linux平台内核接口使用手册

欢迎使 特别...................................................................................................................................版本变更说 标准C库的使用说 概 标准C库的获取与使 glibc库的组 glibc库的组 AK39基本io设备的使用说 gpio设备的使用说 功能叙 接口说 打开/关闭Gpio设 系统调用ioctl接口参数的宏介 Gpio设备预留的空余gpio脚的个数 具体Gpio设备预留的空余的gpio 设置Gpio脚为输入/输出 作为输入脚的Gpio的电平 设置指定的Gpio为中断 删除Gpio脚的中断响 已经设置为中断响应的指定Gpio脚的中断响 Keypad设备的使用说 功能叙 接口说 打开/关闭Keypad设 按键UART设备的使用说 功能叙 接口说 参数定 打开/关闭串口设 串口属 设置串口波特 设置串口属 AK39高级设备使用说 ISP图像处 功能概 总体框 应用程序接 头文 结构体说 私有数据—打开次通 私有数据—设置OSD参 私有数据—设置隐私遮 私有数据—设置变 私有数据—设置缩 打开/关闭串口设 设置参数的私有接 打开/关闭Camera设 ioctl接口说 查询设备支持的属 设置输出图像的尺 请求缓冲 将缓冲区加入等待队列或者从等待队列移 启动/关闭数据流传 查询设备支持的控制功 查询参数里面某一个值对应的菜 查询参数里面某一个值对应的菜 查询缓冲区是否有数 Microphone& 功能概 接口说 参数定 打开pcm设 给包含硬件信息和PCM流配置的结构体分配空 初始化snd_pcm_hw_params_t的结构 初始化模 初始化采样模 设置采样 设置通道数 设置一次传送片段的个 设置snd_pcm_hw_params_t的结构体属 完成硬件参数设置，使设备准备 从PCM设备中读音频数 关闭PCM设备句 Headphone& 功能概 接口说 头文 参数定 打开pcm设 给包含硬件信息和PCM流配置的结构体分配空 初始化snd_pcm_hw_params_t的结构 初始化模 初始化采样模 设置采样 设置通道数 设置一次传送片段的个 设置snd_pcm_hw_params_t的结构体属 完成硬件参数设置，使设备准备 写音频数据到PCM设 关闭PCM设备句 SDcard的挂 USB 功能概 SD卡作为U盘的挂载方 USB 功能概 U盘或移动硬盘挂载的步 消息和使用说 关于Uevent.....................................................................................................功能概 接收uevent的例 SD卡插 功能概 接口使用说 USB的插 功能概 接口使用说 功能概 接口使用说 功能概 接口使用说 20147概glibcGNUlibccglibclinuxAPI，除了封装linux操作系统所提供的系统服务外，它本身也提供了许多其它一些必要功能服务 ，即gettext基本IO操作标准C库的获取与使用在我们的文件系统刚刚使用busybox生成的时候，是没有任何库的支持的，我们需要为其加入标准C库，需要还会另外加入各种软件运行的依赖库。那么，就标准C库而glibc库位置位于交叉编译工具的arm-4.3.2/arm-none-linux-gnueabi/libc中，这个除了标准的glibc库之外，还包含了一些其他的内容，下面将进行介绍：静态库.alibm.a、静态C++库libstdc++.a等，编译器在等，它们可能是接文件连接到其他.so库。编译动态库相关的应用程序时，会用到这glibc库的安装其实把这个包含动态C库的 第一步： 中，如图1-2所示连接到/lib下面的动态库。AK39基本iogpio设备的使用说明在我们的驱动中提供了gpio的设备，预留了一些空余的可被设置的gpio口，应用层可以调用相应的ioctrl，对这些gpio方便地进行包括输入，输出，中断响应等属性的打开/关闭Gpio设备Gpiofd=open(DEVICE_NAME,DEVICE_NAME为gpioioctl原型intioctl(intd,intrequest,下面将介绍gpio设备相关的ioctl的调用：ioctl宏 gpio脚个数的ioctl相关gpioioctl相关Gpioioctl相关Gpio为中断脚的ioctl相关Gpio脚的中断响应的ioctl相关Gpio脚中断响应的ioctl相关Gpio设备预留的空余gpio脚的个数名称Gpio设备预留的空余gpio脚的个数gpio驱动里预留的gpioret=ioctl(fd,GET_GPIO_NUM,ngpio是unsignedint变量，通过传入它Gpio设备预留的空余的gpio名称Gpiogpio能够返回预留的具体空余gpio的脚buff是unsignedint*变量，buffngpio设置Gpio脚为输入/输出脚名称ret=ioctl(fd,SET_GPIO_FUNC,gpiostructgpio_infogpio前：通过gpio.pin可以设定需要设置的gpio脚；通过gpio.dir可以把gpio设置为输入或者输出属性；通过gpio.value可以设Gpio名称作为输入脚的Gpio的电平值能够读出作为输入脚的gpioret=ioctl(fd,GET_GPIO_VALUE,gpio是structgpio_info的实例。