驱动开发日记
系统性的学习文章已经很多了，此处仅简单记录我的学习过程中的部分感悟。（想到哪里算哪，顺序有点乱）
开悟！
一、MCU开发与Linux开发的差异
从MCU开发转入到Linux开发，首先需要理解我们为什么需要使用Linux。
FreeRTOS 是为 “资源极有限的单片机” 设计的实时操作系统（RTOS），Linux 是为 “通用场景” 设计的通用操作系统（GPOS），两者都是操作系统，前者更加重视实时性和简单的多任务切换，目的是实现在低性能轻量化的MCU的工业场景应用。而linux目标是 “支持复杂硬件和多样化应用”，核心诉求是通用性、兼容性、功能丰富度（比如跑 Python、音频驱动、多进程并发，实时性不是首要目标）。Linux可以实现多线程的并发，切换开销大（毫秒级），支持复杂逻辑（如 “线程 1 运行 ASR 模型，线程 2 处理音频播放，线程 3 响应用户输入”），且有内存隔离（一个线程崩溃不影响整个系统）。（可以简单理解为Linux是RTOS的上位替代吧，当然是在对实时性要求不严格的情况下）
内核态和用户态的简单理解，内核态就是可以直接访问寄存器和CPU等硬件设备，用户态就是只能调用linux给出的标准系统接口。
裸机开发的话是没有操作系统的，不可以简单理解为内核态（两者就不该放一起讨论，就当我闲得慌吧），就是我们常用的MCU开发
内核态和用户态的划分，是操作系统为了保护系统稳定性而设计的：
内核态：拥有最高特权，可直接访问物理内存、硬件寄存器、CPU 特权指令（如中断控制），内核、驱动都运行在这个状态。
用户态：特权受限，只能访问 OS 分配的虚拟内存，无法直接操作硬件，应用程序运行在这个状态。
裸机编程的核心是 “无 OS 直接操作硬件”：
整个程序是系统中唯一的执行代码，没有 OS 进行特权管控，自然不存在 “态” 的划分。但它能直接读写硬件物理地址（如寄存器地址）、控制中断、操作 GPIO/I2C 等，这种 “不受限制的硬件访问权限”，和 OS 中内核态的特权完全一致。
linux的软硬是真的分离啊，驱动干驱动，程序开发干程序开发，分层隔离、统一接口，不跟MCU开发一样全栈随便干
linux开发不能直接操作寄存器，而是操作映射过来的虚拟内存，对于带MMU的处理器，我们必须使用虚拟内存进行外设的开发，此前我们开发mcu时都是直接对IIC，SPI的硬件寄存器地址进行直接操作，但是在linux中cpu只能访问虚拟地址，并通过给出的标准读写寄存器函数对寄存器内容进行读写（因为内核虚拟地址空间有严格的分区（如内核代码段、用户空间、IO 映射区），直接使用物理地址可能冲突（如物理地址0x1000可能对应内核代码区的虚拟地址）。简单来说就是防止内存地址冲突）
二、对驱动的整体理解
首先需要明确驱动是位于内核之中的，驱动程序通过提供标准的函数接口给上层的应用程序开发使用，下面两个图就能完全说明驱动的调用全过程，大佬讲的很清楚
既然驱动位于内核之中，那么我们是不是每次运行都需要重新编译内核？答案肯定是不需要，编译一次内核少说十几分钟多则几个小时，所以我们可以将驱动单独编译成.ko模块，通过linux内置的指令与内核进行连接，完成产品开发后再将驱动编译进内核即可
三、设备树到底是什么
之前一直觉得设备树是个挺难的东西，每次都是一知半解的，其实仔细梳理一下就会发现，就是个描述了接口配置的文件，类似cubemx的引脚接口配置，dtsi类似于设备头文件，dts是引脚描述（会覆盖dtsi配置），编译之后就是dtb，通过bootloader加载到内核即可
但是需要学习一下设备树的语法和操作函数，实际去看两个设备树文件的内容就知道到底是啥了，让豆包生成两个例子看看也能明白差不多（小白初学，描述有误，还望指正）
点击查看代码
// 1. 声明设备树版本（必须放在第一行）
/dts-v1/;
// 2. 引用RK3506芯片级通用设备树（存放CPU、GPIO控制器、I2C/UART总线等基础硬件信息）
#include "rk3506.dtsi"
// 3. 根节点（所有设备的父节点）
/ {
// 开发板型号（用于内核识别板级信息）
model = "RK3506 My Custom Board";
// 兼容属性（内核匹配板级支持的标识）
compatible = "rockchip,rk3506", "rockchip,rk3500";
