CAN能信卡的Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

摘要：介紹了Linux下設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)，描述了CAN通信卡設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的軟件框架以及如何將CAN設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序加入到Linux系統(tǒng)內(nèi)核中。討論了具體實(shí)現(xiàn)中為了提高通信效率和通信能力，改進(jìn)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的緩沖區(qū)管理以及利用Linux的特點(diǎn)合理設(shè)計(jì)中斷處理程序。

關(guān)鍵詞：Linux操作系統(tǒng) 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 CAN通信卡 中斷處理程序

目前，許多工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)如電力系統(tǒng)、化工系統(tǒng)等大量使用控制器局部網(wǎng)(CAN- Controller Area Network)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，CAN通信卡作為計(jì)算機(jī)的外設(shè)將計(jì)算機(jī)接入CAN網(wǎng)絡(luò)。市場(chǎng)上有不少CAN通信卡，但基本上都不帶Linux驅(qū)動(dòng)程序，當(dāng)需要在Linux下使用CAN通信卡設(shè)備時(shí)，需自己開(kāi)發(fā)Linux的驅(qū)動(dòng)程序。開(kāi)發(fā)Linux驅(qū)動(dòng)程序不但要求程序員要非常熟悉Linux系統(tǒng)，而且要熟悉Linux驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)的規(guī)范。本文將詳細(xì)介紹CAN通信卡的Linux驅(qū)動(dòng)設(shè)備程序的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。

1 CAN通信卡的Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)

Linux系統(tǒng)內(nèi)核通過(guò)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與外圍設(shè)備進(jìn)行交互，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是 Linux內(nèi)核的一部分，它是一組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)，這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)通過(guò)定義的接口控制一個(gè)或多個(gè)設(shè)備。對(duì)應(yīng)用程序而言，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序隱藏了設(shè)備的具體細(xì)節(jié)，對(duì)各種不同設(shè)備提供一致的接口，一般來(lái)說(shuō)是把設(shè)備射為一個(gè)特殊的設(shè)備文件，用戶(hù)程序可以象對(duì)普通文件一樣對(duì)此設(shè)備文件進(jìn)行操作。

Linux將每個(gè)設(shè)備看作一個(gè)文件，即可以像對(duì)待文件那樣使用read、 write等系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)行讀寫(xiě)。Linux的設(shè)備文件分為兩類(lèi)：一是字符設(shè)備，只能對(duì)該類(lèi)設(shè)備進(jìn)行順序讀寫(xiě)，對(duì)外提供字節(jié)流方式的操作;二是塊設(shè)備，可以對(duì)該類(lèi)設(shè)備進(jìn)行隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)，一般是磁盤(pán)設(shè)備等大容量存儲(chǔ)設(shè)備。CAN通信卡設(shè)備屬于字符型設(shè)備。

對(duì)設(shè)備的訪(fǎng)問(wèn)是由設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序提供的。Linux的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序可以用模塊的方式加載入內(nèi)核，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與Linux系統(tǒng)的關(guān)系如圖1所示。

1.1 CAN通信卡設(shè)備的特點(diǎn)

控制器局部網(wǎng)(CAN)屬于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的范疇，它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。由于其性能優(yōu)異、價(jià)格低兼，很快被推廣到工業(yè)測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)。

CAN通信卡硬件實(shí)現(xiàn)CAN定義的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，收發(fā)報(bào)文中數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為0～8個(gè)字節(jié)，有2032個(gè)報(bào)文標(biāo)識(shí)符。工作時(shí)通過(guò)報(bào)文標(biāo)識(shí)符確定總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)優(yōu)先權(quán)，高優(yōu)先級(jí)報(bào)文具有低延遲時(shí)間，數(shù)據(jù)傳送速率可編程(最高為 1Mbps)。發(fā)送期間若丟二氧化碳仲裁或由于出錯(cuò)而破壞的報(bào)文可自動(dòng)重發(fā)。具有成組和廣播報(bào)文功能。