在调用ioctl之前：通过gpio.pingpio脚；当调用完ioctl之后：通过gpio.value的值来Gpio名称Gpio能够把指定的gpioret=ioctl(fd,SET_GPIO_IRQ,gpio是structgpio_info的实例。在调用ioctl之前：通过gpio.pingpio通过_pol可以设置低电平/高电平触Gpio名称Gpio删除gpioret=ioctl(fd,DELETE_GPIO_IRQ,gpio是structgpio_info的实例。通过gpio.pin设定需要删除中断响应的gpioGpio名称等待已经设置为中断响应的指定Gpioret=ioctl(fd,LISTEN_GPIO_IRQ,gpio是structgpio_info的实例。通过gpio.pin设定需要等待中断响应的gpioKeypad设备的使用说明Keypad（按键）在底层驱动中，是通过一个input子系统，通过input的传步，如图2-1所示。打开/关闭Keypad设名称Keypad/dev/input/event1为keypad按名称判断出input设备是属于键盘，鼠标，还是触摸屏。read(fd,&event,eventstructinput_event取到的event里面各个成员可以判断到设备-1UART通用异步收发器UART，即”UniversalAsynchronousReceive”，它用来传输串行数据：发送数据时，CPU将并行数据写入UART，UART按照一定的格式在一根电线上串即可UART获得这些数据。UART之间以全双工方式传输数据，最精简的连线方法只有3根电线：TxD用于发送数据，RxD用于接收数据，Gnd用于给双方提供参考电平，连线如图2-4所示。串口的通讯应用还是相对比较广泛的，如在定位通信中的GPS数据接收，在安防针对不同设备的要求会有所不同。一般市场上大部分串口通信的设备数据位为8位，无奇偶验证，1位停止位。如遇到需要改变的，对串口参数进行相应修改即可。我们这里的串口0用于连接PC进行开发板的控制使用和调试，需要连接串口通信设备进行另外的开发的，可使用串口1，对应的串口设备，如图2-5所示。变量定义intintstructtermios名称fd=open("/dev/ttySAK0",/dev/ttySAK0为串口0串口属名称ret=tcgetattr(fd,opts是structtermios-1表示失败，0设置串口波特名称cfsetispeed(&opts,B115200);opts是structtermios的各个重要的属性。其中B115200-1表示失败，0表示成功设置串口属名称TCSANOW为设置串口属性的ioctl相关cmd。opts是structtermios的实例，其中opts.c_cflag-1表示失败，0表示成功AK39高级设备使用说明ISP图像处理ISP是AK39系列的图像信号处理模块，提供了非常强的功能，能对Sensor输出的数据进行后期的图像处理。下文中“camera”字意统指ISP和sensor。/（GBRG）/（BGGR）等顺序输入的RGBSensor，当输入的RAWISP有两个通道，分别为主通道和次通道。两个通道分别支持4区域内的遮挡，遮挡1~0.5倍的缩小，子通道的缩小支持1～1/8倍的一维缩小。ISP有4模式二、YUV模式(单帧/连续帧/单帧拼场/连续帧拼场)模式三、RGB模式(单帧/连续帧/单帧拼场/连续帧拼场)模式四、大图模式(YUV大图/RGB大图)并且支持YUV/RawRGB的图像处理功能，包括：亮度调节、对比度调节、饱和度调节、ISO滤波、OSD水印、时间戳显示、变焦/缩放处理、隐私遮挡等功能。RawRGB还制。如对比度调节、framebuffer的请求。异性。因此ISP模块也对图像的控制功能提供了私有数据结构体和接口。须二字的话，说明要使用ISP的功能，必须调用此接口，否则可能造成失败。头文Camera#include #include< #include<t-anyka/isp_interface.h>#include<akuio/akuio.h>结构体说变量定义intstructsstructstructstructstructstructstructstructstructstructstructstruct用来设置osd参数structstructstruct上面表格中定义的结构体大部分都是linuxV4L2子系统的标准接口，部分是根据ISP的功能设置了特有的私有接口。