驅動(dòng)簡(jiǎn)析……………………………………………………………… 204

8.1.1 重要數據結構…………………………………………………………… 204

8.1.2 UART驅動(dòng)API………………………………………………………… 208

8.2 SC16IS752芯片和電路原理………………………………………………… 210

8.2.1 SC16IS752芯片介紹…………………………………………………… 210

8.2.2 電路原理………………………………………………………………… 212

8.2.3 驅動(dòng)移植思路…………………………………………………………… 212

8.3 I2C接口驅動(dòng)實(shí)現…………………………………………………………… 212

8.3.1 定義i2c_device_id ……………………………………………………… 212

8.3.2 添加注冊I2C設備……………………………………………………… 213

8.3.3 I2C驅動(dòng)實(shí)現…………………………………………………………… 214

8.4 UART相關(guān)驅動(dòng)……………………………………………………………… 214

8.4.1 信息描述和數據結構…………………………………………………… 214

8.4.2 底層操作函數和實(shí)現…………………………………………………… 215

8.4.3 probe函數和實(shí)現……………………………………………………… 219

8.4.4 uart_ops函數和實(shí)現…………………………………………………… 221

8.4.5 中斷處理………………………………………………………………… 230

8.5 串口測試……………………………………………………………………… 234

第9章 SGTL5000聲卡驅動(dòng)移植…………………………………………………… 235

9.1 背景交代……………………………………………………………………… 235

9.2 電路原理圖…………………………………………………………………… 235

9.3 驅動(dòng)移植……………………………………………………………………… 237

9.3.1 引腳設置………………………………………………………………… 237

9.3.2 添加SGTL5000I2C設備……………………………………………… 238

9.3.3 配置和編譯……………………………………………………………… 239

9.3.4 修正播放音頻的問(wèn)題…………………………………………………… 239

9.4 音頻接口操作………………………………………………………………… 242

第10章 AP6181無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡驅動(dòng)移植……………………………………………… 247

10.1 硬件原理圖…………………………………………………………………… 247

10.2 驅動(dòng)移植……………………………………………………………………… 248

10.2.1 修改引腳功能…………………………………………………………… 248

10.2.2 添加mmc設備………………………………………………………… 250

10.2.3 添加驅動(dòng)源碼…………………………………………………………… 252

10.2.4 添加喚醒中斷…………………………………………………………… 252

10.2.5 添加上下電控制………………………………………………………… 253

10.2.6 修改內核配置文件……………………………………………………… 254

10.2.7 配置內核………………………………………………………………… 255

10.2.8 編譯內核、模塊驅動(dòng)…………………………………………………… 256

10.3 使用網(wǎng)卡……………………………………………………………………… 256

10.3.1 加載驅動(dòng)模塊…………………………………………………………… 256

10.3.2 連接到AP ……………………………………………………………… 257

第11章 SIM6320-PCIE3G模塊驅動(dòng)移植…………………………………………… 260

11.1 驅動(dòng)移植……………………………………………………………………… 260

11.1.1 添加驅動(dòng)源碼…………………………………………………………… 260

11.1.2 配置內核………………………………………………………………… 260

11.2 PPP撥號上網(wǎng)……………………………………………………………… 262

第12章 嵌入式Linux和Bootloader ……………………………………………… 267

第13章 嵌入式Linux文件系統…………………………………………………… 290

第14章 Buildroot …………………………………………………………………… 301

第15章 OpenWRT ………………………………………………………………… 313

第3篇 產(chǎn)品化和創(chuàng )意

第16章 產(chǎn)品化和創(chuàng )意……………………………………………………………… 319

參考文獻 ……………………………………………………………………………… 334