开始学linux驱动，三个月熟悉，立帖为证！每日汇报进展

只看该作者 · 2009-12-12 14:57

发此帖，以鞭笞自己。同时给各位和我一样对Linux陌生且有志于linux驱动的兄弟做个参考。
工作近4年，跟几位小兄弟相比，俺都是自惭形秽！

幸亡羊补牢，为时不晚！

本人基础薄弱，天赋一般，唯有恒心和勤奋！

只看该作者 · 2009-12-14 12:25

抱歉啊，上班时间不是很方便上论坛，这么长时间才回复，再次说声抱歉。

也不能说没有半点基础，以前做过一段时间的linux的应用，不过像交叉环境编译，botloader，根文件系统之类都没有搭建过。

工作中要做的产品采用arm9+dsp的方案。arm9的选用在综合评定了三星，NXP，atmel的几款芯片后，选定了at91sam9260，dsp则采用的TI的带HPI接口的DSP。

于是找代理商借了块at91sam9260的开发板，基本上与atmel网站上的at91sam9260-ek的资源一致。

然后开始搭建环境。
我用的是虚拟机的方式，装的是fedora10，这样像GCC之类的都是比较新的，出问题也会少很多。
开发板的内核准备使用2.6.27，bootload使用u-boot，根文件系统使用ramdisk。
详细的安装过程就不多说了，碰到过的问题列举如下：
1，交叉编译U-boot时，先下载的1.1.6的版本，编译成功后下载到板子上，发现环境变量保存不了，上网搜索得知，可能这个版本不支持nand flash（可能而已），我对这些玩意一无所知，如果想改u-bbot源码，基本不现实。于是又采用u-boot的1.1.5版本，配置下参数，交叉编译之类的，命令如下：
make at91sam9260_nand_config
make
生成u-boot.bin，下载后环境变量可以保存。
2，交叉编译内核时，需要选择"Use the arm EABI to compile the kernel".GCC的版本一定要大于4.0,我刚开始用的redhat的gcc是3.4的，编译总是出现错误，查看了资料才知道问题出在gcc的版本上。
还会出现一个错误，就是PATH_MAX没有定义，经过查找资料后，确定它的值为256，为了方便，我直接把它定义成了256.
然后编译通过。

只看该作者 · 2009-12-14 12:35

本帖最后由 tiger84 于 2009-12-14 12:39 编辑

现在基本上全天都在弄这个arm-linux，能把兴趣和工作融合到一块，运气也算OK吧。
对at91sam9260的了解仅限于它的资源和存储等，具体的细节还未曾了解过，要做的工作还比较多。
我的大致路线如下：
1，通过atmel官方上的例程熟悉at91sam9260；
（1）hello world程序
（2）LED程序
（3）SPI读写FLASH
这是今天和明天需要完成的。
2，linxu下的LED驱动及按键驱动
本星期的任务。

