系列文章目录
文章目录
- 系列文章目录
- 总结
- 介绍
- 字符设备驱动
- 工作原理
- 驱动框架
- 加载卸载
- 注册注销
- 设备号详解
- 打开关闭等操作
- 实例分析
- led驱动编写
- 地址映射
- LED驱动
- 改进驱动方式
- 总结
- 自动注册注销设备号
- 自动创建设备节点
- 设备树
- 设备树LED驱动实验
- pinctrl和gpio
- 并发和竞争
- 原子操作
- 自旋锁
- 块设备驱动
- 网络设备驱动
- V4L2驱动框架
- 二、
总结
字符设备驱动：加载卸载、注册注销（设备号）、操作函数、许可注册
函数指针的用法、主设备号、从设备号、地址映射MMU
虚拟地址和物理地址的重新映射ioremap，解映射，iounmap，这里的物理地址不是DDR，是独立的物理地址空间。
设备树修改，里面加哪些内容
pinctrl
临界区保护和原子操作
介绍
三大类驱动：
字符设备：字节流进行输入输出的设备：点灯、IIC、SPI
块设备：复杂，厂家会写好，以存储块为基础，存储器设备驱动，EMMC、NAND、SD卡、U盘
网络设备：不管是有线还是无线的网络，USB WIFI也算（USB接口是字符设备）。
Linux内核使用的是4.1.15，支持设备树，后面要看内核！！！
字符设备驱动
工作原理
顶层应用程序通过调用系统库，进入内核，操作底层的驱动程序来控制硬件
应用程序在用户空间，驱动程序算内核部分，其中的桥梁就是open这些c库函数
驱动程序中有对应的open函数等，对应着这些系统调用的函数
Linux内核中的include/linux/fs.h.文件中有驱动操作函数集合，file_operations结构体
这里补充个函数指针的语法
定义成函数指针，这样后面驱动程序里面编写的时候，就可以将自己编写的open函数，比如里面添加一些自己的功能，直接赋值给函数指针，内核调用的时候，调用统一的接口就行了
注意参数类型和顺序和个数其实都是一样的，只是对自定义结构体内部函数重新赋值，方便
// 示例：一个简单的字符设备驱动
static int my_open(struct inode *inode, struct file *filp) { /* ... */ }
static ssize_t my_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count, loff_t *fpos) { /* ... */ }// 定义设备的操作集合
struct file_operations my_fops = {.owner = THIS_MODULE,.open = my_open, // 指向驱动自定义的函数.read = my_read, // 指向驱动自定义的函数.write = NULL, // 不支持写入操作
};
当用户程序调用read(fd, buf, size)时：
内核通过文件描述符fd找到对应的file_operations结构体。
检查read指针是否有效，若有效则调用它，否则返回错误（如-EINVAL）。
常用函数：
第 1589 行，owner 拥有该结构体的模块的指针，一般设置为 THIS_MODULE。
第 1590 行，llseek 函数用于修改文件当前的读写位置。
第 1591 行，read 函数用于读取设备文件。
第 1592 行，write 函数用于向设备文件写入(发送)数据。
第 1596 行，poll 是个轮询函数，用于查询设备是否可以进行非阻塞的读写。
第 1597 行，unlocked_ioctl 函数提供对于设备的控制功能，与应用程序中的 ioctl 函数对应。
第 1598 行，compat_ioctl 函数与 unlocked_ioctl 函数功能一样，区别在于在 64 位系统上，
32 位的应用程序调用将会使用此函数。在 32 位的系统上运行 32 位的应用程序调用的是
unlocked_ioctl。
第 1599 行，mmap 函数用于将设备的内存映射到进程空间中(也就是用户空间)，一般帧缓
冲设备会使用此函数，比如 LCD 驱动的显存，将帧缓冲(LCD 显存)映射到用户空间中以后应用
程序就可以直接操作显存了，这样就不用在用户空间和内核空间之间来回复制。
第 1601 行，open 函数用于打开设备文件。
第 1603 行，release 函数用于释放(关闭)设备文件，与应用程序中的 close 函数对应。
第 1604 行，fasync 函数用于刷新待处理的数据，用于将缓冲区中的数据刷新到磁盘中。
第 1605 行，aio_fsync 函数与 fasync 函数的功能类似，只是 aio_fsync 是异步刷新待处理的
数据。
驱动框架
加载卸载
一般不编译进内核里面，修改负责，搞成一个模块（.ko文件）
注册这两种操作函数，参数 xxx_init 就是需要注册的具体函数名，当使用“insmod”、“rmmod”就会调用xxx_init和xxx_exit
原名叫insert module 、remove module
static int __init xxx_init(void)
{/* 入口函数具体内容 */return 0;}/* 驱动出口函数 */static void __exit xxx_exit(void){
/* 出口函数具体内容 */
}/* 将上面两个函数指定为驱动的入口和出口函数 */
module_init(xxx_init); //注册模块加载函数
module_exit(xxx_exit); //注册模块卸载函数
modprobe：module probe，模型探索，会智能提供模块依赖
比如 drv.ko 依赖 first.ko 这个模块，就必须先使用insmod 命令加载 first.ko 这个模块，然后再加载 drv.ko 这个模块。modprobe就不需要。
