CN114237724B - 驱动动态加载方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种驱动动态加载方法，包括以下步骤：打包固件包，并将固件包存放于预设的分区内，固件包包括驱动、固件配置脚本及解析程序；设备上电时，BootLoader启动并加载内核；内核初始化硬件平台、挂载根文件系统、并执行启动脚本；启动脚本挂载分区，并执行分区内的驱动加载脚本；驱动加载脚本调用解析程序对固件配置脚本进行解析并执行，将驱动加载入内核。根据本发明的驱动动态加载方法，通过将外设接口的驱动从内核代码中移出，在外部的分区内进行统一维护和编译的方法，极大的降低了代码的维护量，对设备的更新和维护提供了极大的方便；使用固件配置脚本和解析程序的方法，提高了产品的灵活性和技术适用范围。

Description

驱动动态加载方法
技术领域
本发明涉及驱动加载技术领域，尤其是涉及一种驱动动态加载方法。
背景技术
基于嵌入式系统硬件平台做产品级的开发时，经常碰到硬件平台和软件平台的选型，其中ARM+linux、ARM+Android这两种组合是经常被选用的。一旦选好嵌入式硬件平台，就会基于该款硬件平台做外设驱动开发，同时为了满足产品的不同定位和设计要求，还会对硬件及外设接口进行兼容和组合设计，比如：同一个外设接口设计支持多款厂家IC，同一个外设接口针对不同产品使用GPIO复用。这就提出了一个问题：驱动如何被正确加载，驱动如何管理与维护才更方便。现在常采用的方式主要有三种：
一、将需要的驱动编译进内核，不需要的驱动剔除，一款产品对应一个内核镜像。优点是对号入座，便于后续的生产与维护。缺点是如果产品型号多，而且差异较小的情况下，就造成大量的冗余，资源浪费。
二、将所有需要的驱动编译进内核，在设备启动时进行硬件的自动匹配识别。优点是一个内核镜像能支持多款型号的设备，减少了代码的维护量。缺点是内核镜像略显臃肿，占用空间偏大，且仅支持有双向通讯功能的外设，比如I2C、SPI接口，对LCD和GPIO接口的外设则不适用。
三、将驱动编译成内核模块，在设备启动时根据硬件版本号自动识别并加载。优点是内核维护工作量小，一个镜像能兼容多款产品，缺点是需要对硬件版本进行定义，即在BOM清单上体现硬件版本的不同，对主控芯片有限的资源(GPIO)是一种浪费，对后续产线批量生产也造成了一定的困扰和资源浪费。
因此，现有技术还有待进一步改进。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种驱动动态加载方法，能够快速灵活配置驱动。
根据本发明实施例的驱动动态加载方法，包括以下步骤：打包固件包，并将所述固件包存放于预设的分区内，所述固件包包括驱动、固件配置脚本及解析程序；设备上电时，BootLoader启动并加载内核；所述内核初始化硬件平台、挂载根文件系统、并执行启动脚本；所述启动脚本挂载所述分区，并执行所述分区内的驱动加载脚本；所述驱动加载脚本调用所述解析程序对所述固件配置脚本进行解析并执行，将所述驱动加载入所述内核。
根据本发明实施例的驱动动态加载方法，至少具有如下有益效果：通过将外设接口的驱动从内核代码中移出，在外部的分区内进行统一维护和编译的方法，极大的降低了代码的维护量，对设备的更新和维护提供了极大的方便；使用固件配置脚本和解析程序的方法，提高了产品的灵活性和技术适用范围；此种方法不仅适用于Linux平台，对于底层为Linux的Android平台同样适用。
根据本发明的一些实施例，所述的打包固件包，包括以下步骤：获取所述硬件平台的硬件版本信息；根据所述硬件版本信息，生成相应的固件配置单；根据所述固件配置单，拷贝所述驱动、所述固件配置脚本及所述解析程序至所述分区内预设的第一目录下；将所述第一目录打包成所述固件包。
根据本发明的一些实施例，所述硬件版本信息包括所述硬件平台的产品型号、PCBA版本号及固件索引号。
根据本发明的一些实施例，所述的所述驱动加载脚本调用所述解析程序对所述固件配置脚本进行解析并执行，将所述驱动加载入所述内核，具体包括以下步骤：所述驱动加载脚本对所述硬件版本信息进行解析，对所述产品型号及所述PCBA版本号进行匹配，以解析出所述固件索引号；将所述固件索引号作为参数，调用所述解析程序；所述解析程序对所述固件配置脚本进行解析并执行，将所述驱动加载入内核。
根据本发明的一些实施例，所述驱动以模块的形式存放于所述分区内。
根据本发明的一些实施例，所述驱动按照外设类型分类存放在所述分区内相应的第二目录下。
根据本发明的一些实施例，所述固件配置脚本及所述解析程序存放在所述分区内预设的第三目录下。
根据本发明的一些实施例，采用GUI工具来打包所述固件包。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的驱动动态加载方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例的打包固件包的步骤流程图；
图3为图1示出的步骤S500的具体步骤流程图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
如图1所示，根据本发明实施例的驱动动态加载方法，包括以下五个步骤：
S100：打包固件包，并将固件包存放于预设的分区内，固件包包括驱动、固件配置脚本及解析程序；
具体地，为了方便设备系统的更新与升级管理，单独设置一个分区用来存放需要动态修改的内容；当需要更新修改时，仅更新该分区内容，而内核映像则可以保持不变。该分区包含一个命名为固件的文件夹，即固件包，该固件包主要包含驱动、固件配置脚本、解析程序等。其中，驱动以模块KO的方式存在，并按照外设的类型分类存放在不同的第二目录下，比如audio、camera、LCD等；每个第二目录下还存放不同芯片厂家的外设驱动及其配置文件(如果有的话)，比如cemera目录下有ar0130、ar0230、ov5640、gc2145等型号。固件配置以脚本的形式存在，固件配置脚本详细描述了设备所需要加载的驱动及驱动的传入参数；固件配置脚本存放在分区内预设的第三目录下，即fw目录，并以固件索引号区分，比如fw01、fw02等。解析程序也以脚本的形式存在，且解析程序insfw.sh也放在fw目录下。
