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Android USB 驱动分析

Android USB 驱动分析
Android USB 驱动分析

Android USB 驱动分析

一、USB驱动代码架构和使用

1、代码简介

USB驱动代码在/drivers/usb/gadget下,有三个文件:android.c,

f_adb.c,

f_mass_storage.c;g_android.ko 是由这三个文件编译而来,其中android.c 依赖于

f_adb.c 和 f_mass_storage.c(这两个文件之间无依赖关系)。

可在android.c中看到:

static int __init android_bind_config(struct usb_configuration *c)

{

struct android_dev *dev = _android_dev;

int ret;

printk(KERN_DEBUG "android_bind_config\n");

ret = mass_storage_function_add(dev->cdev, c, dev->nluns); if (ret)

return ret;

return adb_function_add(dev->cdev, c);

}

2、驱动使用

要使USB mass storage连接到主机:

打开/sys/devices/platform/usb_mass_storage/lun0/file文件,向

file文件写入一个存储

设备的路径,例如/dev/block/vold/179:0 (major:minor)路径;

这里的usb_mass_storage根据实际应用可以改的,由

platform_device_register函数的参数决

定。

例如:

static struct platform_device fsg_platform_device =

{

.name = "usb_mass_storage",

.id = -1,

};

static void __init tegra_machine_init(void)

{

....

(void) platform_device_register(&fsg_platform_device);

....

}

能够连接的设备数,由驱动中的nluns变量来控制,最多支持8个。

二、USB插入检测

三、USB代码分析

1、USB初始化

在android.c中分别注册adb和mass storage:

static int __init android_bind_config(struct usb_configuration *c)

{

struct android_dev *dev = _android_dev;

int ret;

printk(KERN_DEBUG "android_bind_config\n");

ret = mass_storage_function_add(dev->cdev, c, dev->nluns); if (ret)

return ret;

return adb_function_add(dev->cdev, c);

}

2、往驱动写入lun信息

在驱动中有static DEVICE_ATTR(file, 0444, show_file, store_file);这是负责读

(cat/read)或直写(echo/write)设备属性文件的宏。

3、USB连接到主机

echo /dev/block/vold/179:0 >

/sys/devices/platform/usb_mass_storage/lun0/file

4、USB从主机断开

echo "" > /sys/devices/platform/usb_mass_storage/lun0/file

android系统开机启动流程分析

一,系统引导bootloader 加电,cpu执行bootloader程序,正常启动系统,加载boot.img【其中包含内核。还有ramdisk】 二,内核kernel bootloader加载kernel,kernel自解压,初始化,载入built-in驱动程序,完成启动。 内核启动后会创建若干内核线程,在后装入并执行程序/sbin/init/,载入init process,切换至用户空间(user-space) 内核zImage解压缩 head.S【这是ARM-Linux运行的第一个文件,这些代码是一个比较独立的代码包裹器。其作用就是解压Linux内核,并将PC指针跳到内核(vmlinux)的第一条指令】首先初始化自解压相关环境(内存等),调用decompress_kernel进行解压,解压后调用start_kernel启动内核【start_kernel是任何版本linux内核的通用初始化函数,它会初始化很多东西,输出linux版本信息,设置体系结构相关的环境,页表结构初始化,设置系 统自陷入口,初始化系统IRQ,初始化核心调度器等等】,最后调用rest_init【rest_init 会调用kernel_init启动init进程(缺省是/init)。然后执行schedule开始任务调度。这个init是由android的./system/core/init下的代码编译出来的,由此进入了android的代码】。 三,Init进程启动 【init是kernel启动的第一个进程,init启动以后,整个android系统就起来了】 init进程启动后,根据init.rc 和init. .rc脚本文件建立几个基本 服务(servicemanager zygote),然后担当property service 的功能 打开.rc文件,解析文件内容。【system/core/init/init.c】将service信息放置到service.list中【system/core/init/init_parser.c】。 建立service进程。【service_start(…) execve(…)】 在init.c中,完成以下工作 1、初始化log系统【解析/init.rc和init.%hardware%.rc文件,在两个 文件解析步骤2时执行“early-init”行动】 2、初始化设备【在/dev下创建所有设备节点,下载firmwares】 3、初始化属性服务器【在两个文件解析步骤2时执行“init”行动】

虚拟声卡驱动程序VirtualAudioCable使用方法

一:安装软件 点击 选择是(Y) 选择I accept 选择Install 安装成功,点击“确定”按钮即完成安装。 二、软件的设置 点击桌面开始按钮所有程序---Virtual Audio Cable —Control panel 进入软件初始化 设置。 在Cables 中选择1(即首次设置一个虚拟通道),点击旁边的Set 按钮生成通道Cable1. 在参数设置区将Line 、Mic (可选可不选)、S/PDIF (可选可不选)三个选项后面的方框打钩,选中之后点击参数设置区内的设置按钮Set ,即完成了,对虚拟声卡通道1 的设置。 鼠标右键点击桌面右下角的喇叭------ 调整音频属性---- < 或者点击开始—控制面板--- 声音、 语音和音频设备--- 声音和音频设备>弹出: 选择语音 此时语音部分的设置为原系统默认的设备,保持不变。 选择音频: 改变声音播放、录音的选项内容:

