1.Linux驱动开发头文件剖析（二十四）：<linux/ktime.h>、设设备<linux/timekeeping.h>、备驱<linux/timekeeping32.h>
2.linux设备驱动程序——i2c设备驱动源码实现
3.Linux内核设备驱动：SPI驱动
4.Linux驱动开发 - Linux 设备树学习 - DTS语法
5.深入Linux内核-设备驱动驱动（ioctl的动源实现）
6.Linux USB 驱动开发实例（一）——USB摄像头驱动实现源码分析

Linux驱动开发头文件剖析（二十四）：<linux/ktime.h>、<linux/timekeeping.h>、驱动<linux/timekeeping32.h>

       ktime.h

       定义了内核时间相关的程序数据结构和函数，核心是详解ACCESS源码转SQLktime_t，它表示纳秒级内核时间，设设备不随系统时钟变化。备驱ktime.h还包含用于内核时间操作的动源宏和函数。

       ktime.h是驱动timer.h的一部分，对驱动开发中使用定时器至关重要。程序

       ktime.h内含ktime_get、详解ktime_set等函数，设设备用于获取和设置时间值。备驱

       对比另一个用于一般时间操作的动源头文件，ktime.h更多关注内核时间。

       ktime_t本质为s类型，ktime_set用于将秒数和纳秒数转换为ktime_t时间值。

       ktime_add_ns和ktime_sub_ns用于对ktime_t时间变量进行加减操作。

       timespec_to_ktime和ktime_to_timespec用于结构体转换。

       ktime_compare用于比较ktime_t大小。

       ktime_after和ktime_before用于比较时间点。

       ktime_divns函数用于ktime_t时间除以纳秒值。

       ktime_to_us和ktime_to_ms将时间值转换为微秒和毫秒。

       ktime_us_delta和ktime_ms_delta用于时间差计算。

       ktime_add_safe安全相加ktime_t值。

       ktime_to_timespec_cond进行转换并返回成功标志。

       ns_to_ktime和ms_to_ktime进行单位转换。

       timekeeping.h

       时间管理相关的头文件，涉及系统、真实、启动、TAI时间等操作，过程源码包括大量函数声明。

       timekeeping_init初始化时间管理机制。

       timekeeping_suspended标志表示时间管理状态。

       update_process_times更新进程时间统计信息。

       xtime_update更新全局系统时间。

       do_settimeofday设置系统时间。

       do_sys_settimeofday设置系统时间并处理时区。

       ktime_get_resolution_ns获取系统时钟分辨率。

       ktime_get_real获取真实时间。

       ktime_get_coarse_real获取低精度真实时间。

       do_settimeofday和do_sys_settimeofday用于时间设置。

       系统时间相关函数如ktime_get_boottime和ktime_get_clocktai。

       ktime_get_coarse用于低精度时间获取。

       ktime_get_coarse_ns等函数用于纳秒级时间获取。

       ktime_mono_to_real将单调时间转换为真实时间。

       ktime_get_ns等函数用于系统时间、真实时间等纳秒级获取。

       ktime_get_boottime_ts和ktime_get_coarse_boottime_ts用于获取启动时间。

       ktime_get_boottime_seconds获取秒级启动时间。

       ktime_get_clocktai_ts和ktime_get_coarse_clocktai_ts用于获取TAI时间。

       ktime_get_clocktai_seconds获取秒级TAI时间。

       ktime_timestamps定义时间戳字段。

       system_time_snapshot和system_device_crosststamp定义系统时间快照和设备交叉时间戳。

       system_counterval_t用于系统计数器值。

       get_device_system_crosststamp获取设备系统交叉时间戳。

       ktime_get_snapshot和ktime_get_fast_timestamps用于获取系统时间戳。

       persistent_clock_is_local标识持久性时钟是否本地。

       read_persistent_clock和read_persistent_wall_and_boot_offset用于读取持久性时钟。

       update_persistent_clock用于更新持久性时钟。

       timekeeping.h

       过时文件，内容已迁移至timekeeping.h。仅包含一个函数。snaker源码

       用于返回当前时间。

       时间管理头文件ktime.h和timekeeping.h提供了内核时间操作的全面支持，从时间结构定义到时间转换、时间比较直至时间设置和获取，满足驱动开发中对时间处理的需求。timekeeping.h作为过时文件，其内容已整合至timekeeping.h中，未来将被删除。

linux设备驱动程序——i2c设备驱动源码实现

       深入了解Linux内核中的i2c设备驱动程序详解

       在Linux内核中，i2c设备驱动程序的实现是一个关键部分。本文将逐步剖析其形成、匹配及源码实现，以帮助理解i2c总线的工作原理。

       首先，熟悉I2C的基本知识是必不可少的。作为主从结构，设备通过从机地址寻址，其工作流程涉及主器件对从机的通信。了解了基础后，我们接着来看Linux内核中的驱动程序框架。