V4L2子系统定义的结构体请参考V4L2子系统相关原型struct{inttype;intwidth;intheight;inttype:必须为ISP_PARM_CHANNEL2.width:表示次通道输出的指定尺寸（宽）.height:（高Enable:指定是否使能（1为使能，0为720x576)，即宽高过ak_camera_set_fmt设置的宽高除了尺寸，原则，第二通道的YUVYUV道还是第二通道，ISP只能提供YUV420数据格式的输出，也就是说：第二通道数据地址＝主通道数据地址+主通道宽*主通道高*32chl2_info=parm.parm.raw_data;chl2_info->enable=1;chl2_info->width=chl2_info->height=if(-1==xioctl(fd,VIDIOC_S_PARM,&parm))原型struct{intintintintstart_xpos;intend_xpos;intstart_ypos;intend_ypos;intenable;unsignedlongvirt_addr;type:必须为channelOSD1，2color_depth，表示颜色深度是16色（4位）还是4色（2位，主通道只支持16色，次通道支持4色和16色。color_transparency用来指定OSD区域要设置的，范围在016之间，0表示start_xpos和start_ypos表示OSD区域在图像中的起始位置，end_xpos和end_ypos，OSDphys_addr和virt_addrOSDenable，0表示关闭OSD显示，1表示开启。phys_addr必须是通过akuio分配的intosd_width,osd_height;staticchar*osd_buff=AK_NULL;parm.type=V4L2_BUF_TYPE__CAPTURE;structisp_osd_info*p_osd=parm.parm.raw_data;p_osd->type=ISP_PARM_OSD;p_osd->channel=p_osd->color_depth=p_osd->start_xpos=p_osd->start_ypos=p_osd->end_xpos=p_osd->end_ypos=p_osd->enable=osd_width=p_osd->end_xpos-p_osd->start_xpos+1;osd_height=p_osd->end_ypos-p_osd->start_ypos+1;picsize=osd_width*osd_height;osd_buff=akuio_alloc_pmem(picsize/2+picsize%2);if(!osd_buff1)return-memset(osd_buff1,0x00,(picsize/2+picsize%2));if(osd_buff!=AK_NULL){p_osd->phys_addr=}if(-1==xioctl(fd,VIDIOC_S_PARM,&parm))原型结用structisp_occlusion_color来设置遮挡区域的颜色类型，和设struct{inttype;intchannel;intintend_xpos;intend_ypos;intenable;struct{intintcolor_type;inttransparency; structisp_occlusion_infotype:channel表示要设置的目标通道，或第1通道，或第2number14则每个通道最多可设置4个遮挡点。start_xpos和start_ypos表示目标遮挡区域在图像中的起始位置，enable表示是否全能该遮挡点，0为关闭，1为打开。structisp_occlusion_color结构体type:必须为color_type表示遮挡区域的颜色类型，分别有0到33transparency表示颜色的，有0到15的值可供设置，0表示全 ponent和 在在color_type设置为0（替换色）才有效主通道和次通道分别支持4structisp_occlusion_info*oclu_info;color_info=parm.parm.raw_data;color_info->color_type=0;color_info->transparency=8; ponent=72; ponent=if(-1==xioctl(fd,VIDIOC_S_PARM,&parm))oclu_info=parm.parm.raw_data;oclu_info->number=1;if(-1==xioctl(fd,VIDIOC_S_PARM,&parm))原型structisp_zoom_infointtype*必须为ISP_PARM_ZOOM*/intchannel;intcut_xpos;intcut_ypos;intcut_width;intcut_height;intout_width;inttype:必须为ISP_PARM_ZOOM.channel:1cut_xpos，cut_ypos表示要被裁区域的起始位置，这个区域是相对于sensor输出到ISP的图像尺寸，即是ak_camera_set_fmtcut_width和cut_heightout_width,cut_height==out_height。