如上图将声音播放、录音的默认设备全部改为Virtual Cable 1 。点击应用--- 确定即可。 三、打开录音机录音--- 录制电脑里播放出来的音频(不包含麦克风 里的声音) - 即“内录” 开始--- 所有程序—附件--- 娱乐--- 录音机 点击确定即可开始录音(注:此时可在电脑中打开相应的音频文件,开始录音) 此时音频波段显示有声音输入,但是电脑的耳机听不到正在播放的音频文件(属正常现象)。若想同时听到音频文件的内容点击桌面开始按钮所有程序---Virtual Audio Cable —Audio Repeater 。 修改为 点击Start 即可听到正在录制的音频文件。此时的录音即是通过虚拟声卡通道录制电脑里的声音的。 四、同时录电脑里播放的声音和麦克风收集的外部声音----- 即混录 <通过这种方法解决现有笔记本无“立体声混音”或“波形音”选项的问题> 在《三打开录音机录音--- 录制电脑里播放出来的音频(不包含麦克风里的声音)------------ 即“内录”》的同时,在打开一个irtual Audio Cable —Audio Repeater 窗口将其设置为: 即将外部麦克风收集的声音转移到虚拟声卡通道Cable1 中,同电脑里播放的声音一起被录音软件收录为音频文件。

Android 开机启动流程

Android的开机流程 1. 系统引导bootloader 1) 源码:bootable/bootloader/* 2) 说明:加电后,CPU将先执行bootloader程序,此处有三种选择 a) 开机按Camera+Power启动到fastboot,即命令或SD卡烧写模式,不加载内核及文件系统,此处可以进行工厂模式的烧写 b) 开机按Home+Power启动到recovery模式,加载recovery.img,recovery.i mg包含内核,基本的文件系统,用于工程模式的烧写 c) 开机按Power,正常启动系统,加载boot.img,boot.img包含内核,基本文件系统,用于正常启动手机(以下只分析正常启动的情况) 2. 内核kernel 1) 源码:kernel/* 2) 说明:kernel由bootloader加载 3. 文件系统及应用init 1) 源码:system/core/init/* 2) 配置文件:system/rootdir/init.rc, 3) 说明:init是一个由内核启动的用户级进程,它按照init.rc中的设置执行:启动服务(这里的服务指linux底层服务,如adbd提供adb支持,vold提供SD卡挂载等),执行命令和按其中的配置语句执行相应功能 4. 重要的后台程序zygote 1)源码:frameworks/base/cmds/app_main.cpp等 2) 说明:zygote是一个在init.rc中被指定启动的服务,该服务对应的命令是/system/bin/app_process a)建立Java Runtime,建立虚拟机 b) 建立Socket接收ActivityManangerService的请求,用于Fork应用程序 c) 启动System Server 5. 系统服务system server 1)源码:frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.jav a 2) 说明:被zygote启动,通过SystemManager管理android的服务(这里的服务指frameworks/base/services下的服务,如卫星定位服务,剪切板服务等) 6. 桌面launcher 1)源码:ActivityManagerService.java为入口,packages/apps/launcher*实现 2) 说明:系统启动成功后SystemServer使用xxx.systemReady()通知各个服务,系统已经就绪,桌面程序Home就是在ActivityManagerService.systemReady()通知的过程中建立的,最终调用()启launcher 7. 解锁 1) 源码: frameworks/policies/base/phone/com/android/internal/policy/impl/*lock* 2) 说明:系统启动成功后SystemServer调用wm.systemReady()通知WindowManagerService,进而调用PhoneWindowManager,最终通过LockPatternKeyguardView显示解锁界面,跟踪代码可以看到解锁界面并不是一个Activity,这是只是向特定层上绘图,其代码了存放在特殊的位置

