Firmware 加载原理分析－－－－分析的比较透彻，我在wifimodule调试时遇到的问题几乎跟这个一样，不过我采取了另外一个方法，直接用kernel的read和write了，没有使用request_firmware,有空小结下。

前言

前段时间移植 wifi 驱动到 android 的内核上，发现 firmware 的加载始终出错，问了几个人，都不是很了解，没办法，只好自己研究一下。

原理分析

从本质上来说， firmware 需要做的事情包括两件：

1，通知用户态程序，我需要下载 firmware 了；

2，用户态程序把用户态的数据 copy 到内核层；

3，内核把内核态的数据写到设备上，比如 wifi 模块里；

其中第三步应该不难，关键是看看， linux 里面是如何实现第一、二步的；

实现机制

简单的说，它的机制分成以下几部分：

1，通过一定的方式，通知用户态程序，比如 init 程序，如图所示：

显然是通过 kobject_uevent 的方式通知的应用层，它的机制我有空再详细解释，简单的说，就是往一个 socket 广播一个消息，只需要在应用层打开 socket 监听 NETLINK_KOBJECT_UEVENT 组的消息，就可以收到了。

用户态的 init 是如何做的？

可以看到 init 程序打开了一个 socket ，然后绑定它，最后通过 select 来监听 socket 上来的数据，最后调用 handle_device_fd 来处理收到的消息；当内核发送一个 KOBJ_ADD 的消息上来的时候，经过过滤，判断是否是 firmware 要被加载的消息，然后调用

handle_firmware_event 来处理；

2，用户态的数据如何下载到内核；

本质上它是内核创建了两个文件，一个文件 A 用来标志下载的开始和结束，另外一个文件 B 用来接收用户层传下来的数据，当用户态的程序往 A 文件写入 1 的时候，标志用户态程序已经往里面写程序来，而往里面写入 0 的时候，就标志下载成功结束，如果写入 -1 就表示下载失败了；下面看看这两个文件是如何被创建的 , 以及数据是如何写到内核的，请看图：

这个图基本上就是两个文件被创立的过程，以及当这两个文件被用户态程序访问的时候将要被调用的函数，比如对于标志文件，如果往里面写入数据，将会触发函数 firmware_loading_store 函数，如果往 bin 文件里面写入数据将会触发 bin 文件类型的 write 函数；

用户态写数据的过程大约是这样的：当用户态收到 KOBJ_ADD 消息的时候最终将会调用 handle_firmware_event 的函数；

它的过程就是：

a, 先往标志文件里面写 1 ；

b, 从用户空间读取数据；

c, 往内核创建的文件里面写数据；

d, 如果成功写入 0 ，否则写入 -1 ；

下面看看内核是如何接受这些文件的，前面提到内核创建了一个 bin 文件，用来接收用户态的数据，下面看看这个过程：

对于 SYSFS_KOBJ_BIN_ATTR 属性的文件，在 inode 初始化的时候，将会被赋予 bin_fops 的文件操作函数集，于是当上层调用 write 的时候，将会走到内核的 bin_fops.write 函数；这个函数干的事情很简单，就是把用户态的数据 copyright 到 bb->buffer ，而 bb->buffer 其实是在 open 的时候分配的空间，这样的话，就实现了用户态的数据到内核的 copy ；过程是不是完了？

还有一个步骤，这个 bb->buffer 本身是如何与 wifi 驱动交互的呢？这只是一个中间层，它的数据必须要写到 wifi 的驱动才应该算完整，而这一步其实就是通过 flush_write 来完成的，下面看看这个过程：

这里可以清楚的看到， flush_write 做的事情就是把 bb->buffer 的内容 copy 到 wifi driver 分配的空间 fw->data 里面去了，至此，用户态的数据已经完整的写到了 wifi 的 driver 空间了；

3，内核态的数据到 wifi 模块

这个就比较简单了，通过函数 sdio_writesb 利用 sdio 总线把数据写到模块里面去了；

总结

Firmware 的加载主要是利用了 uevent 的通讯机制实现用户态和内核态的交互，另外还涉及了 sys 文件系统里的文件创建 , 我加载 wifi firmware 始终出错的原因是 android 的文件系统要求把 wifi 的 firmware helper 放到 /etc/firmware 里面，而把真正的 firmware sd8686.bin 放到 /etc/firmware/mrvl 里面，估计是 marvel 修改后的结果，结论就是，这个设计真丑；

Android(安卓)的用户层 uevent处理机制

Firmware 加载原理分析－－－－分析的比较透彻，我在wifimodule调试时遇到的问题几乎跟这个一样，不过我采取了另外一个方法，直接用kernel的read和write了，没有使用request_firmware,有空小结下。

原理分析

实现机制

总结

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