第三次月考

Posted 2020-08-02

第八章 让开发板发出声音：蜂鸣器驱动

代码重用分为静态和动态。静态重用是使用某些功能时，include相应的头文件即可。动态重用就是一个Linux驱动可以使用另外一个Linux驱动中的资源。C或C++语言中编译多个源代码文件时，如果a.c使用了b.c文件中的函数，需要在a.c文件中使用extern预先定义b.c中德函数，extern的作用就是告诉编译器该函数的函数名、参数个数、参数类型和返回值类型。Extern只在编译阶段起作用。

当linux驱动异常无法正常卸载时，即无法使用rmmod命令卸载Linux驱动。有如下几种情况：1.初始化函数奔溃。2.卸载函数被阻塞。当遇到这种情况时可以重启机器解决，但是每次都重启比较麻烦，因此可以通过修改Linux驱动的相应内存地址删除Linux驱动。

一、linux代码驱动的代码重用：linux驱动的代码重用有很多的方法，比如说用c程序的方式，将要重用的代码放到其他文件中但是要在头文件中声明。还可以采用另外一种动态重用的方式就是一个linux驱动可以使用另一个驱动的内容，如函数等。编译是由多个文件组成的linux驱动，如果linux驱动复杂，就需要多个linux文件来存放不同的功能，这样有利于分类和管理。

二、强行卸载linux驱动：如果编写的linux驱动程序在逻辑上是正确的，那么是可以正常装载和卸载的，在有些情况下就不能正常装载和卸载，Linux驱动无法卸载的情况：

情况一：初始化函数崩溃p

情况二：卸载函数被阻塞

三、蜂鸣器（pwm）驱动：蜂鸣器与LED一样也是开发板自带的简单的硬件，若打开蜂鸣器开发板会发出想蜂鸣一样的叫声，关闭就会停止尖叫。蜂鸣器驱动的原理：pwm基本原理通过脉冲来控制蜂鸣器的打开和关闭。

第九章　硬件抽象层：HAL

HAL（硬件抽象层）是建立在Linux驱动之上的一套程序库。是属于Linux内核之上的应用层。传统的Linux系统中Linux驱动一般有两种：访问硬件寄存器的代码和业务逻辑代码。而HAL是位于android的系统运行库层，采用Android licence2.0协议，就不必开源了。加入Hal的目的：（1）同意硬件的调用接口。（2）解决了GPL版权问题。（3）针对一些特殊的要求。HAL架构Android SDK和应用程序（APK）、NDK部分、Service程序库（.so）、HAL程序库（.so）（将.so文件隐藏起来）、Linux驱动程序。

编写支持HAL的Linux驱动程序的步骤：（1）编写Linux驱动。（2）编写HAL library（即普通的Linux library（*.so）文件）。（3）编写service library。编译和安装Led驱动sh build.sh。rwdev:命令行程序。<r|w>:读或写命令。〈dev_file〉:设备文件名。〈byte_count〉:写入或读取的字节数。<byte1>:写入的字节。HAL输入Android的一部分，在编译HAL模块之前需要Android源代码。Leds_hal.h头文件用于定义结果体、宏和引用一些系统的头文件。

在Android系统中使用Linux驱动的两种方式：1.直接与Linux驱动交互。2.通过HAL模块。HAL模块本质上就是通过Linux共享库（.so）与Linux驱动交互，然后应用程序在访问Linux共享库。

一、为什么要在Android中加入HAL：在linux驱动中一般有两种类型的代码：访问硬件寄存器的代码和业务逻辑代码。对于访问硬件寄存器的代码而言，并没有秘密，这都是调用linux内核的标准函数进行的标准操作。Google为android加入HAL其主要目的在于：

统一硬件的调用接口；

解决了GPL版权问题；‘

针对一些特殊要求；

二、andriod HAL架构

在Andriod系统中使用程序库，条用位于内核空间的Linux驱动，然后Andriod应用程序。架构图如下：

HAL的基本原理是在android系统中使用程序库调用内核空间的linux驱动。

第十章 嵌入式linux的调试技术

对于复杂的linux驱动及HAL等程序库，需要使用各种方法对其进行调试

Prink打印内核调试信息。Prink函数运行在内核空间，printf函数运行在用户空。Prink函数在prink.c文件中实现。Prink函数的原型：asmlinkge int prink(const char *fmt,…。Prink文件是一个简单的由4个数字组成的文本文件，6：将消息输出到控制台的级别。4：默认的消息日志级别。1：控制台日志级别可被设置的最小值。7：控制台日志级别的默认值。Linux驱动只在开发阶段使用Prink函数输出信息，在正式发布Linux驱动是将可能影响性能的prink函数去掉。可变参数的宏：与固定参数宏的不同之处就是可变参数宏需要通过_VA_ARGS_宏来获取可变参数宏的可变参数。Do{…}while(0)：将多条语句作为一个整体处理。通过虚拟文件系统（/proc）进行数据交互。/proc是虚拟文件系统，即内存映射，并且读写/proc文件系统的速度要远比读写/dev文件系统的速度快。

一、打印内核调试信息：printK：printK函数与printf函数类似，只不过printK函数运行在内核空间，printf函数运行在用户空间。也就是说像linux驱动这样的linux内核程序只能使用printK函数输出调试信息。

二、防止printK函数降低linux驱动性能：虽然printK函数可以很方便的将消息写入日志文件或控制台，大那是大量使用printK函数操控日志文件或控制台设备文件会严重影响linux的驱动性能。只要只在开发阶段使用printK函数，在正式发布linux驱动时把有可能影响性能的printK函数去掉。

三、通过虚拟文件系统（/proc）进行数据交互：在linux文件系统中，/proc经常用来被作为用户空间和内核空间进行数据交互的工具。/proc文件系统的行为方式和设备系统（/dev）的类似。

四、调试工具：gdb，gdbservice，和kgdb。