编译hello设备驱动程序详细过程

编译hello world设备驱动程序详细过程 1、安装与你的开发板相同的内核版本的虚拟机,我的板子内核是2.6.8.1,虚拟机是2.6.9, 一般是虚拟机的内核只能比板子内核新,不能旧 #uanme –a [1](在任何目录下,输入此命令,查看虚拟机的内核版本,我的内核版本是2.6.9) 2、在虚拟机上设置共享目录,我的共享目录在linux下的/mnt/hgfs/share [2]share是自己命名的,我的物理机上,即Windows下的目录是G:/share, 3、在Windows下,把开发板的的交叉开发工具链[3],内核源码包[4],复制到物理机的共享目录下[5] 即Windows下的目录是G:/share, 4、#cp /mnt/hgfs/share/cross-3.3.2.tar.bz2 /usr/local/arm [6] 在Linux下,把交叉工具链,复制到/usr/local/arm目录下 5、#cd /usr/local/arm 6、#tar jxvf cross-3.3.2.tar.bz2 [7] 并在当前目录/usr/local/arm下解压它cross-2.95.3.tar.bz2和gec2410-linux-2.6.8.tar.bz2也是用同样的命令去解压 7、#export PATH=/usr/local/arm/3.3.2/bin:$PATH [8] 安装交叉工具链,在需要使用交叉编译时,只要在终端输入如下命令 #export PATH=/usr/local/arm/版本/bin:$PATH 即可,在需要更改不同版本的工具链时,重新启动一个终端,然后再一次输入上面的命令即可,使用哪个版本的交叉工具链,视你要编译的内核版本决定,编译2.4版本的内核,则用2.95.3版本的交叉工具链,而2.6版本内核的,则要用3.3.2版本的交叉工具链。 8、#cp gec2410-linux-2.6.8.tar.bz2 /root [9]把内核拷贝到/root目录下, 9、#cd /root 10、#tar gec2410-linux-2.6.8.tar.bz2 [10] 在/root解压开发板的内核源码压缩包gec2410-linux-2.6.8.tar.bz2,得到gec2410-linux-2.6.8.1文件夹 11、#cd /root/ gec2410-linux-2.6.8.1 12、#cp gec2410.cfg .config [11] gec2410.cfg文件是广嵌开发板提供的默认内核配置文件,在这里首先把内核配置成默认配置,然后在此基础上用make menuconfig进一步配置,但在这里,不进行进一步的配置,对于内核配置,还需要看更多的知识,在这里先存疑。 13、#make [12]在内核源代码的根目录gec2410-linux-2.6.8.1下用make命令编译内核,注意,先安装交叉工具链,再编译内核,因为这里编译的hello.ko驱动模块最终是下载到开发板上运行的,而不是在虚拟机的Linux系统运行的,如果是为了在虚拟机的Linux系统运行的,则不用安装交叉编译工具链arm-linux-gcc,而直接用gcc,用命令#arm-linux-gcc –v 可以查看当前已经安装的交叉编译工具链的版本。这里编译内核不是为了得到内核的映象文件zImage(虽然会得到内核的映象文件zImage),而是为了得到编译hello.o模块需要相关联,相依赖(depends on)的模块。 14、#cd /root 12、#mkdir hello [13]在/root目录下建立hello文件夹, 13、#cd hel 14 、#vi hello.c [12]编辑hello.c文件,内容是《Linux设备驱动程序》第三版22页的hello world程序。 15、#vi Makefile [13]在hello文件夹下编辑Makefile文件, 16、obj-m := module.o [14] 这是Makefile的内容,为obj-m := module.omodule.o视你编辑的.c文件而定,这里则要写成hello.o,写完后,保存退出。 17、cd /root/hello

基于MT6752的 android 系统启动流程分析报告

基于MT6752的Android系统启动流程分析报告 1、Bootloader引导 (2) 2、Linux内核启动 (23) 3、Android系统启动 (23) 报告人: 日期:2016.09.03

对于Android整个启动过程来说,基本可以划分成三个阶段:Bootloader引导、Linux kernel启动、Android启动。但根据芯片架构和平台的不同,在启动的Bootloader阶段会有所差异。 本文以MTK的MT6752平台为例,分析一下基于该平台的Android系统启动流程。 1、Bootloader引导 1.1、Bootloader基本介绍 BootLoader是在操作系统运行之前运行的一段程序,它可以将系统的软硬件环境带到一个合适状态,为运行操作系统做好准备,目的就是引导linux操作系统及Android框架(framework)。 它的主要功能包括设置处理器和内存的频率、调试信息端口、可引导的存储设备等等。在可执行环境创建好之后,接下来把software装载到内存并执行。除了装载software,一个外部工具也能和bootloader握手(handshake),可指示设备进入不同的操作模式,比如USB下载模式和META模式。就算没有外部工具的握手,通过外部任何组合或是客户自定义按键,bootloader也能够进入这些模式。 由于不同处理器芯片厂商对arm core的封装差异比较大,所以不同的arm处理器,对于上电引导都是由特定处理器芯片厂商自己开发的程序,这个上电引导程序通常比较简单,会初始化硬件,提供下载模式等,然后才会加载通常的bootloader。 下面是几个arm平台的bootloader方案: marvell(pxa935) : bootROM + OBM + BLOB informax(im9815) : bootROM + barbox + U-boot mediatek(mt6517) : bootROM + pre-loader + U-boot broadcom(bcm2157) : bootROM + boot1/boot2 + U-boot 而对MT6752平台,MTK对bootloader引导方案又进行了调整,它将bootloader分为以下两个部分: (1) 第1部分bootloader,是MTK内部(in-house)的pre-loader,这部分依赖平台。 (2) 第2部分bootloader,是LK(little kernel的缩写,作用同常见的u-boot差不多),这部分依赖操作系统,负责引导linux操作系统和Android框架。 1.2、bootloader的工作流程 1.2.1 bootloader正常的启动流程 先来看启动流程图:

linux内核启动 Android系统启动过程详解

linux内核启动+Android系统启动过程详解 第一部分:汇编部分 Linux启动之 linux-rk3288-tchip/kernel/arch/arm/boot/compressed/ head.S分析这段代码是linux boot后执行的第一个程序,完成的主要工作是解压内核,然后跳转到相关执行地址。这部分代码在做驱动开发时不需要改动,但分析其执行流程对是理解android的第一步 开头有一段宏定义这是gnu arm汇编的宏定义。关于GUN 的汇编和其他编译器,在指令语法上有很大差别,具体可查询相关GUN汇编语法了解 另外此段代码必须不能包括重定位部分。因为这时一开始必须要立即运行的。所谓重定位,比如当编译时某个文件用到外部符号是用动态链接库的方式,那么该文件生成的目标文件将包含重定位信息,在加载时需要重定位该符号,否则执行时将因找不到地址而出错 #ifdef DEBUG//开始是调试用,主要是一些打印输出函数,不用关心 #if defined(CONFIG_DEBUG_ICEDCC)

……具体代码略 #endif 宏定义结束之后定义了一个段, .section ".start", #alloc, #execinstr 这个段的段名是 .start,#alloc表示Section contains allocated data, #execinstr表示Section contains executable instructions. 生成最终映像时,这段代码会放在最开头 .align start: .type start,#function /*.type指定start这个符号是函数类型*/ .rept 8 mov r0, r0 //将此命令重复8次,相当于nop,这里是为中断向量保存空间 .endr b 1f .word 0x016f2818 @ Magic numbers to help the loader

虚拟设备驱动程序的设计与实现

虚拟设备驱动程序的设计与实现 由于Windows对系统底层操作采取了屏蔽的策略,因而对用户而言,系统变得 更为安全,但这却给众多的硬件或者系统软件开发人员带来了不小的困难,因为只要应用中涉及到底层的操作,开发人员就不得不深入到Windows的内核去编写属 于系统级的虚拟设备驱动程序。Win 98与Win 95设备驱动程序的机理不尽相同,Win 98不仅支持与Windows NT 5.0兼容的WDM(Win32 Driver Mode)模式驱动程序 ,而且还支持与Win 95兼容的虚拟设备驱动程序VxD(Virtual Device Driver)。下面介绍了基于Windows 9x平台的虚拟环境、虚拟设备驱动程序VxD的基本原理和 设计方法,并结合开发工具VToolsD给出了一个为可视电话音频卡配套的虚拟设备 驱动程序VxD的设计实例。 1.Windows 9x的虚拟环境 Windows 9x作为一个完整的32位多任务操作系统,它不像Window 3.x那样依 赖于MS-DOS,但为了保证软件的兼容性,Windows 9x除了支持Win16应用程序和 Win32应用程序之外,还得支持MS-DOS应用程序的运行。Windows 9x是通过虚拟机 VM(Virtual Machine)环境来确保其兼容和多任务特性的。 所谓Windows虚拟机(通常简称为Windows VM)就是指执行应用程序的虚拟环 境,它包括MS-DOS VM和System VM两种虚拟机环境。在每一个MS-DOS VM中都只运 行一个MS-DOS进程,而System VM能为所有的Windows应用程序和动态链接库DLL(Dynamic Link Libraries)提供运行环境。每个虚拟机都有独立的地址空间、寄存器状态、堆栈、局部描述符表、中断表状态和执行优先权。虽然Win16、Win32应用程序都运行在System VM环境下,但Win16应用程序共享同一地址空间, 而Win32应用程序却有自己独立的地址空间。 在编写应用程序时,编程人员经常忽略虚拟环境和实环境之间的差异,一般认为虚拟环境也就是实环境。但是,在编写虚拟设备驱动程序VxD时却不能这样做 ,因为VxD的工作是向应用程序代码提供一个与硬件接口的环境,为每一个客户虚 拟机管理虚设备的状态,透明地仲裁多个应用程序,同时对底层硬件进行访问。这就是所谓虚拟化的概念。 VxD在虚拟机管理器VMM(Virtual Machine Manager)的监控下运行,而VMM 实 际上是一个特殊的VxD。VMM执行与系统资源有关的工作,提供虚拟机环境(能产

