引言

作為一個算是合格的驅動工程師，總是有很多話想說。代碼看的多了總是有些小感悟。可能是吧。那就總結一下自己看的代碼的一些感悟和技巧。

如何利用你看的這些代碼？如何體現在工作的調試中。作為驅動工程師，主要的工作就是移植各種驅動，接觸各種硬件。接觸最多的就是dts、中斷、gpio、sysfs、proc fs。如何利用sysfs、proc fs及內核提供的接口為我們降低調試難度，快速解決問題呢？

注：部分代碼分析舉例基于linux-4.15。

如何利用dts

首先我們關注的主要是兩點，gpio和irq。其他的選擇忽略。先展示一下我期望的gpio和irq的使用方法。dts如下。

device?{rst-gpio?=?<&gpioc_ctl?10?OF_GPIO_ACTIVE_LOW>;irq-gpio?=?<&gpioc_ctl?11?0>;interrupts-extended?=?<&vic?11?IRQF_TRIGGER_RISING>; };

對于以上的dts你應該再熟悉不過，當然這里不是教你如何使用dts，而是關注gpio和irq最后一個數字可以如何利用。

例如rst-gpio的OF_GPIO_ACTIVE_LOW代表什么意思呢？可以理解為低有效。

什么意思呢？舉個例子，正常情況下，我們需要一個gpio口控制燈，我們認為燈打開就是active狀態。對于一個程序員來說，我們可以封裝一個函數，寫1就是打開燈，寫0就是關燈。

但是對于硬件來說，變化的是gpio口的電平狀態。如果gpio輸出高電平燈亮，那么這就是高有效。如果硬件設計是gpio輸出低電平燈亮，那么就是低有效。

對于一個軟件工程師來說，我們的期望是寫1就是亮燈，寫0就是關燈。我可不管硬件工程師是怎么設計的。我們可以認為dts是描述具體的硬件。

因此對于驅動來說，硬件的這種變化，只需要修改dts即可。軟件不用任何修改。軟件可以如下實現。

int?device_probe(struct?platform_device?*pdev) {rst_gpio?=?of_get_named_gpio_flags(np,?"rst-gpio",?0,?&flags);if?(flags?&?OF_GPIO_ACTIVE_LOW)?{struct?gpio_desc?*desc;desc?=?gpio_to_desc(rst_gpio);set_bit(FLAG_ACTIVE_LOW,?&desc->flags);}irq?=?of_irq_get(np,?0);trigger_type?=?irq_get_trigger_type(irq);request_threaded_irq(irq,?NULL,?irq_handler,?trigger_type,?"irq",?NULL); }

驅動按照以上代碼實現的話，如果修改中斷觸發類型或者電平有效狀態只需要修改dts即可。例如不同的IC復位電平是不一樣的，有的IC是高電平復位，有的IC卻是低電平復位。其實這就是一個電平有效狀態的例子。

如何調試gpio

移植驅動階段或者調試階段的工程中，難免想知道當前gpio的電平狀態。當然很easy。萬用表戳上去不就行了。

是啊！硬件工程師的思維。作為軟件工程師自然是要軟件的方法。下面介紹兩個api接口。自己摸索使用吧。點到為止。

static?inline?int?gpio_export(unsigned?gpio,?bool?direction_may_change); static?inline?int?gpio_export_link(struct?device?*dev,?const?char?*name,unsigned?gpio);

在你的driver中調用以上api后，編譯下載。去/sys/class/gpio目錄看看有什么發現。

如何調試irq

調試的時候也難免會確定硬件是否產生中斷。我們該怎么辦呢？也很easy。

cat?/proc/interrupts

輸出信息不想多余的介紹。看代碼去。根據輸出的irq num，假設是irq_num。請進入以下目錄。看看下面都有什么文件。摸索這些文件可以為你調試帶來哪些方便。

cd?/proc/irq/irq_num

dts和sysfs有什么關聯

曾經寫過一篇dts解析的文章http://www.wowotech.net/device_model/dt-code-file-struct-parse.html。最后一節其實說了一個很有意思的東西。但是僅僅是寥寥結尾。并沒有展開。因為他不關乎我寫的文章的的主題。但是，他卻和調試息息相關。

cd /sys/firmware/devicetree/base

該目錄的信息就是整個dts。將整個dts的節點以及屬性全部展現在sysfs中。他對我們的調試有什么用呢？Let me tell you。

如果你的項目非常的復雜，例如一套代碼兼容多種硬件配置。這些硬件配置的差異信息主要是依靠dts進行區分。

當編譯kernel的時候，你發現你很難確定就是你用的是哪個dts。可能你就會憑借自己多年的工作經驗去猜測。

是的，你的經驗很厲害。但是，如何確定你的dts信息是否添加到kernel使用的dts呢？我覺得你應該got it。就到這個目錄去查找是否包含你添加的ndoe和property。

dts中有status屬性可以設置某個devicec是否使能。當你發現你的driver的probe沒有執行的時候，我覺得你就需要確定一遍status是不是“ok”、“okay”或者沒有這個屬性。