应该注意，ISP3，缩小倍数为0.5，out_width和out_height分别过cut_width和cut_height的3倍，同时也不次通道不支持放大，仅支持1~1/8缩小。故channel变量在放大时只能配置为1。并且cut_window果sensor输出为RAWRGB时，还要加边界处理值18。即:cut_width>=ch2_out_width+18cut_height>=structv4l2_streamparmparm;zoom_info=parm.parm.raw_data;zoom_info->type=zoom_info->cut_xposzoom_info->cut_ypos=zoom_info->cut_width=zoom_info->out_width=zoom_info->out_height=if(-1==xioctl(fd,VIDIOC_S_PARM,&parm))原型struct{intintchannel;intcut_xpos;intcut_ypos;intcut_width;intcut_height;intout_width;inttype:必须为ISP_PARM_ZOOM.channel:1cut_xpos，cut_yposcut_xpos=0,cut_width和cut_height表示sensorak_camera_set_fmtout_widthout_height应该注意，ISP主通道最大支持的放大倍数为3，缩小倍数为0.5，即out_width和out_height分别过cut_width和cut_height的3次通道不支持放大，仅支持1~1/8缩小。故channel变量在放大时只能配置为1。并且cut_window果sensor输出为RAWRGB时，还要加边界处理值18。即:cut_width>=ch2_out_width+18cut_height>=structv4l2_streamparmparm;zoom_info=parm.parm.raw_data;zoom_info->type=//downzoom_info->cut_xpos=zoom_info->cut_ypos=zoom_info->cut_width=zoom_info->out_width=zoom_info->out_height=if(-1==xioctl(fd,VIDIOC_S_PARM,上面讲的几种功能，打开次通道，设置OSD参数，设置隐私遮档，设置变焦，设置缩ioctl功能参数设置请参考小节。原型ret=xioctl(fd,VIDIOC_S_PARM,fd是camera打开/关闭Camera设原型Camera设备（必须通过调用接口打开Camera不支持多Camera操作fd= 0",O_RDWR|所有参数同Linux-1，openioctl接口说明原型intioctl(intd,intrequest,ioctl的编号，详细描述见下面。下面将介绍设备相关的ioctl的调用名称名称cropstructv4l2_crop名称retval=ioctl(fd,VIDIOC_QBUF,&buf);buf是structv4l2_buffer的实例，应用程序应除了设产生错误）.由于驱动只接收物理连续的地址,传下来的虚拟用户空间地址应该必须是用akuio库申请的地址,当ioctlVIDIOC_DQBUFioctl1（函数调用发生错误并且errno为EIO，表明camera发生到错误数据帧的异址Queue通过调用ioctl(VIDIOC_DQBUF)返回到camera驱动空间管理队列中。否则camera驱动将失去该内存空间。ret=ioctl(handle->fd,VIDIOC_DQBUF,&(buf));if(ret<0){if(errno==EIO)if(-1==ioctl(fd,&buf)){}}名称retval=ioctl(fd,VIDIOC_REQBUFS,req是structv4l2_requestbuffers名称retval=ioctl(fd,VIDIOC_STREAMON,&type);typeenumv4l2_buf_type名称查询驱动是否支持的某一个Cameraqc是structv4l2_queryctrl应的ID,如V4L2_CID_DO_WHITE_BALANCE等,若名称QUERYCTRL驱动支持的参数ID后,获取相应的设置值,可以查得此值对应的retval=ioctl(fd, ,qm是structv4l2_query 的实例,应用程序填好ID和相应的值,驱动会返回相应的描述。