只看该作者 · 2009-12-14 21:55

今天白天看了一天的at91sam9260的SPI接口以及spi接口data flash 芯片at45db161，预计明天可以试验完毕该功能。
晚上看了下linux下面与at91sam9260的GPIO相关的源码，直接从源码里面拷贝了gpio.c，模块编译通过，不过有警告，比较郁闷。
输出信息如下：
make -C /home/zhh/linux-2.6.27 M=/mnt/hgfs/linux_share/apply/gpio modules
make[1]: Entering directory `/home/zhh/linux-2.6.27'
  CC [M]  /mnt/hgfs/linux_share/apply/gpio/gpio.o
  Building modules, stage 2.
  MODPOST 1 modules
WARNING: /mnt/hgfs/linux_share/apply/gpio/gpio: 'at91_get_gpio_value' exported twice. Previous export was in vmlinux
WARNING: /mnt/hgfs/linux_share/apply/gpio/gpio: 'at91_set_gpio_value' exported twice. Previous export was in vmlinux
WARNING: /mnt/hgfs/linux_share/apply/gpio/gpio: 'gpio_direction_output' exported twice. Previous export was in vmlinux
WARNING: /mnt/hgfs/linux_share/apply/gpio/gpio: 'gpio_direction_input' exported twice. Previous export was in vmlinux
WARNING: /mnt/hgfs/linux_share/apply/gpio/gpio: 'at91_set_multi_drive' exported twice. Previous export was in vmlinux
WARNING: /mnt/hgfs/linux_share/apply/gpio/gpio: 'at91_set_deglitch' exported twice. Previous export was in vmlinux
WARNING: /mnt/hgfs/linux_share/apply/gpio/gpio: 'at91_set_gpio_output' exported twice. Previous export was in vmlinux
WARNING: /mnt/hgfs/linux_share/apply/gpio/gpio: 'at91_set_gpio_input' exported twice. Previous export was in vmlinux
WARNING: /mnt/hgfs/linux_share/apply/gpio/gpio: 'at91_set_B_periph' exported twice. Previous export was in vmlinux
WARNING: /mnt/hgfs/linux_share/apply/gpio/gpio: 'at91_set_A_periph' exported twice. Previous export was in vmlinux
WARNING: /mnt/hgfs/linux_share/apply/gpio/gpio: 'at91_set_GPIO_periph' exported twice. Previous export was in vmlinux
WARNING: "handle_simple_irq" [/mnt/hgfs/linux_share/apply/gpio/gpio.ko] undefined!
WARNING: "set_irq_flags" [/mnt/hgfs/linux_share/apply/gpio/gpio.ko] undefined!
WARNING: "__set_irq_handler" [/mnt/hgfs/linux_share/apply/gpio/gpio.ko] undefined!
WARNING: "irq_desc" [/mnt/hgfs/linux_share/apply/gpio/gpio.ko] undefined!
  CC    /mnt/hgfs/linux_share/apply/gpio/gpio.mod.o
  LD [M]  /mnt/hgfs/linux_share/apply/gpio/gpio.ko
make[1]: Leaving directory `/home/zhh/linux-2.6.27'

猜想是在编译内核时已经导出过一次了，现在试验模块编译时，又导出了一次，所以出现了警告。
具体还得明天晚上验证了

只看该作者 · 2009-12-14 22:01

发现find和grep的功能真是强大。

只看该作者 · 2009-12-15 22:01

本帖最后由 tiger84 于 2009-12-15 22:04 编辑

今天白天把SPI操作data flash看完并读写flash成功，顺便把at91sam9260的中断，时钟，电源管理等熟悉了。
晚上依旧在弄一个GPIO的驱动，不过仍然没有成功。
在图形配置内核界面里，就是没有找到支持GPIO的配置，是不是压根就不需要配置就能用？各位指点下。

也顺便看了下kconfig的语法，看makefile也逐渐清晰起来。

明天计划：
白天：板子上的sdram及nandflash熟悉；
晚上：完成linux下的LED驱动

只看该作者 · 2009-12-15 22:26

本帖最后由牛牛特工于 2009-12-15 23:25 编辑

俺openOCD+OpenJtag win环境终于搭建完毕按着顺序装就可以了
现在开始先编译裸奔代码就是在一个2440的裸奔代码上改改看了下PXA270的寄存器简单写了个LED程序靠跑不起来
开始先下到SDRAM里面后来看看人家说的 SDRAM还需要控制器进行配置后才能正常使用，就改到内部SRAM运行结果还是运行不了~~ 晕倒一片还不知道啥原因呢
然后又看资料发现说需要关闭 MMU，就用命令关了MMU后再下载依旧不行
检查了检查工程下面的makefile 发现工程里还有一个.s 用于复位后转向main的
发现里面是有些问题一个设置WDT的但是PXA270没有该寄存器，代之以另外一个寄存器后面则是设置堆栈我的270板子RAM地址和2440的板子不通故也要设为另外一个值
修改后 main依然不能正常运行

.text
.global _start
_start:
         ldr    r0, =0x40a00018    @ WATCHDOG寄存器地址
         mov    r1, #0x0
         str r1, [r0]             @ 写入0，禁止WATCHDOG，否则CPU会不断重启

         ldr    sp, =0x5c001000       @ 设置堆栈，
bl    main             @ 调用C程序中的main函数
halt_loop:
         b    halt_loop

1万 · 2009-12-16 10:44

牛牛初始化一下中断.关闭所有中断.

openjtag加上关闭mmu的指令.

1万 · 2009-12-16 10:45

gpio是驱动初始化,内核不管.