insmod drv.ko
modprobe drv.kormmod drv.ko
modprobe -r drv.ko
注册注销
注册放在init函数里面，注销放在exit里面，多用static保证安全性
static struct file_operations test_fops;static int __init xxx_init(void)
{/* 注册字符设备驱动 */int retvalue = 0;retvalue = register_chrdev(200, "chrtest", &test_fops);
if(retvalue < 0){
/* 字符设备注册失败,自行处理 */}return 0;}/* 驱动出口函数 */static void __exit xxx_exit(void){
/* 出口函数具体内容 */unregister_chrdev(200, "chrtest");
}/* 将上面两个函数指定为驱动的入口和出口函数 */
module_init(xxx_init); //注册模块加载函数
module_exit(xxx_exit); //注册模块卸载函数
下面解释一下函数意思
register_chrdev 函数用于注册字符设备，设备号，设备类型，设备的操作函数结构体
major：主设备号，Linux 下每个设备都有一个设备号，设备号分为主设备号和次设备号两部分，关于设备号后面会详细讲解。
name：设备名字，指向一串字符串。
fops：结构体 file_operations 类型指针，指向设备的操作函数集合变量。
unregister_chrdev 函数用户注销字符设备，设备号和设备名
major：要注销的设备对应的主设备号。
name：要注销的设备对应的设备名。
命令“cat /proc/devices”可查看使用了的设备号
设备号详解
// include/linux/types.h
typedef __u32 __kernel_dev_t;
//include/uapi/asm-generic/int-ll64.h
typedef unsigned int __u32;
这里名字加了__，是为了区分用户空间和内核空间
dev_t 其实就是 unsigned int 类型，是一个 32 位的数据类型，高 12 位为主设备号，低 20 位为次设备号
所以主设备号范围0-4095
次设备号是主设备号下的，比如我们led设备有多个，这样就用一个主，多个次，这样就能扩充数百万的设备
静态分配：有一些主设备号，Linux内核开发者分配掉了，用“cat /proc/devices”查看的包括了这一部分
推荐动态分配：注册前向系统申请，不用自己找一个没用过的
int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count, const char *name)
dev：保存申请到的设备号。
baseminor：次设备号起始地址，alloc_chrdev_region 可以申请一段连续的多个设备号，这些设备号的主设备号一样，但是次设备号不同，次设备号以 baseminor 为起始地址地址开始递
增。一般 baseminor 为 0，也就是说次设备号从 0 开始。
count：要申请的设备号数量。
name：设备名字。
注销字符设备要释放：
void unregister_chrdev_region(dev_t from, unsigned count)
from：要释放的设备号。
count：表示从 from 开始，要释放的设备号数量。
打开关闭等操作
这里里面就不写具体内容了，展示一下结构框架，最后要添加LICENSE，作者信息，LICENSE采用GPL协议
/* 打开设备 */
static int chrtest_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{/* 用户实现具体功能 */return 0;
}/* 从设备读取 */
static ssize_t chrtest_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{/* 用户实现具体功能 */return 0;
}/* 向设备写数据 */
static ssize_t chrtest_write(struct file *filp,const char __user *buf,size_t cnt, loff_t *offt)
{/* 用户实现具体功能 */return 0;
}static int chrtest_release(struct inode *inode, struct file *filp)
{/* 用户实现具体功能 */return 0;
}static struct file_operations test_fops = {.owner = THIS_MODULE, .open = chrtest_open,.read = chrtest_read,.write = chrtest_write,.release = chrtest_release,
};/* 驱动入口函数 */
static int __init xxx_init(void)
{/* 入口函数具体内容 */int retvalue = 0;/* 注册字符设备驱动 */retvalue = register_chrdev(200, "chrtest", &test_fops);if(retvalue < 0){/* 字符设备注册失败,自行处理 */}return 0;
}/* 驱动出口函数 */
static void __exit xxx_exit(void)