當(dāng)CAN通信卡接收到一個(gè)報(bào)文時(shí)，數(shù)據(jù)保存在CAN通信卡上的接收緩存器中，并產(chǎn)生一接收中斷。當(dāng)一個(gè)報(bào)文被成功發(fā)關(guān)垢，發(fā)送緩沖器可再次被訪(fǎng)問(wèn)，產(chǎn)生一個(gè)發(fā)送中斷信號(hào)。CAN通信卡發(fā)送報(bào)文，將數(shù)據(jù)送入CAN通信卡上的發(fā)送緩存器中，CAN通信卡將數(shù)據(jù)串行化發(fā)到CAN總線(xiàn)上。

1.2 CAN通信卡設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的任務(wù)

由于CAN一幀的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度最大為8個(gè)字節(jié)，可以用多幀的Hilon A協(xié)議來(lái)使CAN傳輸數(shù)據(jù)任意長(zhǎng)。CAN通信卡驅(qū)動(dòng)程序主要完成按照Hilon A協(xié)議解包接收和打包發(fā)送任務(wù)，并要對(duì)接收的多幀進(jìn)行管理。

CAN通信卡驅(qū)動(dòng)程序應(yīng)該完成以下任務(wù)：

(1)為應(yīng)用程序提供通過(guò)CAN卡發(fā)送和接收任意長(zhǎng)度數(shù)據(jù)的能力;

(2)為應(yīng)用程序提供設(shè)備CAN卡上CAN控制器運(yùn)行參數(shù)的能力;

(3)以阻塞或非阻塞方式讀寫(xiě)CAN設(shè)備文件;

(4)允許CAN卡同時(shí)收發(fā)多路數(shù)據(jù)。

1.3 CAN通信卡驅(qū)動(dòng)程序的處理流程

用戶(hù)進(jìn)程通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用向驅(qū)動(dòng)程序傳送一幀任意長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)程序中發(fā)送數(shù)據(jù)的程序按照Hilon A協(xié)議將該幀分段打包，放入發(fā)送隊(duì)列，并向CAN控制器請(qǐng)求發(fā)送，由中斷處理程序中發(fā)送部分負(fù)責(zé)發(fā)送完所有的數(shù)據(jù)包。

當(dāng)CAN通信卡接收到數(shù)據(jù)時(shí)，產(chǎn)生接收中斷，啟動(dòng)接收中斷處理程序上半部將CAN控制器中接收緩沖器中的內(nèi)容復(fù)制到接收隊(duì)列中，由中斷處理的下半部負(fù)責(zé)解包和組幀的任務(wù)，并將處理完的幀放入幀隊(duì)列中，最后用戶(hù)使用系統(tǒng)調(diào)用從接收幀隊(duì)列中讀取完整的一幀。

CAN通信卡設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序處理框架如圖2所示。

2 CAN通信卡設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的模塊化程序設(shè)計(jì)

根據(jù)Linux對(duì)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的要求，模塊化的CAN驅(qū)動(dòng)程序軟件結(jié)構(gòu)如圖3。

2.1 初始化加載和卸載部分

如果設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序以模塊方式加入內(nèi)核，則一定會(huì)包括兩個(gè)模塊init_module和clear_module。init_module模塊用來(lái)加載設(shè)備，系統(tǒng)初始化時(shí)調(diào)用;clear_module模塊用來(lái)卸載設(shè)備，取消設(shè)備時(shí)調(diào)用。

設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是系統(tǒng)內(nèi)核的一部分。在任何程序使用設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序之前，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序應(yīng)該向系統(tǒng)進(jìn)行登記，以便系統(tǒng)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候調(diào)用。Linux系統(tǒng)里，通過(guò)調(diào)用register_chrdev函數(shù)向系統(tǒng)注冊(cè)字符型設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。Register_chrdev定義為：

int register_chrdev(unsigned int major,const char *name,struct file_operations *fops);

其中，major是為設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序向系統(tǒng)申請(qǐng)的主設(shè)備號(hào)，如果為0則系統(tǒng)為此驅(qū)動(dòng)程序動(dòng)態(tài)分配一個(gè)主設(shè)備號(hào);name是設(shè)備名;fopsa是對(duì)各個(gè)系統(tǒng)調(diào)用的入口點(diǎn)的說(shuō)明 。

