Linux驱动学习前置知识（了解）及基本框架

分层思想

在学习驱动开发你必须要知道的 Linux 下的系统的知识
我们之前做 Linux 的系统开发的时候 我们开发的代码是 以 main 作为 C 语言的框架
开发多进程 多线程的这种应用级开发
大家再开发种应该都遇到一种情况 : 野指针 -> 程序跑飞 -> 死掉！
大家都知道一件事：
指针指向是地址，野指针指向也是地址 -> 地址是随机！
寄存器本身是地址
STM32 的库函数底层 寄存器 -> 地址！
有没有可能发生这种事：
野指针指向了寄存器 -> CPU 的 LCD 的接口时钟地址
为什么众多开发者在学习 C 语言
出现野指针的时候为什么没有把系统搞死机
为什么没有出现开发 C 语言或者系统的时候突然关机呢！

虚拟内存

所有你在系统看到的得到的地址都是假的，都是虚拟，都是映射而来的！
你只要得到的地址，你只要在系统映射后的地址
都是由 -> DDRAM 这个运存所占用的物理地址 ( 真实地址 ) 映射而来的！
我们的程序运行在 RAM 里面，
程序的虚拟地址映射于 RAM 的真实的物理地址
程序无论如何都无法访问真实地址，更加不要想要访问硬件了！
既然是虚拟地址，你随意写入关闭你能访问的地址
都是虚假的，都不可能访问到硬件 ( 真实的地址 )
为什么系统需要这样做？
在牛掰的黑客，只能黑掉你的系统，但从不能黑掉硬件！
保护硬件！
因为系统的虚拟的地址映射
所有的程序跑的地址都是虚假的
无法访问真实物理地址！
也在保护你！
那这个东西成为我们开发驱动的一个阻碍
访问硬件更加的麻烦和复杂
实际上：
真实的系统分为两大层：
系统层：
你们之前所学所有的知识
你们之前所写的所有的代码
都是在系统层
内核层 :
运行在内核内部
的程序。他有特权，同时很危险

系统层和内核层

系统层
指的是我们之前一直正常运行在系统的程序
内核层
运行在内核里面，程序比较特殊，权限较大
内核层有访问真实物理地址的权限
有了这个基础 内核层就可以访问硬件
内核层就可以开发硬件->开发驱动

驱动的理论基础

前言

内核层 运行的程序不同于以往， 不在 C 语言+ main 框架 ，而是 内核层：入口函数 出口函数

内核层入口和出口

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>


//内核层代码错误有可能直接造成内核死亡 + 系统死亡
/*入口函数:
 *内核层加载的时候入口函数会自动调用
 */
 int __init myled_init(void)
 {
 return 0;
 }
/*出口函数
 *内核卸载的时候，出口函数会自动调用
 */
  void __exit myled_exit(void)
  {
 
  }
 //往往入口函数用于注册驱动/初始化驱动的
 //往往出口函数 取消注册，清理驱动，释放空间

内核层的声明

/* 
 *声明一般放到 函数下面
 *内核层代码。其中入口函数和出口函数必须声明！
 *内核层入口声明和出口声明有专门的函数声明
 */
// 声明入口函数的函数：
   module_init(声明入口函数名);
 //声明出口函数的函数：
 module_exit(声明出口函数名);
// 声明你的代码遵循 GPL 协议的
 MODULE_LICENSE("GPL");

驱动的编译

创建一个 Makefile
Makefile 注意点：
Makefile 命名是大写
Makefile 的目标和命令隔开 Tab
Makefile 不允许所在路径中间任意一个路径有 英文

obj-m += led.o
#obj-m:代表模块 module (驱动) 目标-> led.o->led.c
KDIR:=/home/***/RK3588S/kernel
#代表你的编译的所用的内核的位置
CROSS_COMPILE_FLAG=/home/***/RK3588S/prebuilts/gcc/linux-x86/aarch64/gcc-arm-
10.3-2021.07-x86_64-aarch64-none-linux-gnu/bin/aarch64-none-linux-gnu-
#这是你的交叉编译器路径
all:
make -C (KDIR) M=(PWD) modules ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=$(CROSS_COMPILE_FLAG)
#调用内核层 Makefile 编译目标为 modules->模块 文件在当前路径

架构 ARCH=arm64

clean:
rm -f *.ko *.o *.mod.o *.mod.c *.symvers *.markers *.order

调用内核Makefile编译时，内核的需要之前编译过。

终端输入make直接编译，编译后生成一个led.ko,这个就是驱动文件，然后用adb，终端输入adb push led.ko ,将adb推到开发板。

驱动的加载与卸载

ADB进入调试模式

终端输入adb shell 进入开发板，

加载驱动

insmod led.ko

卸载驱动

rmmod led.ko

串口调试

windows使用超级终端进行串口连接

linux 上使用 screen命令连接

没有screen 的先下载screen

sudo apt install screen

sudo screen /dev/ttyUSB0  波特率

当然用minicom也行，这个串口工具使用前得先配置，它支持传输文件，可以说非常好用，有兴趣可以搜一搜，这里就不在多做说明