名称Camera参数（可选设置相应Cameraretval=ioctl(fd,VIDIOC_S_CTRL,ctrl是structv4l2_control的ID和取回来的设置值则好。名称retval=select(fd+1,&fds,NULL,NULL,fdcamera，fds于0的数，接着就可以去队列中取数据了Microphone&Microphone&Linein是关于音频的模块，在linux下进行音频编程时，我们一般使用alsa声卡驱动的体系架构。ALSA简化了应用程序的编写，提供了相应的函数库，与OSS提供的基于ioctl的原始编程接口相比，ALSA函数库使用起来要更加方便一些。下面将介绍在音频录制时，用到的alsa函数库的相关接口。变量 snd_pcm_tPCM硬件信息和PCMintpcm名称打开pcm打开pcm设备，传出PCM设备句柄SND_PCM_STREAM_CAPTURE,0);pcm_handle为PCM设备句柄；default表示默认值的意思，一般都使用这个值；0表示标准配置；SND_PCM_STREAM_CAPTURE表示操作的宏。PCM名称分配snd_pcm_hw_params_tret=hw_params为snd_pcm_hw_params_tsnd_pcm_hw_params_t名称snd_pcm_hw_params_tpcm_handle为PCM设备句柄；hw_params为名称pcm_handle为PCM设备句柄；hw_params为snd_pcm_hw_params_t结构体的一个指针；SND_PCM_ACCESS_RW_INTERLEAVED名称pcm_handle为PCM设备句柄；hw_params为snd_pcm_hw_params_t结构体的一个指针；SND_PCM_FORMAT_S16_LE为Signed16-bit名称hw_params,&rate,0);pcm_handle为PCM设备句柄；hw_params为snd_pcm_hw_params_t；rate采样率的变量，最后一个参数，一般设置为0即可。名称pcm_handle为PCM设备句柄；hw_params为snd_pcm_hw_params_t；1名称PERIOD,0);pcm_handle为PCM设备句柄；hw_params为snd_pcm_hw_params_t；PERIOD般设置为0即可。snd_pcm_hw_params_t名称ret=snd_pcm_hw_params(pcm_handle,pcm_handle为PCM设备句柄；hw_params为名称当设置完hw_paramspcmret=pcm_handle为PCMPCM名称PCMret=snd_pcm_readi(pcm_handle,data,pcm_handle为PCM设备句柄；data为一个buff的大小为PERIOD*2*1（*8*；PERIOD返回写入的PERIODPCM名称ret=pcm_handle为PCMHeadphone&Headphone&Lineout是关于音频的模块，在linux下进行音频编程时，我们一般使用alsa声卡驱动的体系架构。ALSA简化了应用程序的编写，提供了相应的函数库，与OSS提供的基于ioctl的原始编程接口相比，ALSA函数库使用起来要更加方便一些。下面将介绍在音频时，用到的alsa函数库的相关接口。#include变量 snd_pcm_tPCM硬件信息和PCMintpcm名称SND_PCM_STREAM_YBACK,0);pcm_handle为PCM设备句柄；default表示默认值的意思，一般都使用这个值；0表示标准配置；PCM名称分配snd_pcm_hw_params_tret=hw_params为snd_pcm_hw_params_tsnd_pcm_hw_params_t名称snd_pcm_hw_params_tpcm_handle为PCM设备句柄；hw_params为名称snd_pcm_hw_params_tpcm_handle为PCM设备句柄；hw_params为snd_pcm_hw_params_t结构体的一个指针；SND_PCM_ACCESS_RW_INTERLEAVED名称pcm_handle为PCM设备句柄；hw_params为snd_pcm_hw_params_t结构体的一个指针；SND_PCM_FORMAT_S16_LE为Signed16-bit名称&rate,0);pcm_handle为PCM设备句柄；hw_params为snd_pcm_hw_params_t；rate采样率的变量，最后一个参数，一般设置为0即可。名称pcm_handle为PCM设备句柄；hw_params为snd_pcm_hw_params_t；2声道（立体声，也可设置成1表示单声道。