只看该作者 · 2009-12-16 18:35

本帖最后由 tiger84 于 2009-12-16 22:32 编辑

谢谢icecut兄弟的解答，呵呵。我再瞅瞅.

驱动程序里也有个gpio.c文件，目录./linux-2.6.27/drivers/gpio/
看了下源码，应该在make menuconfig时有地方配置的，不过就是没找到

只看该作者 · 2009-12-16 18:39

今天上午一直在忙其他的工作，没有时间弄。
明天上午也没时间弄，进展不尽人意。

下午看了下at91sam9260的EBI，at91sam9260开发板原理图不明白的地方也豁然开朗。
下面转载一篇关于sdram,norflash接法的**，可能对初学者有些帮助。

外设位宽为8、16、32时，CPU与外设之间地址线的连接方法

有不少人问到：
flash连接CPU时，根据不同的数据宽度，比如16位的NOR FLASH （A0－A19），处理器的地址线要（A1－A20）左移偏1位。为什么要偏1位？

从软件和CPU的角度而言，一个地址对应一个字节，就是8位数据。这是肯定的，不要怀疑这点。

对于具体器件而言，它的位宽是一定的，所谓位宽，指的是“读/写操作时，最小的数据单元”──别说最小单元是“位”，一般设备上没有单独的“位操作”，修改位时通过把整个字节、字或双字读出来、修改，再回写。

CPU的地址线（A0－A20）对应的最小数据单元是字节，即8位；
而位宽为16的NOR FLASH的地址线(A0－A19)对应的最小数据单元是16位。
这两个怎么对应起来？

如果说外设的位宽是16，难道我们写程序时会“特意”以16位进行操作吗？不用的，我们写程序时根本不用管外设位宽是8、16还是32。

仔细想想，其实是可以想通的：既然CPU、外设NOR FLASH的最小读/写单元已经固定，那么肯定就是CPU与NOR FLASH之间有个中间层，它来做处理：
这个中间层被称为“Memory Controller”，CPU要进行读写操作时，“Memory Controller”根据NOR FLASH的位宽，每次总是读/写16位数据。
以读操作为例：
CPU想进行8位操作时，它选择其中的8位返回给CPU；
CPU想进行16位操作时，它直接把这16位数据返回给CPU；
CPU想进行32位操作时，它发起2次读/写，把结果组合成32位返回给CPU。

现在的连线是：CPU的（A1－A20）接到 16位的NOR FLASH （A0－A19），即CPU的A0不接──这说明：不管A0是0还是1，NOR FLASH接收到的地址是一样的。
CPU发出地址0bxxxxxxxxx0、0bxxxxxxxxx1时，NOR FLASH看到的都是0bxxxxxxxxx，返回给“Memory Controller”的都是同一个16位数据。
再由“Memory Controller”选择其中的低8位或高8位给CPU。

“Memory Controller”会帮助我们做这些事情，举例为证：
1. 软件要读取地址0上的8位数据时，硬件是这样进行的：
① “Memory Controller”发出0b000000000000000000000的地址信号，NOR FLASH的A0－A19线上的信号是：0b00000000000000000000
② NOR FLASH在数据总线D0～D15上提供一个16位的数据，这是NOR FLASH中的第1个“最小数据单元”
③ “Memory Controller”读入这个16位数据
④ “Memory Controller”把这个16位数据的低8位返回给CPU，这就是一个8位数据。

2. 软件要读取地址1上的8位数据时，硬件是这样进行的：
① “Memory Controller”发出0b000000000000000000001的地址信号，NOR FLASH的A0－A19线上的信号是：0b00000000000000000000
② NOR FLASH在数据总线D0～D15上提供一个16位的数据，这是NOR FLASH中的第1个“最小数据单元”
③ “Memory Controller”读入这个16位数据
④ “Memory Controller”把这个16位数据的高8位(注意，前面的低8位)返回给CPU，这就是一个8位数据。

3. 软件要读取地址2上的8位数据时，硬件是这样进行的：
① “Memory Controller”发出0b000000000000000000010的地址信号，NOR FLASH的A0－A19线上的信号是：0b00000000000000000001
② NOR FLASH在数据总线D0～D15上提供一个16位的数据，这是NOR FLASH中的第2个“最小数据单元”
③ “Memory Controller”读入这个16位数据
④ “Memory Controller”把这个16位数据的低8位返回给CPU，这就是一个8位数据。