CAN通信卡使用中斷與系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，CAN設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序需要使用內(nèi)存來(lái)緩存接收到的數(shù)據(jù)和發(fā)送的數(shù)據(jù)，中斷和內(nèi)存等資源是由Linux系統(tǒng)統(tǒng)一管理的，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序在初始化時(shí)，需要申請(qǐng)資源。在資源不用的時(shí)候，應(yīng)該釋放它們，以利于資源的共享。在Linux系統(tǒng)里，對(duì)中斷的處理是屬于系統(tǒng)核心的部分，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序通過(guò)調(diào)用request_irq()函數(shù)來(lái)申請(qǐng)中斷，通過(guò) free_irq()函數(shù)來(lái)釋放中斷。作為系統(tǒng)核心的一部分，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序在申請(qǐng)和釋放內(nèi)存時(shí)不是調(diào)用malloc()函數(shù)和free()函數(shù)，而代之以調(diào)用kmalloc函數(shù)和kfree()函數(shù)。

在init_module模塊中，先檢查是否存在CAN通信卡，如果不存在則退出設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的加載;如果存在，使用request_irq()函數(shù)為CAN通信卡申請(qǐng)系統(tǒng)中空閑的中斷，使用kmalloc()為設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序申請(qǐng)輸入輸出緩存隊(duì)列，如果這些資源申請(qǐng)不成功，則釋放已經(jīng)申請(qǐng)到的系統(tǒng)資源，然后退出設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的加載，如果申請(qǐng)成功，使用 register_chrdev()函數(shù)將CAN通信卡驅(qū)動(dòng)程序注冊(cè)到Linux系統(tǒng)中，加載完成。

在cleanup_module模塊中先使用free_irq()函數(shù)釋放 init_module模塊中申請(qǐng)到的中斷，然后使用kfree()函數(shù)釋放init_module模塊中申請(qǐng)到的內(nèi)存空間，最后使用 unregister_chrdev()函數(shù)釋放init_module模塊中注冊(cè)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，卸載完成。

2.2 CAN通信卡設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的中斷處理部分

Linux中斷處理程序可以分為上半部和下半部。上半部即一般的中斷服務(wù)程序，由硬件中斷觸發(fā)，它一般運(yùn)行在關(guān)中斷的方式下，應(yīng)當(dāng)盡可能短小，處理盡可能快;而下半部是單獨(dú)的一段處理程序，一般將其掛入立即隊(duì)列中以便快速執(zhí)行。立即隊(duì)列中的任務(wù)在退出系統(tǒng)調(diào)用或調(diào)度器獲得運(yùn)行時(shí)，將最優(yōu)先地被執(zhí)行。下半部運(yùn)行在一個(gè)安全的環(huán)境，即開(kāi)中斷和任務(wù)串行化，可以處理一些較花時(shí)間的任務(wù)。

這樣，驅(qū)動(dòng)程序上半部在處理完實(shí)時(shí)性很強(qiáng)的任務(wù)后，用queue_task()函數(shù)將下半部處理函數(shù)持入立即隊(duì)列，并用mark_bh()函數(shù)來(lái)激活立即隊(duì)列，則下半部可以最優(yōu)先地被執(zhí)行。

當(dāng)有接收中斷時(shí)，CAN通信卡設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的中斷處理程序上半部首先獲取驅(qū)動(dòng)程序接收緩存中的空閑塊，將CAN通信卡上的接收緩沖器中數(shù)據(jù)復(fù)制到驅(qū)動(dòng)程序的接收緩存中，釋放CAN通信卡接收緩沖器，然后將下半部處理函數(shù)掛入立即隊(duì)列，最后激活立即隊(duì)列。

當(dāng)有發(fā)送中斷時(shí)，CAN通信卡設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的中斷處理程序上半部首先獲取發(fā)送緩沖隊(duì)列中的數(shù)據(jù)，將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫(xiě)入CAN控制器的發(fā)送緩沖器，最后請(qǐng)求發(fā)送。

