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Linux驱动和固件有何区别

    作为一个驱动开发者, 你可能发现你面对一个设备必须在它能支持工作前下载固件到它里面. 硬件市场的许多地方的竞争是如此得强烈, 以至于甚至一点用作设备控制固件的 EEPROM 的成本制造商都不愿意花费.
因此固件发布在随硬件一起的一张 CD 上, 并且操作系统负责传送固件到设备自身.

    硬件越来越复杂,硬件的许多功能使用了程序实现,与直接硬件实现相比,固件拥有处理复杂事物的灵活性和便于升级、维护等优点。固件(firmware)就是这样的一段在设备硬件自身中执行的程序,通过固件标准驱动程序才能实现特定机器的操作,如:光驱、刻录机等都有内部的固件。固件一般存放在设备上的flash存储器中,但出于成本和灵活性考虑,许多设备都将固件的映像(image)以文件的形式存放在硬盘中,设备驱动程序初始化时再装载到设备内部的存储器中。这样,方便了固件的升级,并省略了设备的flash存储器。

一、驱动和固件的区别
    从计算机领域来说,驱动和固件从来没有过明确的定义,就好像今天我们说内存,大部分人用来表示SDRAM,但也有人把Android里的“固化的Flash/Storage"称为“内存”,你不能说这样说就错了,因为这确实
是一种“内部存储”。但在Linux Kernel中,Driver和Firmware是有明确含义的.

1、驱动
    Driver是控制被操作系统管理的外部设备(Device)的代码段。很多时候Driver会被实现为LKM,但这不是必要条件。driver通过driver_register()注册到总线(bus_type)上,代表系统具备了驱动某种设备
(device)的能力。当某个device被注册到同样的总线的时候(通常是总线枚举的时候发现了这个设备),总线驱动会对driver和device会通过一定的策略进行binding(即进行匹配),如果Binding成功,总线
驱动会调用driver的probe()函数,把设备的信息(例如端口,中断号等)传递给驱动,驱动就可以对真实的物理部件进行初始化,并把对该设备的控制接口注册到Linux的其他子系统上(例如字符设备,v4l2子
系统等)。这样操作系统的其他部分就可以通过这些通用的接口来访问设备了。

2、固件
    Firmware,是表示运行在非“控制处理器”(指不直接运行操作系统的处理器,例如外设中的处理器,或者被用于bare metal的主处理器的其中一些核)中的程序。这些程序很多时候使用和操作系统所运行的处理
器完全不同的指令集。这些程序以二进制形式存在于Linux内核的源代码树中,生成目标系统的时候,通常拷贝在/lib/firmware目录下。当driver对device进行初始化的时候,通过request_firmware()等接口,
在一个用户态helper程序的帮助下,可以把指定的firmware加载到内存中,由驱动传输到指定的设备上。

    所以,总的来说,其实driver和firmware没有什么直接的关系,但firmware通常由驱动去加载。我们讨论的那个OS,一般不需要理解firmware是什么,只是把它当做数据。firmware是什么,只有使用这些数据的
那个设备才知道。好比你用一个电话,电话中有一个软件,这个软件你完全不关心如何工作的,你换这个软件的时候,就可以叫这个软件是“固件”,但如果你用了一个智能手机,你要细细关系什么是上面的应
用程序,Android平台,插件之类的细节内容,你可能就不叫这个东西叫“固件”了。

二、固件如何工作
固件子系统使用 sysfs 和热插拔机制. 当调用 request_firmware, 一个新目录在 /sys/class/firmware 下使用你的驱动的名子被创建. 那个目录包含 3 个属性:
loading 这个属性应当被加载固件的用户空间进程设置为 1. 当加载进程完成, 它应当设为 0. 写一个值 -1 到 loading 会中止固件加载进程.

data 是一个二进制的接收固件数据自身的属性. 在设置 loading 后, 用户空间进程应当写固件到这个属性.

device 这个属性是一个符号连接到 /sys/devices 下面的被关联入口项

一旦创建了 sysfs 入口项, 内核为你的设备产生一个热插拔事件. 传递给热插拔处理者的环境包括一个变量 FIRMWARE, 它被设置为提供给 request_firmware 的名子. 这个处理者应当定位固件文件, 并且拷贝
它到内核使用提供的属性. 如果这个文件无法找到, 处理者应当设置 loading 属性为 -1.
如果一个固件请求在 10 秒内没有被服务, 内核就放弃并返回一个失败状态给驱动. 超时周期可通过 sysfs 属性 /sys/class/firmware/timeout 属性改变.
使用 request_firmware 接口允许你随你的驱动发布设备固件. 当正确地集成到热插拔机制, 固件加载子系统允许设备简化工作"在盒子之外" 显然这是处理问题的最好方法.
但是, 请允许我们提出多一条警告: 设备固件没有制造商的许可不应当发布. 许多制造商会同意在合理的条款下许可它们的固件, 如果客气地请求; 一些其他的可能不何在. 无论如何, 在没有许可时拷贝和发布
它们的固件是对版权法的破坏并且招致麻烦.

参考文档:

    https://blog.csdn.net/qq_26093511/article/details/78900945

   https://community.hpe.com/t5/%E5%B7%A5%E4%B8%9A%E6%A0%87%E5%87%86%E6%9C%8D%E5%8A%A1%E5%99%A8/Dl580G7%E7%BD%91%E5%8D%A1%E5%9B%BA%E4%BB%B6%E7%89%88%E6%9C%AC%E8%BF%87%E4%BD%8E%E5%AF%BC%E8%87%B4%E7%9A%84%E9%97%AE%E9%A2%98/td-p/5564313?profile.language=zh-CN#.XGOI1_kzaUk

   http://cloud.zhiding.cn/2019/0121/3115287.shtml

posted @ 2019-02-13 11:26  Hi,云计算!  阅读(3378)  评论(0编辑  收藏  举报