       Linux的i2c设备驱动程序框架由driver和device两部分构成。当driver和device加载到内存时，会自动调用match函数进行匹配，成功后执行probe()函数。driver中，probe()负责创建设备节点并实现特定功能；device则设置设备的I2C地址和选择适配器，如硬件I2C控制器。

       示例代码中，i2c_bus_driver.c展示了driver部分的实现，而i2c_bus_device.ko和i2c_bus_device.ko的编译加载则验证了这一过程。加载device后，probe函数会被调用，redssion源码确认设备注册成功。用户程序可测试驱动，通过读写传感器寄存器进行操作。

       在设备创建方面，i2c_new_device接口允许在设备存在时加载驱动，但有时需要检测设备插入状态。这时，i2c_new_probed_device提供了检测功能，确保只有实际存在的设备才会被加载，有效管理资源。

       深入源码分析，i2c_new_probed_device主要通过检测来实现设备存在性，最终调用i2c_new_device，但地址分配机制确保了board info中的地址与实际设备地址相符。

       至此，关于Linux内核i2c驱动的讨论结束。希望这个深入解析对您理解i2c设备驱动有帮助。如果你对此话题有兴趣，可以加入作者牧野星辰的Linux内核技术交流群，获取更多学习资源。

       学习资源

       Linux内核技术交流群：获取内核学习资料包，包括视频教程、电子书和实战项目代码

       内核资料直通车：Linux内核源码技术学习路线+视频教程代码资料

       学习直达：Linux内核源码/内存调优/文件系统/进程管理/设备驱动/网络协议栈

Linux内核设备驱动：SPI驱动

       Linux内核的SPI驱动架构详析

       Linux内核中的SPI驱动主要由三个层次构成：SPI核心层、SPI控制器驱动层和SPI设备驱动层。在2.6版本以后，驱动组织在drivers/spi目录下，核心层定义了通用接口，屏蔽硬件差异。控制器驱动是平台特有的，负责实际的总线操作，如读写，且每个SPI控制器对应一个驱动，orillusion源码用struct spi_master描述。设备驱动层则提供了用户与SPI设备交互的接口，通过spi_driver和spi_device进行绑定和通信。

       核心层定义了数据结构如struct spi_master，包括bus_num、num_chipselect等，setup函数用于初始化总线参数。控制器驱动如struct spi_controller，包含transfer和cleanup方法，分别实现数据传输和注销操作。设备驱动通过struct spi_device描述，如mp_driver，会调用probe函数进行设备匹配和消息构建，如spi_message_init和spi_message_add_tail。

       SPI设备的驱动构建涉及spi_driver、spi_transfer和spi_message等结构，driver的注册与spi_device的注册通过spi_register_driver函数完成。spi_message用于封装异步传输，包含transfer列表、DMA映射状态和回调函数。同步操作则通过spi_sync函数执行，确保数据传输的完整性。

       总的来说，SPI驱动的组织结构复杂但有序，确保了跨硬件平台的兼容性和用户操作的灵活性。深入理解这些层次有助于编写和维护Linux内核的SPI驱动代码。

Linux驱动开发 - Linux 设备树学习 - DTS语法

       设备树(Device Tree)是一种描述硬件设备的树形结构文件，主要用于Linux系统中描述板级设备信息，如CPU数量、内存基地址、IIC接口和SPI接口所连接的设备等。设备树的主干是系统总线，IIC控制器、GPIO控制器、SPI控制器等设备是系统总线上的分支。例如，IIC控制器分为IIC1和IIC2，其中IIC1连接了FT和ATC这两个IIC设备，IIC2仅连接了MPU一个设备。

       在开发Linux设备驱动时，需要了解DTS（Device Tree Source）、DTB（Device Tree Binary）和DTC（Device Tree Compiler）之间的关系。DTC工具依赖于特定的源代码文件，最终生成主机文件DTC。要编译DTS文件，只需在Linux源码根目录下执行命令“make all”或“make dtbs”，后者仅编译设备树。

       在开发板中，每个板子都对应一个DTS文件，以I.MX6ULL芯片为例，打开arch/arm/boot/dts/Makefile文件，可以找到特定编译配置。当选中I.MX6ULL芯片后，与该芯片相关的DTS文件会被编译成DTB文件。若要为新的板子编写DTS文件，只需新建此板子对应的DTS文件，并在dtb-$(CONFIG_SOC_IMX6ULL)下添加对应的DTB文件名，这样在编译设备树时会自动编译为二进制文件。

