Linux内核的移植技术剖析

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1 嵌入式培训专家 Linux 内核的移植技术剖析 主讲 : 宋宝华

2 今天的内容 vbsp 的组成部分 vplat/mach 各组件的实现 内核节拍 中断管理 时钟 GPIO DMA IO 内存映射 v 设备与资源 platform device resource 和 plarform data uart/spi/i2c 等设备板级 resource

3 vbsp 作用 为内核的运行提供底层支撑 屏蔽与板相关的硬件细节 BSP 的组成部分 v 基本组成 时钟 tick(hz) 的产生 系统中断控制的方法 GPIO DMA 时钟资源的统一管理 静态映射的 IO 内存 设备的 IO 中断 DMA 等资源封装平台数据

4 vplat-xxx linux-2.6/arch/arm/ plat-omap/ plat-pxa/ plat-s3c/ plat-s3c24xx/ plat-s3c64xx/ plat-stmp3xxx/ vmach-xxx linux-2.6/arch/arm/ mach-s3c2400/ mach-s3c2410/ mach-s3c2412/ mach-s3c2440/ mach-s3c2442/ mach-s3c2443/ mach-s3c24a0/ mach-s3c6400/ mach-s3c6410/ ARM BSP 的目录

5 vsys_timer 和 timer_tick static irqreturn_t s3c2410_timer_interrupt(int irq, void *dev_id) { timer_tick(); return IRQ_HANDLED; } static struct irqaction s3c2410_timer_irq = { };.name.flags.handler 时钟节拍的产生 = "S3C2410 Timer Tick", = IRQF_DISABLED IRQF_TIMER IRQF_IRQPOLL, = s3c2410_timer_interrupt, static void init s3c2410_timer_init(void) { } s3c2410_timer_resources(); s3c2410_timer_setup(); setup_irq(irq_timer4, &s3c2410_timer_irq); struct sys_timer s3c24xx_timer = { };.init.offset.resume = s3c2410_timer_init, = s3c2410_gettimeoffset, = s3c2410_timer_setup

6 v irq_chip static struct irq_chip s3c_irq_uart = {.name = "s3c-uart",.mask = s3c_irq_uart_mask,.unmask = s3c_irq_uart_unmask,.mask_ack = s3c_irq_uart_maskack,.ack = s3c_irq_uart_ack, }; static void init s3c64xx_uart_irq(struct uart_irq *uirq) { for (offs = 0; offs < 3; offs++) { irq = uirq->base_irq + offs; set_irq_chip(irq, &s3c_irq_uart); set_irq_chip_data(irq, uirq); set_irq_handler(irq, handle_level_irq); set_irq_flags(irq, IRQF_VALID); } set_irq_chained_handler(uirq->parent_irq, s3c_irq_demux_uart); } void init s3c64xx_init_irq(u32 vic0_valid, u32 vic1_valid) { set_irq_chip(irq, &s3c_irq_timer);... for (uart = 0; uart < ARRAY_SIZE(uart_irqs); uart++) s3c64xx_uart_irq(&uart_irqs[uart]); } 系统中断管理

7 GPIO 管理 vgpio_chip 和统一的 gpio_xxx API struct gpio_chip { int void int int int void (*request)(struct gpio_chip *chip, unsigned offset); (*free)(struct gpio_chip *chip, unsigned offset); (*direction_input)(struct gpio_chip *chip, unsigned offset); (*get)(struct gpio_chip *chip, unsigned offset); (*direction_output)(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value); (*set)(struct gpio_chip *chip, unsigned offset, int value); }; int gpio_request(unsigned gpio, const char *label); void gpio_free(unsigned gpio); int gpio_direction_input(unsigned gpio); int gpio_direction_output(unsigned gpio, int value); int gpio_get_value_cansleep(unsigned gpio);

8 CLOCK 管理 v 提供统一的 clk_get clk_put 等 API: EXPORT_SYMBOL(clk_get); EXPORT_SYMBOL(clk_put); EXPORT_SYMBOL(clk_enable); EXPORT_SYMBOL(clk_disable); EXPORT_SYMBOL(clk_get_rate); EXPORT_SYMBOL(clk_round_rate); EXPORT_SYMBOL(clk_set_rate); EXPORT_SYMBOL(clk_get_parent); EXPORT_SYMBOL(clk_set_parent);

9 DMA 管理 v 统一的 DMA API 支持 : int request_dma(unsigned int chan, const char * device_id); void free_dma(unsigned int chan); void enable_dma(unsigned int chan); void disable_dma(unsigned int chan); void set_dma_mode (unsigned int chan, unsigned int mode); void set_dma_sg (unsigned int chan, struct scatterlist *sg, int nr_sg);

10 vmap_desc 和 iotable_init static struct map_desc s3c_iodesc[] initdata = { }; { }, {... },.virtual.pfn.length.type = (unsigned long)s3c_va_sys, = phys_to_pfn(s3c64xx_pa_syscon), = SZ_4K, = MT_DEVICE, IO 内存静态映射 void init s3c64xx_init_io(struct map_desc *mach_desc, int size) { } iotable_init(s3c_iodesc, ARRAY_SIZE(s3c_iodesc)); iotable_init(mach_desc, size);