{/* 注销字符设备驱动 */unregister_chrdev(200, "chrtest");
}/* 将上面两个函数指定为驱动的入口和出口函数 */
module_init(xxx_init);
module_exit(xxx_exit);MODULE_LICENSE("GPL");MODULE_AUTHOR("xxx");
LINUX内部采用GPL协议，因为其是开源协议，任何链接到内核的代码，必须要遵循GPL协议，并公开源码，其实就是标注我接受开源
实例分析
待实验
Linux首先只有printk函数，运行在内核态，printf是运行在用户态，驱动程序在内核态
printk可以根据日志级别对消息分类，在文件 include/linux/kern_levels.h 里（这个文件在linux源码里面）
不显示调用消息级别，会默认4，只有优先级高于 7 的消息才能显示在控制台上
#define KERN_SOH "\001"
#define KERN_EMERG KERN_SOH "0" /* 紧急事件，一般是内核崩溃 */
#define KERN_ALERT KERN_SOH "1" /* 必须立即采取行动 */
#define KERN_CRIT KERN_SOH "2" /* 临界条件，比如严重的软件或硬件错误*/
#define KERN_ERR KERN_SOH "3" /* 错误状态，一般设备驱动程序中使用KERN_ERR 报告硬件错误 */
#define KERN_WARNING KERN_SOH "4" /* 警告信息，不会对系统造成严重影响 */
#define KERN_NOTICE KERN_SOH "5" /* 有必要进行提示的一些信息 */
#define KERN_INFO KERN_SOH "6" /* 提示性的信息 */
#define KERN_DEBUG KERN_SOH "7" /* 调试信息 *///例子：
printk(KERN_EMERG "gsmi: Log Shutdown Reason\n");
参数 offt 是相对于文件首地址的偏移，kerneldata 里面保存着用户空间要读取的数据，先将 kerneldata 数组中的数据拷贝到读缓冲区 readbuf 中，通过函数 copy_to_user 将readbuf 中的数据复制到参数 buf 中。因为内核空间不能直接操作用户空间的内存
static char readbuf[100]; /* 读缓冲区 */static ssize_t chrdevbase_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t cnt, loff_t *offt)
{int retvalue = 0;/* 向用户空间发送数据 */memcpy(readbuf, kerneldata, sizeof(kerneldata));retvalue = copy_to_user(buf, readbuf, cnt);if(retvalue == 0){printk("kernel senddata ok!\r\n");}else{printk("kernel senddata failed!\r\n");}//printk("chrdevbase read!\r\n");return 0;
}
这里的__user就是提醒我们注意这是用户空间的，要用函数拷贝，同理用户空间也不能直接访问内核空间的内存
static inline long copy_to_user(void __user *to, const void *from, unsigned long n)
copy_from_user函数同理
led驱动编写
地址映射
MMU：内存管理单元，memory manage unit，老版本的linux必须有，新版本的支持无mmu的
完成虚拟地址到物理空间的映射，即地址映射
内存保护，设置存储器的访问权限，设置虚拟空间的缓冲特性
虚拟地址(VA,Virtual Address)、物理地址(PA，PhyscicalAddress)。
对于 32 位的处理器来说，虚拟地址范围是 2^32=4GB，我们的开发板上有 512MB 的 DDR3，这 512MB 的内存就是物理内存，经过 MMU 可以将其映射到整个 4GB 的虚拟空间
虚拟地址比物理地址大，那么
malloc申请的是虚拟空间，若物理空间不足，但虚拟空间还够，就能申请，但是标记未访问，实际访问的时候，若物理空间+swap不满足会触发错误，终止进程（自然malloc返回的是虚拟地址）
Swap（交换空间） 是 Linux 系统中用于扩展可用内存的磁盘空间，当物理内存（RAM）不足时，内核会将不活跃的内存页（Pages）临时转移到磁盘上的 Swap 区域，从而腾出物理内存供其他进程使用。
ioremap 函数用于获取指定物理地址空间对应的虚拟地址空间 ，定 义 在arch/arm/include/asm/io.h 文件中
#define ioremap(cookie,size) __arm_ioremap((cookie), (size), MT_DEVICE)void __iomem * __arm_ioremap(phys_addr_t phys_addr, size_t size, unsigned int mtype)
{return arch_ioremap_caller(phys_addr, size, mtype,__builtin_return_address(0));
}
是个宏，phys_addr：要映射的物理起始地址。size：要映射的内存空间大小。mtype：ioremap 的类型，可以选择 MT_DEVICE、MT_DEVICE_NONSHARED、MT_DEVICE_CACHED 和 MT_DEVICE_WC，ioremap 函数选择 MT_DEVICE。