CAN通信卡設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的中斷處理程序下半部使用Hilon A協(xié)議對(duì)要傳送到CAN網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)打包，并對(duì)從CAN網(wǎng)絡(luò)上接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解包和組幀。這樣中斷處理程序的上半部只需要從CAN通信卡的緩沖器中將數(shù)據(jù)復(fù)制到驅(qū)動(dòng)程序的緩沖區(qū)，系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)很小，但很費(fèi)CPU時(shí)間;系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)較大的打包、解包和組幀處理則放在中斷處理程序的下半部，使用系統(tǒng)非中斷時(shí)間調(diào)度，可以使系統(tǒng)響應(yīng)中斷更快，通信更穩(wěn)定。

2.3 緩沖區(qū)管理

在CAN通信卡設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中，為了增強(qiáng)CAN通信卡的通信能力、提高通信效率，根據(jù)CAN的特點(diǎn)，使用兩級(jí)緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)，即直接面向CAN通信卡的收發(fā)緩沖區(qū)和直接面向系統(tǒng)調(diào)用的接收幀緩沖區(qū)。

通訊中的收發(fā)緩沖區(qū)一般采用環(huán)形隊(duì)列(或稱(chēng)為FIFO隊(duì)列)，使用環(huán)形的緩沖區(qū)可以使得讀寫(xiě)并發(fā)執(zhí)行，讀進(jìn)程和寫(xiě)進(jìn)程可以采用“生產(chǎn)者和消費(fèi)者”的模型來(lái)訪(fǎng)問(wèn)緩沖區(qū)，從而方便了緩存的使用和管理。然而，環(huán)形緩沖區(qū)的執(zhí)行效率并不高，每讀一個(gè)字節(jié)之前，需要判斷緩沖區(qū)是否為空，并且移動(dòng)尾指針時(shí)需要進(jìn)行“折行處理”(即當(dāng)指針指到緩沖區(qū)內(nèi)存的末尾時(shí)，需要新將其定向到緩沖區(qū)的首地址);每寫(xiě)一個(gè)字節(jié)之前，需要判斷緩區(qū)是否為，并且移動(dòng)尾指針時(shí)同樣需要進(jìn)行“折行處理”。程序大部分的執(zhí)行過(guò)程都是在處理個(gè)別極端的情況。只有小部分在進(jìn)行實(shí)際有效的操作。這就是軟件工程中所謂的“8比2”關(guān)系。結(jié)合CAN通訊實(shí)際情況，在本設(shè)計(jì)中對(duì)環(huán)形隊(duì)列進(jìn)行了改進(jìn)，可以較大地提高數(shù)據(jù)的收發(fā)效率。

由于CAN通信卡上接收和發(fā)送緩沖器每次只接收一幀CAN數(shù)據(jù)，而且根據(jù)CAN 的通訊協(xié)議，CAN控制器的發(fā)送數(shù)據(jù)由1個(gè)字節(jié)的標(biāo)識(shí)符、一個(gè)字節(jié)的RTR和DLC位及8個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)區(qū)組成，共10個(gè)字節(jié);接收緩沖器與之類(lèi)似，也有 10個(gè)字節(jié)的寄存器。所以CAN控制器收的數(shù)據(jù)是短小的定長(zhǎng)幀(數(shù)據(jù)可以不滿(mǎn)8字節(jié))。

于是，采用度為10字節(jié)的數(shù)據(jù)塊業(yè)分配內(nèi)存比較方便，即每次需要內(nèi)存緩沖區(qū)時(shí)，直接分配10個(gè)字節(jié)，由于這10個(gè)字節(jié)的地址是線(xiàn)性的，故不需要進(jìn)行“折行”處理。更重要的是，在向緩沖區(qū)中寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，只需要判斷一次是否有空閑塊并獲取其塊首指針就可以了，從而減少了重復(fù)性的條件判斷，大大提高了程序的執(zhí)行效率;同樣在從緩沖隊(duì)列中讀取數(shù)據(jù)時(shí)，也是一次讀取10字節(jié)的數(shù)據(jù)塊，同樣減少了重復(fù)性的條件判斷。