名称PERIOD,0);pcm_handle为PCM设备句柄；hw_params为snd_pcm_hw_params_t；PERIOD般设置为0即可。snd_pcm_hw_params_t名称ret=snd_pcm_hw_params(pcm_handle,pcm_handle为PCM设备句柄；hw_params为名称当设置完hw_paramspcmret=pcm_handle为PCMPCM设备名称PCMret=snd_pcm_writei(pcm_handle,data,pcm_handle为PCM设备句柄；data为一个buff的大小为PERIOD*2*2（*8*；PERIOD返回写入的PERIODPCM名称ret=pcm_handle为PCMwifi的操作使用请参考<<Linux平台Wifi模块用户操作指南_V1.0.0.doc>>文档，里描（包括扫描AP、信号强度、以及网络速度等、设置wifi作为softAP、工作站的方式，以及应用程序如何移植wifi工具到自己的应用等。SDcard的挂载当我们把sdsdsd卡进行。下面演示一下挂载sd卡的步骤。/dev下会多了一个mmcblk0p1的设备，该设备为sd卡设备，如图3-4所示。第二步：把sd卡设备挂载上，我们这里将其挂载到/mnt 下，即可通过/mnt目录sd卡里面的内容，如图3-5所示。第三步：通过挂载后的 实现sd卡文件的传输。可以通过 sd卡里面的文件拷贝出来，也可以通过 把文件拷贝到sd卡。如图3-6所示是不能成功被写入的，如图3-7所示。USBUsbslave可以把开发板模拟成u盘、网卡、声卡等设备连接到pc机作为从设备，而pc机上的usb为主设备。这里只介绍如何模拟成u盘。在使用时，通过我们提供的驱动模块(该模块已经集成到文件系统的/root下)，使用动态插入的方式，把开发板上的nandflash的分区或者sd卡作为一个虚拟的U盘，挂载到PC上，使PC能够开发板上的nandflash分区或者sd卡。SD卡作为U我们把SD卡插入到开发板后，把SD卡虚拟成U盘挂载到PC上，使PC能够SD卡的内容，下面将演示sd卡的U盘挂载过程。第一步：插入SD卡，即可在/dev下识别到SD卡的设备(ls/dev/mmcblk0p1)，如图3-17所示。动模块，介质为SD卡（/dev/mmcblk0p1，完成SD卡的U盘挂载stall=0图3-18所示。第三步：完成挂载后，这时PCSD图3-19所示。第四步：当我们完成对移动磁盘进行拷贝之后，我们可以卸载掉sd卡的U（rmmodg_mass_storage，同时运行下sync3-20第五步：在开发板上对SD卡的内容进行，需要对SD卡进行挂载(1./dev/mmcblk0p1/tmp2.ls/tmp)，如图3-21SD卡文件进行的详细介绍，可以查看3.8节SD卡的挂载的相关内容。USBUsbhostu盘、usb用来扩展开发板的功能，这里只介绍如何挂载u盘使用。我们通过开发板usb_otg口的host功能，把U盘或移动硬盘挂载到开发板上，使开发板可以U盘或移动硬盘上的内由于USBOTGusb（分为hostudc）编译成模块。此功能是把usbotghostotg-hs.ko即可。第一步：加载otg-hs.ko驱动insmodotg-第二步：把U盘插入USB_OTG口。第三步：运行fdisk-l查看U盘的设备节点位置，如图3-36所示，我们这里的U盘位置是/dev/sdb1上。/如图3-10-2-6所示第五步：完毕后，在U盘拔出之前，要对U盘进行卸载，运行umount/mnt命令，其中/mnt是对应U盘的挂载 关于Ueventuevent，即userspaceevent，指内核向用户空间发出的一个通知，使相应的应用程序（如udev、mdev等）有机会对该作出处理。当内核设备或者驱动时，内核会调用uevent例程向用户空间发出通知并输出环境变量，以表明设备的状态（添加或者移除，用户空间的udev或者mdev就会捕捉到这些，根据匹配的规则作出相应的处理，比如在/dev下生成设备节点或者使用modprobe加载驱动程序等等，从而要实现热插拔机制，就需要有用户空间的程序配合。对于PC端的Linux系统，采用的是udevd服务程序，其通过NETLINK_KOBJECT_UEVENT获得内核发出的uevent事件和环境变量，然后查找匹配的udev规则，根据找到的规则作出相应的处理。在每个的device文件夹下会生成一个uevent属性文件，其作用就是实现手动触 uevent，这样udev服务程序就有机会处理这些了。在嵌入式系统中使用的是mdev，在启动rcS中会有这样一句命令/sbin/mdev–s，其作用就是扫描/sys 所有的uevent属性文件，向其写入“add”命令，触发uevent，从而mdev有机会接收uevent的例接收uevent的例程为通过一个特定的socket内核发出的uevent，具体#include<stdio.h>#i