返回值：__iomem 类型的指针，指向映射后的虚拟空间首地址。
iounmap是释放映射
void iounmap (volatile void __iomem *addr)
对映射后的内存进行读写操作，分别是不同位数的读写操作
u8 readb(const volatile void __iomem *addr)
u16 readw(const volatile void __iomem *addr)
u32 readl(const volatile void __iomem *addr)void writeb(u8 value, volatile void __iomem *addr)
void writew(u16 value, volatile void __iomem *addr)
void writel(u32 value, volatile void __iomem *addr)
LED驱动
这里就放一些前面没了解的代码
/* 寄存器物理地址 */
#define CCM_CCGR1_BASE (0X020C406C)
#define SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE (0X020E0068)
#define SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE (0X020E02F4)
#define GPIO1_DR_BASE (0X0209C000)
#define GPIO1_GDIR_BASE (0X0209C004)/* 映射后的寄存器虚拟地址指针 */
static void __iomem *IMX6U_CCM_CCGR1;
static void __iomem *SW_MUX_GPIO1_IO03;
static void __iomem *SW_PAD_GPIO1_IO03;
static void __iomem *GPIO1_DR;
static void __iomem *GPIO1_GDIR;/** @description : LED打开/关闭* @param - sta : LEDON(0) 打开LED，LEDOFF(1) 关闭LED* @return : 无*/
void led_switch(u8 sta)
{u32 val = 0;if(sta == LEDON) {val = readl(GPIO1_DR);val &= ~(1 << 3); writel(val, GPIO1_DR);}else if(sta == LEDOFF) {val = readl(GPIO1_DR);val|= (1 << 3); writel(val, GPIO1_DR);}
}/** @description : 驱动出口函数*/
static int __init led_init(void)
{int retvalue = 0;u32 val = 0;/* 初始化LED *//* 1、寄存器地址映射 */IMX6U_CCM_CCGR1 = ioremap(CCM_CCGR1_BASE, 4);SW_MUX_GPIO1_IO03 = ioremap(SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE, 4);SW_PAD_GPIO1_IO03 = ioremap(SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE, 4);GPIO1_DR = ioremap(GPIO1_DR_BASE, 4);GPIO1_GDIR = ioremap(GPIO1_GDIR_BASE, 4);/* 2、使能GPIO1时钟 */val = readl(IMX6U_CCM_CCGR1);val &= ~(3 << 26); /* 清楚以前的设置 */val |= (3 << 26); /* 设置新值 */writel(val, IMX6U_CCM_CCGR1);/* 3、设置GPIO1_IO03的复用功能，将其复用为* GPIO1_IO03，最后设置IO属性。*/writel(5, SW_MUX_GPIO1_IO03);/*寄存器SW_PAD_GPIO1_IO03设置IO属性*bit 16:0 HYS关闭*bit [15:14]: 00 默认下拉*bit [13]: 0 kepper功能*bit [12]: 1 pull/keeper使能*bit [11]: 0 关闭开路输出*bit [7:6]: 10 速度100Mhz*bit [5:3]: 110 R0/6驱动能力*bit [0]: 0 低转换率*/writel(0x10B0, SW_PAD_GPIO1_IO03);/* 4、设置GPIO1_IO03为输出功能 */val = readl(GPIO1_GDIR);val &= ~(1 << 3); /* 清除以前的设置 */val |= (1 << 3); /* 设置为输出 */writel(val, GPIO1_GDIR);/* 5、默认关闭LED */val = readl(GPIO1_DR);val |= (1 << 3); writel(val, GPIO1_DR);/* 6、注册字符设备驱动 */retvalue = register_chrdev(LED_MAJOR, LED_NAME, &led_fops);if(retvalue < 0){printk("register chrdev failed!\r\n");return -EIO;}return 0;