Android开机启动流程样本

Android的开机流程 1. 系统引导bootloader 1) 源码: bootable/bootloader/* 2) 说明: 加电后, CPU将先执行bootloader程序, 此处有三种选择 a) 开机按Camera+Power启动到fastboot, 即命令或SD卡烧写模式, 不加载内核及文件系统, 此处能够进行工厂模式的烧写 b) 开机按Home+Power启动到recovery模式, 加载recovery.img, recovery.img包含内核, 基本的文件系统, 用于工程模式的烧写 c) 开机按Power, 正常启动系统, 加载boot.img, boot.img包含内核, 基本文件系统, 用于正常启动手机( 以下只分析正常启动的情况) 2. 内核kernel 1) 源码: kernel/* 2) 说明: kernel由bootloader加载 3. 文件系统及应用init 1) 源码: system/core/init/* 2) 配置文件: system/rootdir/init.rc, 3) 说明: init是一个由内核启动的用户级进程, 它按照init.rc中的设置执行: 启动服务( 这里的服务指linux底层服务, 如adbd提供adb支持, vold提供SD卡挂载等) , 执行命令和按其中的配置语句执行相应功能 4. 重要的后台程序zygote 1) 源码: frameworks/base/cmds/app_main.cpp等 2) 说明: zygote是一个在init.rc中被指定启动的服务, 该服务对应的命令是/system/bin/app_process

Android SystemBar启动流程分析

Android SystemBar启动流程分析 SystemBars的服务被start时,最终会调用该类的onNoService()方法。 @Override public void start() { if (DEBUG) Log.d(TAG, "start"); ServiceMonitor mServiceMonitor = new ServiceMonitor(TAG, DEBUG, mContext, Settings.Secure.BAR_SERVICE_COMPONENT, this); mServiceMonitor.start(); // will call onNoService if no remote service is found } @Override public void onNoService() { if (DEBUG) Log.d(TAG, "onNoService"); createStatusBarFromConfig(); // fallback to using an in-process implementation } private void createStatusBarFromConfig() { … mStatusBar = (BaseStatusBar) cls.newInstance(); … mStatusBar.start(); } BaseStatusBar是一个抽象类,故调用其子类的PhoneStatusBar的start 函数。 @Override public void start() { … super.start(); … } 子类的start又调用了父类的start public void start() { … createAndAddWindows(); … }

Android系统启动过程详解

Android系统启动过程详解 Android系统启动过程 首先Android框架架构图:(来自网上,我觉得这张图看起来很清晰) Linux内核启动之后就到Android Init进程,进而启动Android相关的服务和应用。 启动的过程如下图所示:(图片来自网上,后面有地址)

下面将从Android4.0源码中,和网络达人对此的总结中,对此过程加以学习了解和总结, 以下学习过程中代码片段中均有省略不完整,请参照源码。

一Init进程的启动 init进程,它是一个由内核启动的用户级进程。内核自行启动(已经被载入内存,开始运行, 并已初始化所有的设备驱动程序和数据结构等)之后,就通过启动一个用户级程序init的方式,完成引导进程。init始终是第一个进程。 启动过程就是代码init.c中main函数执行过程:system\core\init\init. c 在函数中执行了:文件夹建立,挂载,rc文件解析,属性设置,启动服务,执行动作,socket监听…… 下面看两个重要的过程:rc文件解析和服务启动。 1 rc文件解析 .rc文件是Android使用的初始化脚本文件(System/Core/Init/readm e.txt中有描述: four broad classes of statements which are Actions, Commands, Services, and Options.) 其中Command 就是系统支持的一系列命令,如:export,hostname,mkdir,mount,等等,其中一部分是linux 命令, 还有一些是android 添加的,如:class_start :启动服务,class_stop :关闭服务,等等。 其中Options是针对Service 的选项的。 系统初始化要触发的动作和要启动的服务及其各自属性都在rc脚本文件中定义。具体看一下启动脚本:\system\core\rootdir\init.rc 在解析rc脚本文件时,将相应的类型放入各自的List中: \system\core\init\Init_parser.c :init_parse_config_file( )存入到 action_queue、action_list、service_list中,解析过程可以看一下parse_config函数,类似状态机形式挺有意思。 这其中包含了服务:adbd、servicemanager、vold、ril-daemon、deb uggerd、surfaceflinger、zygote、media…… 2 服务启动 文件解析完成之后将service放入到service_list中。 文件解析完成之后将service放入到service_list中。 \system\core\init\builtins.c

AndroidL系统启动及加载流程分析

Android L系统启动及加载流程分析 1、概述 Android L的启动可以分为几个步骤:Linux内核启动、init进程启动、native系统服务及java系统服务启动、Home启动,主要过程如下图: 图1 整个启动流程跟4.4及之前的版本相差不多,只是有个别不同之处,本文我们主要分析Linux内核启动之后的过程。