4. 软件要读取地址3上的8位数据时，硬件是这样进行的：
① “Memory Controller”发出0b000000000000000000011的地址信号，NOR FLASH的A0－A19线上的信号是：0b00000000000000000001
② NOR FLASH在数据总线D0～D15上提供一个16位的数据，这是NOR FLASH中的第2个“最小数据单元”
③ “Memory Controller”读入这个16位数据
④ “Memory Controller”把这个16位数据的高8位(注意，第3点是低8位)返回给CPU，这就是一个8位数据。

5. 软件要读取地址0和1上的16位数据时，硬件是这样进行的：
① “Memory Controller”发出0b000000000000000000000的地址信号，NOR FLASH的A0－A19线上的信号是：0b00000000000000000000
② NOR FLASH在数据总线D0～D15上提供一个16位的数据，这是NOR FLASH中的第1个“最小数据单元”
③ “Memory Controller”读入这个16位数据
④ “Memory Controller”把这个16位数据返回给CPU

6. 软件要读取地址2和3上的16位数据时，硬件是这样进行的：
① “Memory Controller”发出0b000000000000000000010的地址信号，NOR FLASH的A0－A19线上的信号是：0b00000000000000000001
② NOR FLASH在数据总线D0～D15上提供一个16位的数据，这是NOR FLASH中的第2个“最小数据单元”
③ “Memory Controller”读入这个16位数据
④ “Memory Controller”把这个16位数据返回给CPU

7. 软件要读取地址0、1、2、3上的32位数据时，硬件是这样进行的：
① “Memory Controller”发出0b000000000000000000000的地址信号，NOR FLASH的A0－A19线上的信号是：0b00000000000000000000
② NOR FLASH在数据总线D0～D15上提供一个16位的数据，这是NOR FLASH中的第1个“最小数据单元”
③ “Memory Controller”读入这个16位数据

④ “Memory Controller”发出0b000000000000000000010的地址信号，NOR FLASH的A0－A19线上的信号是：0b00000000000000000001
⑤ NOR FLASH在数据总线D0～D15上提供一个16位的数据，这是NOR FLASH中的第2个“最小数据单元”
⑥ “Memory Controller”读入这个16位数据
⑦ “Memory Controller”把两个16位的数据组合成一个32位的数据，返回给CPU。

从1～7可知：
① 对于软件而言，它不知道底下发生了什么事，它只管结果：
读取地址0的8位数据，就得到了一个8位数据；读取地址1的8位数据，就得到另一个紧挨着的8位数据
读取地址0开始的16位数据，就得到了一个16位数据；读取地址2开始的16位数据，就得到另一个紧挨着的16位数据
读取地址0开始的32位数据，就得到了一个32位数据；读取地址4开始的32位数据，就得到另一个紧挨着的32位数据
② 对于NOR FLASH，它只按照A0－A19地址线，提供16位数据，才不管软件要的是8位、16位，还是32位呢。
③ “Memory Controller”完成了这些位宽之间的数据选择、合并。

所以：
外设位宽是8时，CPU的A0～AXX与外设的A0～AXX直接相连
外设位宽是16时，CPU的A1～AXX与外设的A0～AYY直接相连，表示不管CPU的A0是0还是1，外设看到的都是同一个地址，对应16位的数据，“Memory Controller”对数据进行选择或组合，再提供给CPU。
外设位宽是32时，CPU的A2～AXX与外设的A0～AZZ直接相连，表示不管CPU的A0A1是00，01，10还是11，外设看到的都是同一个地址，对应32位的数据，“Memory Controller”对数据进行选择或组合，再提供给CPU

<嵌入式Linux应用开发完全手册>出版

只看该作者 · 2009-12-16 19:19

本帖最后由牛牛特工于 2009-12-17 09:45 编辑

谢谢icecut指点为啥俺没想到郁闷
好试试！！ halt查看CPSR 发现CPSR竟然处于 IRQ处理状态并且FIRQ中断响应好像是打开的，在.s文件中增加如下代码段

mrs r0,cpsr
bic r0,r0,#0x1f
orr r0,r0,#0x13 //svc模式
orr r0,r0,#0xc0// 禁止中断
msr cpsr,r0