}//驱动出口函数
static void __exit led_exit(void)
{/* 取消映射 */iounmap(IMX6U_CCM_CCGR1);iounmap(SW_MUX_GPIO1_IO03);iounmap(SW_PAD_GPIO1_IO03);iounmap(GPIO1_DR);iounmap(GPIO1_GDIR);/* 注销字符设备驱动 */unregister_chrdev(LED_MAJOR, LED_NAME);
}
补充一点，当运行./program foo bar，argc是3，文件路径是一个元素，foo是一个元素 bar是一个元素
./ledApp /dev/led 0，所以应用程序里面写的是三个元素
argc：Argument Count 参数数量
argv：argument Vector 参数向量
if(argc != 3){
printf("Error Usage!\r\n");
return -1;}filename = argv[1];
databuf[0] = atoi(argv[2]); /* 要执行的操作：打开或关闭 */
改进驱动方式
总结
规范自定义设备结构体，并设置为私有设备；自动创建设备号；初始化设备，并向内核加入设备；自动创建设备节点
自动注册注销设备号
注册和注销函数register_chrdev 和 unregister_chrdev
原来的register_chrdev 需要知道哪个设备号没用，而且会把所有的子设备号分走
采用自动申请：
//没有指定，自动申请
int alloc_chrdev_region(dev_t *dev, unsigned baseminor, unsigned count, const char *name)
//指定主次设备号
int register_chrdev_region(dev_t from, unsigned count, const char *name)
//统一释放注册函数
void unregister_chrdev_region(dev_t from, unsigned count)
注册注销代码：
/* 注册字符设备驱动 *//* 1、创建设备号 */if (newchrled.major) { /* 定义了设备号 */newchrled.devid = MKDEV(newchrled.major, 0);register_chrdev_region(newchrled.devid, NEWCHRLED_CNT, NEWCHRLED_NAME);} else { /* 没有定义设备号 */alloc_chrdev_region(&newchrled.devid, 0, NEWCHRLED_CNT, NEWCHRLED_NAME); /* 申请设备号 */newchrled.major = MAJOR(newchrled.devid); /* 获取分配号的主设备号 */newchrled.minor = MINOR(newchrled.devid); /* 获取分配号的次设备号 */}printk("newcheled major=%d,minor=%d\r\n",newchrled.major, newchrled.minor); /* 注销字符设备驱动 */cdev_del(&newchrled.cdev);/* 删除cdev */unregister_chrdev_region(newchrled.devid, NEWCHRLED_CNT); /* 注销设备号 */
为了规范化，采用字符设备结构体cdev，cdev 结构体在 include/linux/cdev.h 文件
struct cdev {struct kobject kobj;struct module *owner;const struct file_operations *ops;struct list_head list;dev_t dev;unsigned int count;
};
ops 和 dev，这两个就是字符设备文件操作函数集合file_operations 以及设备号 dev_t。
相关函数
//初始化
void cdev_init(struct cdev *cdev, const struct file_operations *fops)
//向Linux添加字符设备
int cdev_add(struct cdev *p, dev_t dev, unsigned count)
//卸载驱动从内核删除字符设备
void cdev_del(struct cdev *p)
设备号，唯一标识一个设备，供内核识别和管理。
设备节点，用户空间访问设备的接口，本质是文件系统中的特殊文件。通常位于 /dev 目录下（如 /dev/sda、/dev/ttyUSB0）
自动创建设备节点
之前的代码还要命令窗modprobe 加载驱动，mknod手动创建设备节点
驱动中实现自动创建设备节点后，使用 modprobe 加载驱动模块成功的话就会自动在/dev 目录下创建对应的设备文件。
mdev实现自动功能，而且热插拔事件也由它管理
创建类，参数 owner 一般为 THIS_MODULE，
struct class *class_create (struct module *owner, const char *name)
void class_destroy(struct class *cls);
创建设备，删除设备
struct device *device_create(struct class *class, struct device *parent,dev_t devt, void *drvdata, const char *fmt, ...)