2、启动过程分析 2.1 init进程启动 当系统内核加载完成之后,会启动init守护进程,它是内核启动的第一个用户级进程,是Android的一个进程,进程号为1,init进程启动后执行入口函数main(),主要操作为: 图2 AndroidL上将selinux的安全等级提高了,设为了enforcing模式,4.4上是permissive模式。 解析rc脚本文件,即init.rc脚本,该文件是Android初始化脚本,定义了一系列的动作和执行这些动作的时间阶段e aryl-init、init、early-boot、boot、post-fs等阶段。init进程main 函数中会根据这些阶段进行解析执行。AndroidL上为了流程更清晰,增加了charger(充电开机)、ffbm(工厂模式)、以及late-init阶段,实际上这些阶段是对其他阶段的组合执行,比如late-init:

2.2 ServiceManager的启动 servicemanager的启动就是init进程通过init.rc脚本启动的: 源码在frameworks/native/cmds/servicemanager/service_manager.c中,servicemanager是服务管理器,它本身也是一个服务(handle=0),通过binder调用,为native和Java系统服务提供注册和查询服务的,即某个服务启动后,需要将自己注册到servicemanager中,供其他服务或者应用查询使用。AndroidL上servicemanger中在处理注册和查询动作之前添加了selinux安全检测相关的处理。 2.3 SurfaceFinger、MediaServer进程启动 Android4.4以前,surfacefinger的启动根据属性system_init.startsurfaceflinger,决定是通过init.rc启动还是systemserver进程启动,之后的版本包括AndoridL都是通过init.rc启动的: 启动后会向servicemanager进程注册服务中,该服务启动时主要功能是初始化整个显

《设备驱动程序开发技术》大作业

《设备驱动程序开发技术》 大作业 WDM驱动程序的开发流程和要点班级:计算机科学与技术1004

摘要 DWDM(Windows Driver Model)是Microsoft公司推出的一种符合Windows2k/XP下的内核模式驱动程序的分层体系结构的驱动程序模式。它源于 Windows NT的分层32位设备驱动程序模型,它支持更多的特性,如即插即用( PnP ,Plug and Play )、电源管理( PM ,Power Management )、Windows管理诊断( WMI ,Windows Management Instrumentation )和 NT 事件。它为Windows操作系统的设备驱动程序提供了统一的框架,在Windows平台上,WDM将成为主流的驱动模式。WDM是Windows98和Windows2000使用的新的驱动程序设计规范。使用WDM使得硬件驱动程序更加稳定,让操作系统对硬件更加有效地控制硬件。除了定义一个驱动程序与操作系统连接的标准接口以外,WDM也指明了驱动程序应该采用的更加模块化的设计。 关键词: WDM、驱动程序、操作系统

1 概述 WDM(Windows Driver Model)是Microsoft公司推出的一种符合Windows2k/XP下的内核模式驱动程序的分层体系结构的驱动程序模式。相对于以前的KDM、VXD来说,它的性能更高、系统之间移植更加方便。随着Microsoft的操作系统的不断升级,WDM已逐步取代了KDM、VXD,成为了Microsoft系统下驱动程序开发的主流。 WDM是通过一个128位的全局唯一标识符(GUID)实现驱动程序的识别。应用程序与WDM 驱动程序通信时,应用程序将每个用户请求形成I/O请求包(IRP)发送到驱动程序。驱动程序识别出IRP请求后指挥硬件执行相应操作。 2 WDM驱动模型 WDM模型为存在于Windows 98和Windows 2000操作系统中的设备驱动程序提供了一个参考框架。尽管对于最终用户来说这两个操作系统非常相似,但它们的内部工作却有很大不同。 Windows 2000概述 图1是以我的视点所看到的Windows 2000操作系统,该图着重了驱动程序开发者所关心的特征。软件要么执行在用户模式中,要么执行在内核模式中。当用户模式程序需要读取设备数据时,它就调用Win32 API函数,如ReadFile。Win32子系统模块(如KERNEL32.DLL)通过调用平台相关的系统服务接口实现该API,而平台相关的系统服务将调用内核模式支持例程。在ReadFile调用中,调用首先到达系统DLL(NTDLL.DLL)中的一个入口点,NtReadFile 函数。然后这个用户模式的NtReadFile函数接着调用系统服务接口,最后由系统服务接口调用内核模式中的服务例程,该例程同样名为NtReadFile。