郁闷啊还是不行不过这次进入这个程序之后跳的地址不一样了之前跑到0xf开头这次跑到 0x8开头了
首先reset 然后禁止MMU 下载代码到0x5c000000 再禁止MMU resume 0x5c000000
halt 后cpsr=0x6000003d pc=0x8xxxxxxx
并且MMU 和icache 又被使能了奇怪
明明已经执行了 xscale mmu disable  xscale icache disable  xscale dcache disable
只要一resume 到我烧程序的地址，就又被使能了
看了反汇编 .dis  觉得貌似是肯定会有问题哈,
00000000 <_start>:
0: e329f0d3  msr CPSR_fc, #211 ; 0xd3
4: e59f0010  ldr r0, [pc, #16] ; 1c <halt_loop+0x4>
8: e3a01000  mov r1, #0 ; 0x0
c: e5801000  str r1, [r0]
  10: e59fd008  ldr sp, [pc, #8] ; 20 <halt_loop+0x8>
  14: eb00000d  bl 50 <main>
这里bl到 50 而程序地址实际在 0x5c000000 +0x50 不晓得能否正确跳转到呢？
想试试有没有什么设断点的方法，设一个断点
用BP命令设了一个断点 CPU能够在此停下说明程序能够执行到这里
唉0x5c000060处设了一断点程序能够运行到此处并且MMI Dcache Icache 处于不使能状态，CPSR=Df 即中断已经关闭那么到底在什么地方出错导致程序跑飞了呢
按照相关的教程设置了eclipse 但是仍然无法调试这个教程也没有设置地址等估计是肯定不行，目前直接导致我板子里原有的bootloader也废了
没办法还是只能命令行设断点而且还只能用bp设仅一个硬件断点，软件断点的命令查不到
发现程序在该地址跑飞这个应该是编译的问题咯要么编译器不正常要么就是makefile写的有问题
00000058 <main>:
  58: e52de004  push {lr}  ; (str lr, [sp, #-4]!)
  5c: e24dd004  sub sp, sp, #4 ; 0x4
  60: e3a03000  mov r3, #0 ; 0x0
  64: e58d3000  str r3, [sp]
  68: e3a03141  mov r3, #1073741840 ; 0x40000010
  6c: e283360e  add r3, r3, #14680064 ; 0xe00000
  70: e3a027c3  mov r2, #51118080 ; 0x30c0000
  74: e5832000  str r2, [r3]
  78: e3a00c75  mov r0, #29952 ; 0x7500
  7c: e2800030  add r0, r0, #48 ; 0x30
  80: ebffffe9  bl 2c <wait>
  84: e59d3000  ldr r3, [sp]
  88: e3530003  cmp r3, #3 ; 0x3
  8c: 979ff103  ldrls pc, [pc, r3, lsl #2]
  90: ea000026  b 130 <main+0xd8>
  94: 000000a4  .word 0x000000a4
  98: 000000c8  .word 0x000000c8
  9c: 000000ec  .word 0x000000ec
  a0: 00000110  .word 0x00000110
如上当程序在 0x90之前时  可以中断
到了 90就不能正常运行了对linux的这些工具还是不熟悉啊 makefile下面  arm-elf-ld 后面接lds文件还没弄明白试了下把.=改了一下编译出来的基地址就变了~~~ 然后CFLAG是一堆参数也不晓得啥意思~~  查看了gcc 4.2.4的mannual command option 这一节总算是知道了 CFLAG的意思  fomit-frame-pointer 这个选项的E文 frame-pointer不晓得指的是哪个寄存器 freestandding 这个概念还不是很清楚 google这个词被和谐了 baidu出来得到一个托管(host)和独立(freestandding)的概念看起来俺们的学习就象是爬一样哈哈

leds.rar (8.44 KB) 程序及makefile在此

只看该作者 · 2009-12-17 23:37

本帖最后由牛牛特工于 2009-12-18 00:24 编辑

靠今天又加班
终于可以又来搞了下了gnu ld 的手册咋看都觉得稀里糊涂的索性自己瞎改
把lds文件改为如下内容就可以在RAM中运行  第一个.=修改为0x00 则可以从ROM启动