在CAN卡驅(qū)動(dòng)程序中采用如下所示的稱(chēng)為“Block_Ring_t”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為收發(fā)數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)：

typedef struct {

log signature;

unsigned char *head_p;

unsigned char *tail_p;

unsigned char *begin_p;

unsigned char *end_p;

unsigned char buffer [BLOCK_RING_BUFFER_SIZE];

int usedbytes;

}Block_Ring_t;

該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在通用的環(huán)形隊(duì)列上增加了一個(gè)數(shù)據(jù)成員usedbytes，它表示當(dāng)前緩沖區(qū)中有多少字節(jié)的空間被占用了。使用usedbytes，可以比較方便地進(jìn)行緩沖區(qū)滿(mǎn)或空的判斷。當(dāng)usedbytes=0時(shí)，緩沖區(qū)空;當(dāng) usedbytes=BLOCK_RING_BUFFER_SIZE時(shí)，緩沖區(qū)滿(mǎn)。

本驅(qū)動(dòng)程序除了收發(fā)緩沖區(qū)外，還有一個(gè)接收幀緩沖區(qū)，接收幀隊(duì)列負(fù)責(zé)管理經(jīng) Hilon A協(xié)議解包后得到的數(shù)據(jù)幀。由于有可能要同接收多個(gè)數(shù)據(jù)幀，而根據(jù)CAN總線(xiàn)遙通信協(xié)議，高優(yōu)先級(jí)的報(bào)文將搶占總線(xiàn)，則有可能在接收一個(gè)低優(yōu)先級(jí)且被分為好幾段發(fā)送的數(shù)據(jù)幀時(shí)，被一個(gè)優(yōu)先級(jí)高的數(shù)據(jù)幀打斷。這樣會(huì)出現(xiàn)同時(shí)接收到多個(gè)數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)包，因而需要有個(gè)接收隊(duì)列對(duì)同時(shí)接收的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行管理。

當(dāng)有新的數(shù)據(jù)包到來(lái)時(shí)，應(yīng)根據(jù)addr(通訊地址)，mode(通訊方式)，index(數(shù)據(jù)包的序號(hào))來(lái)判斷是否是新的數(shù)據(jù)幀。如果是，則開(kāi)辟新的frame_node;否則如果已有相應(yīng)的幀節(jié)點(diǎn)存地，則將數(shù)據(jù)附加到該幀的末尾;在插入數(shù)據(jù)的同時(shí)，應(yīng)該檢查接收包的序號(hào)是否正確，如不正確將丟棄這包數(shù)據(jù)。

每次建立新的frame_node時(shí)，需要向frame_queue申請(qǐng)內(nèi)存空間;當(dāng)frame_queue已滿(mǎn)時(shí)，釋放掉隊(duì)首的節(jié)點(diǎn)(最早接收的但未完成的幀)并返回該節(jié)點(diǎn)的指針。

當(dāng)系統(tǒng)調(diào)用讀取了接收幀后，釋放該節(jié)點(diǎn)空間，使設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序可以重新使用該節(jié)點(diǎn)。

2.4 服務(wù)于I/O請(qǐng)求的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序部分

這部分實(shí)際上是應(yīng)用程序唯一可見(jiàn)的，應(yīng)用程序通過(guò)系統(tǒng)來(lái)調(diào)用這部分程序，是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)?yīng)用程序的接口。本驅(qū)動(dòng)程序提供文件操作接口。Linux系統(tǒng)中，字符型設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序提供的文件操作入口點(diǎn)由一個(gè)結(jié)構(gòu)來(lái)向系統(tǒng)說(shuō)明，此結(jié)構(gòu)定義為：

struct file_operations {

int (*lseek)(strut inode *inode,struct file *file,off_toff,int pos);

int (*read)(struct inode *inode,struct file *filp,char *buf,int count);

int (*write)(struct inode *inode,struct file *file,char *buf,int count);

int (*readdir)(struct inode *inode,struct file *filp,struct dirent *dirent,int count);

int (*select)(struct inode *inode,struct file *filp,int sel_type,select_table *wait);

int (*ioctl)(struct inode *inode,struct file *filp,unsigned int cmd,unsigned int arg);

int (*mmap)(void);

int (*open)(struct inode *inode,struct file *filp);

void (*release)(struct inode *inode,struct file filp);int (fsync) (struct inode *inode,struct file *filp);