       在Linux内核源码分析学习方面，可参考指定地址。此外，Linux内核源码分析交流群提供学习资源，包括书籍、视频等，通过加入该群可以获取这些资源。

       在编写设备树文件时，需要了解DTS语法。DTS文件支持头文件，扩展名为.dtsi。设备树节点通过属性信息描述，属性是键值对形式。例如，在imx6ull.dtsi文件中，描述了CPU架构、频率、外设寄存器地址范围等信息。设备节点是树形结构中描述设备的节点，通过节点名字和地址来描述。

       兼容性属性(compatible)是设备树中非常重要的属性，用于将设备与驱动绑定。属性值是一个字符串列表，格式为“厂商名称, 设备名称”。Linux下的外设驱动通常会使用这些兼容性属性来查找与设备匹配的驱动程序。

       模型属性(model)描述设备模块信息，如设备名字。状态属性(status)记录设备状态，可选状态包括正在运行、已停止、错误等。地址属性(address-cells和size-cells)用于描述设备子节点的地址信息，reg属性用于描述设备地址空间资源信息。ranges属性用于描述设备子地址和父地址的映射关系。

       在产品开发过程中，设备树文件需要随着硬件需求的变更而更新。例如，需要在I.MX6U-ALPHA开发板的I2C1接口上添加一个新设备时，需要在对应的DTS文件中向已有节点添加新子节点。

       在Linux内核启动时，设备树信息会被解析并在根文件系统中以目录/proc/devicetree的形式体现。通过该目录可以查看根节点的属性和子节点，如模型、兼容性、地址等信息。这些信息与设备树文件中的描述相匹配。

深入Linux内核-设备驱动驱动（ioctl的实现）

       ioctl功能简介

       ioctl功能是为了实现用户空间和内核空间的数据交换外，还提供了对设备的控制能力，如报告错误信息、弹出介质、设置波特率等。

       用户空间和内核空间实现ioctl的方法

       在用户空间中使用int ioctl(int fd, unsigned long cmd, ...);函数实现，其中fd对应内核空间中的inode和file参数，cmd表示ioctl指令，...表示指令所需参数。在内核空间中通过int (*ioctl) (struct inode * node, struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg)实现。

       如何实现ioctl方法

       首先定义cmd命令，然后实现底层驱动中的ioctl函数，以实现特定功能。

       关于cmd

       cmd是一个unsigned int变量，用于区分不同驱动和命令。例如，定义cmd为0x，代表特定命令。

       内核中cmd的前世今生

       cmd被分为四个部分：幻数（区分不同驱动，如设备号申请时用到）、序数（命令编号）、数据传输方向（描述数据传输方向，如输入或输出）、数据大小（与体系结构相关，如ARM下为bit）。这些信息用于定义命令，让内核识别和处理。

       高级cmd的诞生

       了解cmd的基础后，可以尝试使用预定义命令。这包括可用于任何文件、普通文件或特定文件系统类型的操作。

       关于第三个参数arg

       arg用于传递参数，确保从用户空间传入的地址指针在内核空间中进行严格检查，避免潜在问题。在实现过程中，需要在不同文件中声明结构体和函数，以正确处理用户和内核空间的数据传递。

Linux USB 驱动开发实例（一）——USB摄像头驱动实现源码分析

       Linux下的USB摄像头驱动实现源码分析，主要通过四个部分完成：设备模块的初始化与卸载、上层软件接口模块、数据传输模块以及USB CORE的支持。

       一、初始化设备模块

       模块初始化和卸载通过调用`module_init`和`module_exit`函数实现，关键数据结构为USB驱动结构，支持即插即用功能，通过`spca5xx_probe`和`spca5xx_disconnect`函数。

       二、上层软件接口模块

       基于V4L协议规范，通过`file_operations`数据结构实现设备关键系统调用，功能包括：Open打开初始化、Close关闭、Read读取数据、Mmap内存映射、Ioctl获取文件信息等。Open功能初始化解码器模块，Read功能主要将数据从内核空间传至进程用户空间。

       三、数据传输模块

       采用tasklet实现同步快速数据传递，通过软件解码模块在`spcadecode.c`上解压缩图形数据流，如yyuyv、yuvy、jpeg、jpeg至RGB格式。解码算法依赖于硬件压缩算法，最终需DSP芯片实现。

       四、USB CORE的支持

       使用系统实现的USB CORE层提供函数接口，如`usb_control_msg`、`usb_sndctrlpipe`等，实现对USB端点寄存器的读写操作。

       总结，本Linux USB摄像头驱动源码分析覆盖了驱动的初始化、上层接口实现、数据传输及USB CORE支持，涉及C/C++、Linux、Nginx等技术点。学习资料包括视频教程、技术路线图、文档等，通过私信获取。课程包含C/C++、Linux、Nginx等后端服务器架构开发技术，为学习者提供全面指导。