SECTIONS {
      . = 0x5c000000;
      .text       : { *(.text) }
      . = 0x5c000800;
      .rodata ALIGN(4) : {*(.rodata)}
      . = 0x5c001000;
      .data ALIGN(4) : { *(.data) }
      . = 0x5c002000;
      .bss ALIGN(4)  : { *(.bss)  *(COMMON) }
}
跑起来了！！！
setion里面的这些东西还真不晓得怎么弄
没看到标准的setor名称定义代表的意思只知道 text 是代码 ro大概是const data则是全局变量 rss 堆内存?  先编几个裸奔程序玩玩吧
extern char _etext, _data, _edata, _bstart, _bend;
char *src = &_etext;
char *dst = &_data;
/* ROM has data at end of text; copy it. */
while (dst < &_edata) {
*dst++ = *src++;
}
/* Zero bss */
for (dst = &_bstart; dst< &_bend; dst++)

*dst = 0;

1万 · 2009-12-18 10:36

1.openjtag的状态更新慢.这个不是问题知道就行了.
2.uboot的main是在内存执行的.确认总线配置正确.还要把自己复制到sdram中.其他bootloader也是这么搞的.---我初始化内存时错误过.是因为直接内存运行,程序从rom读数据配置内存了.

只看该作者 · 2009-12-18 22:29

今天上午在忙其他的工作。
下午开始看linux的字符设备驱动。
先是看宋宝华的那本设备驱动开发详解，对cdev结构体描述字符设备驱动有了个基本的认识。
然后看linux的相关驱动源码，相关的太多了，经常顾此失彼。折腾了一个下午，也只是能把和板子硬件关系不大的字符驱动运行起来，和硬件相关的，比如简单的LED，就搞不定了。

主要原因在于对驱动结构还没有清楚的认识，只知道照葫芦画瓢。

在公司没有人熟悉linux和at91sam9260芯片，出现问题，只能自己摸索。

明天一定要把LED点亮，点不亮，俺明晚不睡了！

只看该作者 · 2009-12-18 22:35

突然发现我在LED操作时竟然用的物理地址！

只看该作者 · 2009-12-19 17:14

今天天气很冷，起来时就已经10点了，呆在床上把驱动的基础又看了下。
吃了个中饭，打了个盹，继续开始LED。

昨天在操作LED时用的是物理地址，于是今天开始找物理IO空间映射到虚拟空间的地址，仍然没有找到。

在源代码里，找到了几个貌似可以通过操作虚拟空间中映射到物理地址的函数，调用了下，终于把LED灯可以点亮点灭了。

虽然对很多人来说是很简单的事，但是我依然花了好几天的时间，虽走了许多弯路，不过也算收获了下。

接下来看物理地址和虚拟空间的地址到底是怎么映射的？

本周末任务，顺便弄下按键中断的驱动。

1万 · 2009-12-19 22:09

hehe,宋宝华的书我也有，他写的有点山寨了。io所以物理地址，优势是让人更快体会到驱动的感觉。坏处就是太山寨，不是Linux的风格。

好像宋宝华在翻译精通Linux驱动程序开发这本我看的e文版

只看该作者 · 2009-12-21 21:53

昨天没有来汇报，一天都浪费了，实在是惭愧，简单的把linux的内存分布及IO空间，物理地址与虚拟地址的映射等看了下，了解了大概。
今天上午开了一上午的会，下午本打算把按键驱动弄出来，没料到对我而言，还是比较复杂的一件事。
里面涉及到了中断，定时器等。
又是把相关的东东都大致的翻一遍，然后开始进行。
初步预计明天上午能弄出来。

明天计划：按键驱动，串口驱动。

只看该作者 · 2009-12-21 21:55

上网搜索相关例子时，发现基本上都是s3c2410及S3C2440的例子，关于at91sam9260的例子比较少。
虽然说源码里面都有了，但是看起来还是比较吃力和麻烦。

开始学linux驱动，三个月熟悉，立帖为证！每日汇报进展

相关下载

相关帖子

精华达人奖章

湍急之河流

常驻人口

技术奇才奖章

社区建设奖章

技术高手奖章

以坛为家

技术领袖奖章

荣誉元老奖章

坚毅之洋流

十世金身