// 4. 电源节点（描述板载3.3V固定电源，供外设使用）
vcc_3v3: regulator-3v3 {
// 兼容属性（匹配内核中的固定电源驱动）
compatible = "regulator-fixed";
// 电源名称（用于其他节点引用）
regulator-name = "vcc_3v3";
// 最小供电电压（3.3V = 3300000微伏）
regulator-min-microvolt = <3300000>;
// 最大供电电压（固定3.3V）
regulator-max-microvolt = <3300000>;
// 始终使能（上电后持续供电）
regulator-always-on;
};
// 5. GPIO LED节点（红色用户LED，挂在根节点下，直接受GPIO控制器控制）
led_red: led@0 {
// 兼容属性（匹配内核中的GPIO LED驱动）
compatible = "gpio-leds";
// LED标签（用于用户识别，如/sys/class/leds/red:user）
label = "red:user";
// GPIO引脚配置：GPIO2控制器的第5个引脚，高电平点亮
gpios = <&gpio2 5 GPIO_ACTIVE_HIGH>;
// 默认状态（上电关闭）
default-state = "off";
// LED触发方式（可选，这里设为“心跳”模式，用于指示系统运行）
linux,default-trigger = "heartbeat";
};
};
// 6. 扩展I2C2总线节点（引用芯片级设备树中已定义的i2c2节点，补充板级配置）
&i2c2 {
// 使能I2C2总线（芯片级默认可能禁用）
status = "okay";
// 引脚配置名称（对应pinctrl节点中的配置）
pinctrl-names = "default";
// 绑定I2C2的引脚复用配置（&i2c2m1_xfer在rk3506.dtsi中定义，指定SDA/SCL引脚）
pinctrl-0 = <&i2c2m1_xfer>;
// I2C总线时钟频率（400kHz，高速模式）
clock-frequency = <400000>;
// 7. I2C总线上的AHT20温湿度传感器节点（子节点）
aht20@48 {
// 驱动匹配标识（必须与AHT20驱动的of_match_table一致）
compatible = "alientek,aht20";
// I2C从地址（AHT20默认0x48，硬件可修改）
reg = <0x48>;
// 中断父控制器（传感器中断引脚连接到GPIO3控制器）
interrupt-parent = <&gpio3>;
// 中断信息：GPIO3的第2个引脚，上升沿触发（数据就绪时触发中断）
interrupts = <2 IRQ_TYPE_EDGE_RISING>;
// 传感器供电（引用前面定义的3.3V电源节点）
vcc-supply = <&vcc_3v3>;
// 复位引脚（GPIO0的第10个引脚，低电平复位）
reset-gpios = <&gpio0 10 GPIO_ACTIVE_LOW>;
};
};
四、驱动开发启程
绝大部分的外设基本厂家都做了配套的驱动，我们只需要简单include进来就可以使用了（比如我手上的这个TI的TIL320AIC3254芯片）。
参考学习资料：
https://blog.csdn.net/qq_44814825/article/details/129107911?ops_request_misc=elastic_search_misc&request_id=19bd21b1e99006af663cecd3f6f4571f&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2alltop_positive~default-1-129107911-null-null.142v102pc_search_result_base9&utm_term=linux%E9%A9%B1%E5%8A%A8%E5%BC%80%E5%8F%91&spm=1018.2226.3001.4187#t7
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