};

該結(jié)構(gòu)定義為10個(gè)操作入口點(diǎn)，但是驅(qū)動(dòng)程序沒(méi)有必要對(duì)每個(gè)入口點(diǎn)進(jìn)行定義。根據(jù)需要，本驅(qū)動(dòng)程序定義了如下的入口點(diǎn)。

can_open(struct inode *inode,struct file *filp)入口點(diǎn)負(fù)責(zé)打開(kāi)can設(shè)備，檢查can卡是否已被打開(kāi)，完成can卡的初始化，設(shè)備設(shè)備的占用標(biāo)志。can_release(struct inode *inode,struct file *filp)入口點(diǎn)負(fù)責(zé)關(guān)閉can設(shè)備。

can_read(struct inode *,struct file , off_t,int)入口點(diǎn)負(fù)責(zé)檢查設(shè)備有沒(méi)有接收到完整的幀，can_read函數(shù)只是判斷是否有完整的數(shù)據(jù)幀可讀。要獲取數(shù)據(jù)幀，可以使用ioctl的CAN_READFRAME命令。can_write(struct inode,struct file *,const char *,int)入口點(diǎn)負(fù)責(zé)向CAN發(fā)送數(shù)據(jù)。如果發(fā)送隊(duì)列有足夠的空間，則向設(shè)備傳送數(shù)據(jù)，也可以使用ioctl的CAN_WRITEFRAME命令來(lái)實(shí)現(xiàn)can_write。

Can_inoctl(struct inode *,struct file *,unsigned int cmd,unsigned long arg)入口點(diǎn)負(fù)責(zé)向CAN設(shè)備下發(fā)各種操作命令，命令代碼通過(guò)cmd參數(shù)傳送，命令參數(shù)通過(guò)arg參數(shù)傳送。本驅(qū)動(dòng)程序提供了一些命令，配合 can_read()和can_write()可以實(shí)現(xiàn)對(duì)CAN通信卡的控制。CAN_IOCREADFFRAME命令可以從CAN通信卡上讀取數(shù)據(jù)幀;CAN_IOCWRITEFRAME命令可以向CAN通信卡發(fā)送數(shù)據(jù);CAN_IOCSETCONF命令可以設(shè)備CAN通信卡的運(yùn)行參數(shù);CAN_IOCGETCONF命令可以獲取CAN控制器的運(yùn)行參數(shù);CAN_IOCQUERY-BUSSTATE命令可以查詢(xún)CAN總線(xiàn)狀態(tài);CAN_INCCLEARBUF命令可以清除CAN通信卡的收發(fā)緩沖區(qū)。

本設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序考慮到CAN通信卡的特點(diǎn)如CAN網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和緩存管理方法，使得當(dāng)有大量數(shù)據(jù)進(jìn)出CAN通信卡時(shí)，既可以保證數(shù)據(jù)幀丟失和出錯(cuò)幾率在允許范圍內(nèi)，又可以保證數(shù)據(jù)幀能被快速下發(fā)和接收，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用中性能很好。Linux擅長(zhǎng)通信，支持大多數(shù)以太網(wǎng)卡。如果將CAN通信卡的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序加入到Linux系統(tǒng)，由于Linux的可裁減性和對(duì)硬件資源要求低的特點(diǎn)，可以用小硬盤(pán)、小內(nèi)存和低檔CPU構(gòu)成通信機(jī)連接高速以太網(wǎng)和低速現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)CAN網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠而且實(shí)用。