遠不止我所說的這個功能，還可以判斷當前的硬件是匹配哪個dts文件。你還不去探索一波源碼的設計與實現嗎？節點為什么出現在某些目錄？為什么有些節點的屬性cat卻是亂碼？就是亂碼，你沒看錯。至于為什么。點到為止。

sysfs可以看出什么貓膩

sysfs有什么用？sysfs可以看出device是否注冊成功、存在哪些device、driver是否注冊、device和driver是都匹配、device匹配的driver是哪個等等。先說第一項技能。deivce是否注冊。

就以i2c設備為例說明。/sys/bus/i2c/devices該目錄下面全是i2c總線下面的devices。如何確定自己的device是否注冊呢？

首選你需要確定自己的device掛接的總線是哪個i2c（i2c0, i2c1...）。假設設備掛接i2c3，從地址假設0x55。那么devices目錄只需要查看是否有3-0055目錄即可。

如何確定device是否匹配了驅動？進入3-0055目錄，其實你可以看到driver的符號鏈接。如果沒有，那么就是沒有driver。driver是否注冊如何確定呢？方法類似。/sys/bus/i2c/drivers目錄就是所有注冊的i2c driver。方法如上。不再列舉。

你以為就這些簡單的功能了嗎？其實不是，還有很多待你探討。主要是各種目錄之間的關系，device注冊會出現什么目錄？那么driver呢？各種符號鏈接會在那些目錄？等等。

如何排查driver的probe沒有執行問題

我想這類問題是移植過程中極容易出現的第一個攔路虎。這里需要聲明一點。可能有些驅動工程師認為probe沒有執行就是driver沒有注冊成功。其實這兩個沒有半毛錢關系。

probe是否執行只和device和driver的是否匹配成功有關。我們有什么思路排查這類問題呢？主要排查方法可以如下。

通過sysfs確定對應的device是否注冊成功。

通過sysfs確定對應的driver是否注冊成功。

通過sysfs中dts的展開信息得到compatible屬性的值，然后和driver的compatible進行對比。

如果發現device沒有注冊，如何確定問題。首先通過sysfs中dts展開文件查看是否有你添加的device信息。

如果沒有的話，沒有device注冊就是正常的，去找到正確的dts添加正確的device信息。

如果發現sysfs有device的dts信息。那么就看看status屬性的值是不是ok的。

如果也是ok的。那么就非常奇怪了。這種情況一般出現在kernel的device注冊路徑出錯了。曾經就有一個小伙伴提出問題，現象就是這樣。

最后我幫他確定問題原因是dts中reg屬性的地址是0xc0。這是一個大于0x7f的值。在i2c總線注冊驅動的時候會解析當前總線下的所有device。然后注冊所有的從設備。就是這里的地址檢查出了問題，因此這個device沒有注冊上。

如果發現driver沒有注冊，那么去看看對應的Makefile是否參與編譯。如果參與了編譯，就查看log信息，是不是驅動注冊的時候有錯誤信息。

最后一點的compatible屬性的值只需要cat一下，然后compare即可。不多說。

后記

sysfs還有很多的其他的調試信息可以查看。因此，我建議驅動工程師都應該掌握sysfs的使用和原理。看看代碼實現。

我始終堅信只有更好地掌握技術的原理才能更好地利用技術。文章內容不想展開。我告訴你的結果，你永遠記憶不深刻，而且我說的也不一定對。還是需要自己專研。我只是給你指條明路，剩下的就需要自己去走。

最后說一句，代碼不會騙你，還會告訴你別人不能告訴你的。

作者：smcdef ? http://www.wowotech.net/device_model/429.html 免責聲明：本文素材來源網絡，版權歸原作者所有。如涉及作品版權問題，請與我聯系刪除。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的致驱动工程师的一封信的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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