android开机启动流程简单分析

android开机启动流程简单分析 android启动 当引导程序启动Linux内核后,会加载各种驱动和数据结构,当有了驱动以后,开始启动Android系统同时会加载用户级别的第一个进程init(system\core\init\init.cpp)代码如下: int main(int argc, char** argv) { ..... //创建文件夹,挂载 // Get the basic filesystem setup we need put together in the initramdisk // on / and then we'll let the rc file figure out the rest. if (is_first_stage) { mount("tmpfs", "/dev", "tmpfs", MS_NOSUID, "mode=0755"); mkdir("/dev/pts", 0755); mkdir("/dev/socket", 0755); mount("devpts", "/dev/pts", "devpts", 0, NULL); #define MAKE_STR(x) __STRING(x) mount("proc", "/proc", "proc", 0, "hidepid=2,gid=" MAKE_STR(AID_READPROC)); mount("sysfs", "/sys", "sysfs", 0, NULL); } ..... //打印日志,设置log的级别 klog_init(); klog_set_level(KLOG_NOTICE_LEVEL); ..... Parser& parser = Parser::GetInstance(); parser.AddSectionParser("service",std::make_unique()); parser.AddSectionParser("on", std::make_unique()); parser.AddSectionParser("import", std::make_unique()); // 加载init.rc配置文件 parser.ParseConfig("/init.rc"); } 加载init.rc文件,会启动一个Zygote进程,此进程是Android系统的一个母进程,用来启动Android的其他服务进程,代码: 从Android L开始,在/system/core/rootdir 目录中有4 个zygote 相关的启动脚本如下图:

虚拟块设备驱动程序设计与分析

如果只是为了应付考试,这个文档就太啰嗦了,不用看,不过还是可以帮助记忆,考试只会考其中加粗字体的几个函数中的一个,至于是哪个我不能断定,因此要记的还是比较多的,要是能理解就更好了,结合课本和下面的解释应该能大体上弄明白这个虚拟块设备驱动的 实现过程,毕竟设备驱动是内核的一部分,光看下面的解释也是还是很头晕的,不过坚持看下去还是有收获的,我也差不多花了半天时间,不过,要是打算……的话就可以直接跳过了。 #define MAJOR_NR 70 //我们创造的虚拟块设备的主设备号 #define DEVICE_NAME “bdemo”//我们创造的虚拟块设备的名字,当设备加载成功后可用lsmod命令查看到该设备模块名 #define blkdemo_devs 2 //虚拟块设备的个数 #define blkdemo_rahead 2 //读取块设备时预读的扇区个数 #define blkdemo_size 4 //每个虚拟块设备的大小,单位为KB #define blkdemo_blksize 1024 //设备每个数据块的大小,即block,单位为字节 #define blkdemo_hardsect 512 //设备每个扇区的大小,单位为字节 struct blkdemo_device { // 这里定义了我们将要创造的虚拟块设备的数据结构 int size; // 用来记录真实块设备的容量,即下面data指针所指向数据存储区的大小 int use_cnt; // 用来记录正在使用该块设备的程序的个数 int hardsect; // 用来保存该块设备每个扇区的大小,单位为字节,即设备的使用计数 u8 *data; // 该指针所指向的内存区域就是该块设备真正用来存储数据的区域,在该设备还未被加载函数初始化时,该指针为// 空,即系统还没有为该设备分配内存区域。 }; static int blkdemo_sizes[blkdemo_devs]; //用来保存我们创建的所有虚拟块设备的大小,单位为KB static int blkdemo_blksizes[blkdemo_devs]; //用来保存我们创建的所有虚拟块设备中每个数据块的大小,单位为字节static int blkdemo_hardsects[blkdemo_devs];//用来保存我们创建的所有虚拟块设备中每个扇区的大小,单位为字节 //上面的这三个数组将会在我们加载这些设备时被注册到内核的数据结构中(即让内核中与之相关的一些指针指向它们,让内核能够读取我们所创建的设备的一些重要信息 //对于一个新的设备,内核肯定不知道他为何物,要想让内核识别我们自己创造的设备,则必须将该设备的一些信息、使用这个设备的方//法等告诉内核,由于内核早已编译成型,至于如何去告诉内核就早已模式化。内核中有几个指针数组(书本page81)专门用来完成上面的部分任务: // blk_size[]; // blksize_size[]; // hardsect_size[]; // read_ahead[]; //这几个数组都为每一个主设备号留有一个位置,对于2.4的内核,主设备号和次设备号均用8位二进制来表示(即短整型的高八位和//低八位),因此这几个数组都包含有256个元素,每个元素都是与主设备号对应的一个指针,如果主设备号所对应的设备不存在,则该//指针置为空(NULL),其实其中很多指针都为空,因为一般电脑上都没有那么多不同类型的块设备,当然,对于我们所创造的这个块设//备而言,它与系统中所存在的其他块设备的类型都不同,要为其确定一个主设备号,这个没什么硬性的规定,只要找一个没被使用的主//设备号就可以了,这个程序中使用的是70(前面的MOJOR_NR宏)。上面我们定义了保存有虚拟块设备信息的数组,现在只要将他们的//首地址赋给这几个数组中下标70(主设备号)所对应的指针元素即可。这一过程是在后面的加载函数中完成的。 static int blksize = blkdemo_blksize; struct blkdemo_device blkdemo_dev[blkdemo_devs];//这里才真正创建了我们虚拟块设备对应的结构体变量(一个全局数组),//每个元素为对应一个虚拟块设备 虚拟块设备的打开函数(open()): int blkdemo_open(struct inode *inode, strcut file *filp) { //设备文件对应的节点(inode)结构中包含有对应的设备号 int num; num = DEVICE_NR(inode->i_rdev);//用DEVICE_NR宏可求出该节点所对应设备的次设备号,所以num即为次设备号if (!blkdemo_dev[num].use_cnt) { //如果该设备的使用计数为0,则说该设备没有被任何程序使用,当虚拟块设备没有被//任何程序使用时,内核先前为该设备所分配的存储区很可能已经被释放掉了,甚至对于可移动设备而言,有可能该设备都被拔掉了(当//然,我们的虚拟块设备是不可能的),因此,在打开该设备时要进行严格的检查,不然会导致设备打开出错而造成系统崩溃。 check_disk_change(inode->i_rdev);//首先检查该块设备是否发生了变化,比如已经被移除了(该设备不可能,所以//此处没有用if来判断,只是形式的调用了一下该函数。 if (!blkdemo_dev[num].data)//然后判断该设备的数据存储区域是否已经被释放掉了 return –ENOMEM; //如果是,则返回,告知系统该设备无法打开,-ENOMEM是一个内核中定义的宏,它代表的意思是//“error,no memory”。 }//如果上述情况均未发生,一切正常,则打开设备,对于这个虚拟的块设备,其实没有什么好打开的,不过还是意思一下:blkdemo_dev[num].use_cnt++; //将设备的使用计数加1,表示又多了个程序使用该设备。 MOD_INC_USE_COUNT; //并且将内核所管理的模块使用计数也加1,好让内核也知道多了一个程序使用该虚拟设备模块。模块使//用计数是内核管理模块时要用的,只有当一个设备的模块使用计数为0时才能卸载该模块,这个值也可以通过lsmod命令查看到return(0);//返回0,表示设备已成功打开 } 虚拟块设备的释放函数(release()): int blkdemo_release(struct inode *inode, struct file *filp) {//释放并不代表将此设备从内核中移除了,他是对调用它的程序而言的,只表示这个程序不再使用该设备了int num;