11 platform_device 和资源 v platform_device 和 resource static struct resource smdk6410_smsc911x_resources[] = { }; [0] = {.start = 0x ,.end = 0x SZ_64K - 1,.flags = IORESOURCE_MEM, }, [1] = { },.start = S3C_EINT(10),.end = S3C_EINT(10),.flags = IORESOURCE_IRQ IRQ_TYPE_LEVEL_LOW, static struct platform_device smdk6410_smsc911x = {.name = "smsc911x",.id = -1,.num_resources = ARRAY_SIZE(smdk6410_smsc911x_resources),.resource = &smdk6410_smsc911x_resources[0], };

12 platform 数据 v 提供与板相关的硬件设置数据 static struct smsc911x_platform_config smdk6410_smsc911x_pdata = { };.irq_polarity = SMSC911X_IRQ_POLARITY_ACTIVE_LOW,.irq_type = SMSC911X_IRQ_TYPE_OPEN_DRAIN,.flags = SMSC911X_USE_32BIT SMSC911X_FORCE_INTERNAL_PHY,.phy_interface = PHY_INTERFACE_MODE_MII, static struct platform_device smdk6410_smsc911x = { };....dev = { },.platform_data = &smdk6410_smsc911x_pdata, struct smsc911x_platform_config 由对应设备的驱动定义, 而 platform_data 则由驱动引用

13 vspi_board_info static struct spi_board_info initdata jive_spi_devs[] = { }; [0] = { }, { },.modalias.bus_num = 1,.chip_select = 0, = "VGG2432A4",.mode = SPI_MODE_3, /* CPOL=1, CPHA=1 */.max_speed_hz = ,.platform_data = &jive_lcm_config,.modalias.bus_num = 2,.chip_select = 0, = "WM8750",.mode = SPI_MODE_0, /* CPOL=0, CPHA=0 */.max_speed_hz = , SPI 板级信息 spi_register_board_info(jive_spi_devs, ARRAY_SIZE(jive_spi_devs));

14 vi2c_board_info static struct i2c_board_info i2c_devs0[] initdata = { { I2C_BOARD_INFO("24c08", 0x50), }, { I2C_BOARD_INFO("wm8580", 0x1b), }, I 2 C 板级信息 #ifdef CONFIG_SMDK6410_WM1190_EV1 { I2C_BOARD_INFO("wm8350", 0x1a), }, #endif };.platform_data = &smdk6410_wm8350_pdata,.irq = S3C_EINT(12), static void init smdk6410_machine_init(void) {... i2c_register_board_info(0, i2c_devs0, ARRAY_SIZE(i2c_devs0)); i2c_register_board_info(1, i2c_devs1, ARRAY_SIZE(i2c_devs1));... }

15 MACHINE_START MACHINE_START(SMDK6410, "SMDK6410") /* Maintainer: Ben Dooks */.phys_io = S3C_PA_UART & 0xfff00000,.io_pg_offst= (((u32)s3c_va_uart) >> 18) & 0xfffc,.boot_params = S3C64XX_PA_SDRAM + 0x100,.init_irq = s3c6410_init_irq,.map_io = smdk6410_map_io,.init_machine = smdk6410_machine_init,.timer = &s3c24xx_timer, MACHINE_END

16 范例 : 添加 LDD6410 板 u 修改 Kconfig 和 Makefile: linux /arch/arm/mach-s3c6410/kconfig + config MACH_LDD bool "LDD6410" + select CPU_S3C select S3C_DEV_FB + select S3C64XX_SETUP_FB_24BPP + help + Machine support for the LDD config MACH_SMDK6410 bool "SMDK6410" select CPU_S3C6410 linux /arch/arm/mach-s3c6410/makefile + obj-$(config_mach_ldd6410) += mach-ldd6410.o obj-$(config_mach_smdk6410) += mach-smdk6410.o obj-$(config_mach_ncp) += mach-ncp.o u 增加新板子的文件 : linux /arch/arm/mach-s3c6410/mach-ldd6410.c

17 文档与参考实例 v Linux-2.6/arch/arm/ v v v 获取 LDD6410 源代码 : svn checkout ldd6410-read-only svn checkout ldd read-only

18 演示板 LDD6410 的结构

19 演示板 LDD6410 的实物 (Android)

20 演示板 LDD6410 的实物 (QT)

21 LDD6410 配套软件 vu-boot vlinux ( 附带 Android 补丁 ) vandroid vqt/embedded v 大量开发学习案例

22 Linux 设备驱动开发详解 v 主要出发点 : 力求用最简单的实例讲解复杂的知识点, 以免实例太复杂搅浑读者 ( 驱动理论部分 ) 对 Linux 设备驱动多种复杂设备的框架结构进行了全面的介绍 ( 驱动框架部分 ) 更面向实际的嵌入式工程, 讲解开发必备的软硬件基础, 及开发手段 ( 调试与移植部分 ) 提供讨论与交流平台 ( 华清远见,

23 筹备出版中 Linux 设备驱动开发详解第 2 版 v 主要出发点 开发 LDD6410 SAMSUNG S3C6410 开发板, 所有实例均可在该板上直接运行和学习 全面升级为 Linux 内核, 对 Linux 内核最新 API 和驱动子系统架构的变化进行介绍 对第一版中部分知识点进行整理和重新讲解 删除过时内容 新增大量内容 : SPI 主机和设备驱动 ALSA SoC 架构驱动 USB 设备控制器 /gadget 驱动 /USB OTG 驱动 内核移植 (BSP 构建与开发 ) Android 驱动 驱动分层思想 驱动分离思想

24 让我们一起讨论!

25 The success's road 谢谢!