嵌入式Linux内核驱动教程：从入门到进阶

"这是一份针对嵌入式Linux内核驱动的实验手册，旨在帮助初学者逐步掌握内核驱动的开发和移植技术。手册详细介绍了从x86平台的内核配置、编译到各种模块的开发，以及在ARM平台上如smdk2410和mini2440开发板上的实践操作。内容涵盖内核编程基础、交叉工具链的使用、U-Boot的编译与移植，还包括网卡驱动和nor-flash驱动的移植。此外，还教授如何构建和调试mini2440开发板的内核和根文件系统。" 嵌入式Linux内核驱动是连接硬件与操作系统的核心部分，它允许操作系统管理和控制硬件设备，从而实现系统的功能扩展。本实验手册主要针对以下知识点展开： 1. **Linux内核配置、编译与安装**： - 配置：使用`make menuconfig`命令对内核进行配置，选择需要的硬件驱动和支持功能。 - 编译：通过`make`命令编译内核，确保所有选中的选项被正确编译进内核。 - 安装：将编译好的内核映像文件（如vmlinuz）复制到适当的位置，并更新引导加载器配置。 2. **内核模块**： - 内核模块是可插入和可移除的代码段，用于扩展内核功能，便于动态加载和卸载。 - 模块的编写涉及`init_module`和`cleanup_module`等入口点，以及`module_init`和`module_exit`宏。 3. **内核模块参数**： - 模块可以通过模块参数接收外部配置，使用`module_param`系列宏定义参数。 - 参数可以通过`insmod`或`modprobe`命令传递给模块。 4. **内核符号导出**： - 为了使模块能够访问内核内部函数和数据结构，需要使用`EXPORT_SYMBOL`宏导出符号。 5. **交叉工具链**： - 在非目标平台上编译目标平台的代码时，需要使用交叉工具链，如arm-none-linux-gnueabi。 - 安装和配置交叉工具链，以便正确编译和链接针对ARM架构的代码。 6. **U-Boot**： - U-Boot是一种流行的Bootloader，用于启动嵌入式设备。 - 移植U-Boot涉及配置、编译以及将生成的二进制文件烧录到开发板的闪存中。 7. **网卡驱动移植**： - 网卡驱动通常基于设备的硬件特性实现，包括初始化、数据收发等。 - 移植过程中需考虑与现有内核网络子系统的接口兼容。 8. **nor-flash驱动移植**： - nor-flash驱动管理设备的读写操作，通常涉及与硬件寄存器交互。 - 移植时要确保驱动与内核的设备模型和文件系统层良好对接。 9. **构建内核**： - 对于mini2440开发板，需要根据其硬件特性定制内核，如配置设备树、中断控制器等。 - 编译完成后，将内核映像烧录到开发板的相应存储区域。 10. **根文件系统制作**： - 根文件系统包含了系统运行所需的基本文件和程序，可以是 squashfs、ext2/3/4 等格式。 - 制作根文件系统涉及选择软件包、编译静态库和应用程序，以及设置文件权限和路径。 这份实验手册通过一系列实际操作，让初学者逐步熟悉并掌握嵌入式Linux内核驱动的开发流程和技术，为之后的硬件驱动开发打下坚实的基础。通过学习，读者不仅能够了解内核工作原理，还能具备在不同平台上移植和调试驱动的能力。