Linux设备驱动程序的概念、作用以及模块

Linux设备驱动程序的概念、作用以及模块 我们首先对linux系统整个框架要有个了解。Linux简化了分段机制,使得虚拟地址与线性地址总是一致,因此,Linux的虚拟地址空间也为0~4G。 Linux 内核将这4G字节的空间分为两部分,分别是用户空间(0~3G)和内核空间(3G~4G)。其中,用户空间存放的是应用程序,而内核空间存放的是内核,设备驱动和硬件。 为什么需要存在设备驱动呢?我们知道,内核是操作系统基本的部分,而操作系统是不能够直接控制硬件的,这样我们就需要设备驱动作为操作系统和硬件设备间的粘合剂,相当于一个中间人吧,负责上下两边的沟通。驱动负责将操作系统的请求传输,转化为特定物理设备控制器能够理解的命令。 这样我们就知道,驱动需要完成两大功能: 1、为linux内核提供调用接口。 2、控制硬件。因为寄存器是控制硬件的操作,所以驱动程序控制硬件,也就是要通过读写硬件寄存器达到控制硬件的目的。 内核是为应用程序服务的,其本质其实是函数的集合,内核要实现的功能我们可以分为两部门:基本功能和扩展功能。其中,基本功能包括进程管理,线程管理等等,而扩展功能,可以根据用户的需求自行添加。 下面我们就来探讨一下怎样向内核添加一项功能呢? 1、我们首先想到,肯定需要写一个功能函数,假如我们命名为fun.c,那么函数写好后,必须要和linux源码一起编译,生成zImage内核镜像文件。 2、重新编译内核。 这样就得到了新的内核,这种添加的方式我们称为静态添加。大家发现,每次修改一次fun.c,都要重新编译一次内核,灰常的麻烦,所以引进了内核模块机制,只需要加载或卸载模块,就可以动态的增加或者删除内核的功能,不用每次都重新编译,是不是很方便?那么接下来我们会想到,这个模块怎么就能和内核连接在一起呢?其实很简单,fun.c文件除了要实现功能呢,还需要包含和内核的接口,内核也提供了模块的接口,只要这两个接口一致,模块就可以融入内核,成为内核的一部分。Linux驱动程序都是以模块的形式存在的,所以我们称之为驱动模块。 所以我们总结出添加模块的步骤是: 1、写功能函数fun.c。 怎么样编写模块的源码文件,我们以一个Hello模块实例分析。 #include #include //①模块的头文件,在对应内核下 的include目录中{ … //②功能函数hello.c(同普通} 的.c文件) Static int __int hellomudule_init(void) //③模块初始化函数 { Printk(“Hello world!\n”); Return 0; }

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