void device_destroy(struct class *class, dev_t devt)
所以最后代码，创建个字符设备结构体，规范
/* newchrled设备结构体 */
struct newchrled_dev{dev_t devid; /* 设备号 */struct cdev cdev; /* cdev */struct class *class; /* 类 */struct device *device; /* 设备 */int major; /* 主设备号 */int minor; /* 次设备号 */
};
struct newchrled_dev newchrled; /* led设备 *//** @description : 打开设备* @param - inode : 传递给驱动的inode* @param - filp : 设备文件，file结构体有个叫做private_data的成员变量* 一般在open的时候将private_data指向设备结构体。* @return : 0 成功;其他 失败*/
static int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{filp->private_data = &newchrled; /* 设置私有数据 */return 0;
}
filp 是 struct file 类型的指针，代表一个打开的文件对象。每当用户空间程序通过 open() 打开设备文件（如 /dev/mydevice）时，内核会创建一个 struct file 实例
private_data 是 struct file 中的一个 void* 类型成员，专门用于驱动存储设备私有数据。它的生命周期与文件对象绑定：当用户调用 open() 时初始化，在 close() 时释放。在后续的 read、write、ioctl 等操作中，通过 filp->private_data 快速获取设备数据，无需每次重新查找。
设备树
设备树在DTS（Decive Tree Source）文件中
树的主干就是系统总线，IIC 控制器、GPIO 控制器、SPI 控制器等都是接到系统主线上的分支。IIC 控制器有分为 IIC1 和 IIC2 两种，其中 IIC1 上接了 FT5206 和 AT24C02这两个 IIC 设备，IIC2 上只接了 MPU6050 这个设备。DTS就是这样的。
.dts文件，这样不同的开发板直接用这一个文件，然后配置就行了，不然每个开发板都有一个信息文件。
一般.dts 描述板级信息(也就是开发板上有哪些 IIC 设备、SPI 设备等)，.dtsi 描述 SOC 级信息(也就是 SOC 有几个 CPU、主频是多少、各个外设控制器信息等)。
DTS 是设备树源码文件，DTB 是将DTS 编译以后得到的二进制文件。使用DTB文件编译
详细的就先跳过，直接看实战怎么改
设备树LED驱动实验
打开 imx6ull-alientek-emmc.dts 文件，在根节点“/”下创建一个名为“alphaled”的子节点，在根节点“/”最后面输入如下所示内容
alphaled {#address-cells = <1>;#size-cells = <1>;compatible = "atkalpha-led";
status = "okay";reg = < 0X020C406C 0X04 /* CCM_CCGR1_BASE */0X020E0068 0X04 /* SW_MUX_GPIO1_IO03_BASE */0X020E02F4 0X04 /* SW_PAD_GPIO1_IO03_BASE */0X0209C000 0X04 /* GPIO1_DR_BASE */0X0209C004 0X04 >; /* GPIO1_GDIR_BASE */};
属性#address-cells 和#size-cells 都为 1，表示reg属性中起始地址一个字长，地址长度也是一个字长，这里是五个寄存器，每个寄存器都是4字节，32位，一个字，所以是1。
#address-cells = <2>;#size-cells = <1>;reg = <0x00000000 0x40000000 0x1000>; // 64位地址0x40000000，长度0x1000
