嵌入式Linux设备驱动开发：时钟函数与处理器外设交互

"这篇资料是关于ARM 9嵌入式系统设计与开发的教程，主要讲解了时钟函数在设备驱动程序中的应用。时钟函数是Linux系统中的关键组件，用于实现计时机制。在Linux内核中，系统通过全局变量jiffies来追踪当前时间，并提供了add_timer和del_timer等系统调用来管理定时器。add_timer函数用于设置定时器，而del_timer用于取消。结构体timer_list包含了定时器的相关信息，如过期时间、回调函数和数据。定时器的过期时间expires是以系统最小时间间隔（由HZ定义）计算的，当达到设定时间，系统会调用指定的回调函数并从定时队列中移除该定时器。若需周期性执行，回调函数内部需再次调用add_timer。此外，资源还提到了嵌入式Linux设备管理的概览，包括块设备和字符设备的分类，以及处理器与设备间数据交换的三种方式：查询方式、中断方式和直接内存存取（DMA）方式。" 在嵌入式Linux驱动程序开发中，时钟函数扮演着至关重要的角色。它们为设备驱动提供计时服务，允许程序在特定时间点执行特定操作。例如，设备驱动可能需要在某个时间间隔后执行一次或周期性执行某些任务。这里引入了Linux内核中的时钟管理机制，包括添加和删除定时器的函数，以及如何定义和使用timer_list结构体。 首先，add_timer函数用于初始化和注册一个定时器，它接受一个struct timer_list类型的指针。定时器的过期时间expires是相对于当前jiffies值的一个延迟，通常表示为系统最小时间间隔（由HZ定义，代表每秒的时钟滴答数）的数量。当定时器到达过期时间，系统会自动调用预设的回调函数function，传入data参数作为上下文信息。为了实现周期性任务，回调函数内部需要再次调用add_timer来重新设置定时器。 在设备管理方面，嵌入式Linux将设备分为块设备和字符设备。块设备以块为单位进行I/O操作，适用于像磁盘这样的存储设备，而字符设备则是按字符逐个进行I/O，如键盘。网络设备则是一种特殊的设备类型，介于两者之间。设备与处理器之间的数据交换方式包括查询方式、中断方式和DMA方式。 查询方式是最简单的，但效率较低，因为它需要CPU不断查询设备状态。中断方式则更为高效，当设备完成操作时，它会向CPU发送中断请求，CPU随后响应并执行相应的中断处理程序，从而避免了CPU的无效等待。最后，DMA方式允许数据直接在设备和内存之间传输，减轻了CPU的负担，尤其适用于大容量数据传输。这些机制共同确保了嵌入式系统中设备驱动的高效运行。