如图2所示，上述的打包固件包，具体包括以下三个子步骤：
S101：获取硬件平台的硬件版本信息；
在本发明实施例中，采用GUI工具来进行打包；在打包时，选择硬件平台的产品型号，比如全志A20芯片；产品型号会自动关联PCBA版本号，如GW9802A；假设固件索引号为02，则产品型号、PCBA版本号和固件索引号形成硬件版本信息(hardware_ver.info)，该硬件版本信息为A20:GW9802A:02。
S102：根据硬件版本信息，生成相应的固件配置单；
在获取到硬件版本信息(hardware_ver.info)后，选择模板配置单或者导入已有的配置单；如果是选择模板配置单的话，则根据产品需求依次选择外设型号；如果是导入已有的配置单的话，则仅需修改需要改变的外设型号。然后输入配置单的名称和固件版本号，生成相应的固件配置单。固件版本号存在在固件版本信息(firmware_ver.info)中，可以用编译日期来区分。
S103：根据固件配置单，拷贝驱动、固件配置脚本及解析程序至分区内预设的第一目录下，并将第一目录打包成固件包。
将驱动、固件配置脚本及解析程序放置在分区内总的第一目录下，并将整个第一目录打包成tar固件包。
如图1所示，在完成固件包的打包后，便可以执行下列的驱动动态加载方法的步骤：
S200：设备上电时，BootLoader启动并加载内核；
S300：内核初始化硬件平台、挂载根文件系统、并执行启动脚本；
S400：启动脚本挂载分区，并执行分区内的驱动加载脚本；
S500：驱动加载脚本调用解析程序对固件配置脚本进行解析并执行，将驱动加载入内核。
如图3所示，上述的步骤S500，具体还包括以下三个子步骤：
S501：驱动加载脚本install.sh对硬件版本信息hardware_ver.info进行解析，以获取固件索引号；
驱动加载脚本install.sh通过对硬件平台的产品型号和PCBA版本号进行匹配，解析出固件索引号；
S502：将固件索引号作为参数，调用解析程序insfw.sh；
S503：解析程序insfw.sh对固件配置脚本进行解析并执行，将驱动加载入内核。
例如，假设获取到的硬件版本信息为A20:GW9802A:02，固件索引号为02，则驱动加载脚本install.sh以该固件索引号作为参数，调用解析程序insfw.sh；此时解析程序insfw.sh便会解析相应的固件配置脚本，即fw02，从而获取到需要加载的驱动及其参数，并加载入内核。
综上，根据本发明实施例的驱动动态加载方法，通过将外设接口的驱动从内核代码中移出，在外部的分区内进行统一维护和编译的方法，极大的降低了代码的维护量，对设备的更新和维护提供了极大的方便；使用固件配置脚本和解析程序的方法，提高了产品的灵活性和技术适用范围；使用GUI的打包工具，减轻了配置管理的复杂性，节省了人力成本。此种方法不仅适用于Linux平台，对于底层为Linux的Android平台同样适用。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“进一步实施例”、“一些具体实施例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种驱动动态加载方法，其特征在于，包括以下步骤：
打包固件包，并将所述固件包存放于预设的分区内，所述固件包包括驱动、固件配置脚本及解析程序；
设备上电时，BootLoader启动并加载内核；
所述内核初始化硬件平台、挂载根文件系统、并执行启动脚本；
所述启动脚本挂载所述分区，并执行所述分区内的驱动加载脚本；
所述驱动加载脚本调用所述解析程序对所述固件配置脚本进行解析并执行，将所述驱动加载入所述内核；
所述的打包固件包，包括以下步骤：
获取所述硬件平台的硬件版本信息；所述硬件版本信息包括所述硬件平台的产品型号、PCBA版本号及固件索引号；
根据所述硬件版本信息，生成相应的固件配置单；
根据所述固件配置单，拷贝所述驱动、所述固件配置脚本及所述解析程序至所述分区内预设的第一目录下；
将所述第一目录打包成所述固件包；
所述的所述驱动加载脚本调用所述解析程序对所述固件配置脚本进行解析并执行，将所述驱动加载入所述内核，具体包括以下步骤：
所述驱动加载脚本对所述硬件版本信息进行解析，对所述产品型号及所述PCBA版本号进行匹配，以解析出所述固件索引号；
将所述固件索引号作为参数，调用所述解析程序；
所述解析程序对所述固件配置脚本进行解析并执行，将所述驱动加载入内核。
2.根据权利要求1所述的驱动动态加载方法，其特征在于，所述驱动以模块的形式存放于所述分区内。
3.根据权利要求2所述的驱动动态加载方法，其特征在于，所述驱动按照外设类型分类存放在所述分区内相应的第二目录下。
4.根据权利要求1所述的驱动动态加载方法，其特征在于，所述固件配置脚本及所述解析程序存放在所述分区内预设的第三目录下。
5.根据权利要求1所述的驱动动态加载方法，其特征在于，采用GUI工具来打包所述固件包。
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Denomination of invention: Drive dynamic loading method

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Pledgee: Hengqin Financial Investment International Finance Leasing Co.,Ltd.

Pledgor: ZHUHAI FREEVIEW SCIENCE & TECHNOLOGY CO.,LTD.

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