reg 属性，非常重要！reg 属性设置了驱动里面所要使用的寄存器物理地址，比如第 6 行的“0X020C406C 0X04”表示 I.MX6ULL 的 CCM_CCGR1 寄存器，其中寄存器首地址为 0X020C406C，长度为 4 个字节。
设备树中创建节点，增加属性值
在驱动程序中，读取节点属性值，其他的操作不变
pinctrl和gpio
前面直接操作寄存器太繁琐了，容易出问题，上pinctrl（pin control）系统
1.获取设备树中 pin 信息。
2.根据获取到的 pin 信息来设置 pin 的复用功能
3.根据获取到的 pin 信息来设置 pin 的电气特性，比如上/下拉、速度、驱动能力等。
打开 imx6ull-alientek-emmc.dts，开始了，上辅助配置，hog1热插拔相关
并发和竞争
在多个任务共同操作同一段内存或者设备的情况，甚至中断都能访问的资源叫做共享资源
并发就是多个“用户”同时访问同一个共享资源
原因：多线程并发访问；抢占式并发访问；中断程序并发访问；SMP(多核)核间并发访问
原子操作
linux提供了原子操作的变量和函数
atomic_t 的结构体来完成整型数据的原子操作
typedef struct {int counter;
} atomic_t;atomic_t a;
自旋锁
原子操作只能对整形变量或者位进行保护，但是，在实际的使用环境中怎么可能只有整形变量或位这么简单的临界区。
如果自旋锁正在被线程 A 持有，线程 B 想要获取自旋锁，那么线程 B 就会处于忙循环-旋转-等待状态，线程 B 不会进入休眠状态或者说去做其他的处理
自旋的意思就是原地打转
那就等待自旋锁的线程会一直处于自旋状态，这样会浪费处理器时间，降低系统性能，所以自旋锁的持有时间不能太长。所以自旋锁适用于短时期的轻量级加锁
spinlock_t lock; //定义自旋锁
注意会死锁，如果睡眠或阻塞
中断里面可以用自旋锁，在获取锁之前一定要先禁止本地中断(也就是本 CPU 中断，对于多核 SOC来说会有多个 CPU 核)，否则可能导致锁死现象的发生，关闭本地中断
还有读写自旋锁，一次只能允许一个写操作，也就是只能一个线程持有写锁，而且不能进行读操作。但是当没有写操作的时候允许一个或多个线程持有读锁
顺序锁：以允许在写的时候进行读操作，也就是实现同时读写，但是不允许同时进行并发的写操作，如果在读的过程中发生了写操作，最好重新进行读取，保证数据完整性
自旋锁使用事项：
因为在等待自旋锁的时候处于“自旋”状态，因此锁的持有时间不能太长，一定要短，否则的话会降低系统性能。如果临界区比较大，运行时间比较长的话要选择其他的并发处理方式，比如稍后要讲的信号量和互斥体。
自旋锁保护的临界区内不能调用任何可能导致线程休眠的 API 函数，否则的话可能导致死锁。
不能递归申请自旋锁，因为一旦通过递归的方式申请一个你正在持有的锁，那么你就必须“自旋”，等待锁被释放，然而你正处于“自旋”状态，根本没法释放锁。结果就是自己把自己锁死了！
在编写驱动程序的时候我们必须考虑到驱动的可移植性，因此不管你用的是单核的还是多核的 SOC，都将其当做多核 SOC 来编写驱动程序。
块设备驱动
网络设备驱动
现在不需要网卡了，集成到一个芯片里面了，
SOC内部有网络外设MAC，之后还要配一个PHY芯片
如果没有，会有外置MAC芯片，SRAM接口
内部的 MAC 外设会通过 MII 或者 RMII 接口来连接外部的 PHY 芯片，MII/RMII 接口用来
传输网络数据。
配置或读取 PHY 芯片，读写 PHY 的内部寄存器，叫做 MIDO，MDIO 很类似 IIC，也是两根线，一根数据线叫做 MDIO，一根时钟线叫做 MDC。
V4L2驱动框架
- 首先是打开摄像头设备；
- 查询设备的属性或功能；
- 设置设备的参数，譬如像素格式、帧大小、帧率；
- 申请帧缓冲、内存映射；
- 帧缓冲入队；
- 开启视频采集；
- 帧缓冲出队、对采集的数据进行处理；
- 处理完后，再次将帧缓冲入队，往复；
- 结束采集。
![[muduo网络库]-muduo库TcpServer类解析](http://pic.xiahunao.cn/[muduo网络库]-muduo库TcpServer类解析)
