Linux内核模块与设备驱动开发详解

"LINUX内核和驱动编程" 在Linux操作系统中，内核扮演着核心角色，它是系统的基础，负责管理硬件资源、提供系统服务以及调度进程。内核模块（Kernel Modules）是Linux内核的一个重要特性，允许我们扩展内核功能而无需重新编译整个内核。模块可以根据需要动态加载，当不再需要时可卸载，这极大地提高了系统的灵活性。尤其对于设备驱动程序来说，模块化设计使得开发者能够针对特定硬件添加或移除驱动，而不会影响到系统的其他部分。 设备驱动是操作系统与硬件之间的桥梁，它们实现了操作系统对硬件设备的操作。在Linux内核中，驱动程序通常以模块的形式存在，比如串行口、并行口、IDE硬盘和SCSI驱动等。对于嵌入式系统，驱动编程尤其关键，因为这些系统通常具有定制化的硬件配置，需要特定的驱动来支持其功能。 在本章节中，作者通过使用目标机器上的并行端口作为例子，展示了如何为之前的恒温器程序提供有限的输入/输出能力。并行端口是一种古老的接口，但仍然在某些场景下被用作简单的I/O操作。通过编写并行端口的驱动程序，可以控制硬件进行数据传输或者实现特定的控制逻辑。 在Linux中，开发设备驱动需要理解内核的接口和工作原理，例如中断处理、I/O端口访问、内存映射、设备文件系统（/dev）的创建等。此外，了解设备驱动模型如总线管理、设备树、设备注册和注销机制也是必不可少的。 内核模块的开发涉及模块初始化、注销函数、内核函数调用以及模块参数等概念。在编写模块时，开发者需要遵循特定的规则，比如使用module_init()和module_exit()宏来标记模块的入口和出口点，以及使用EXPORT_SYMBOL()将符号导出给其他模块使用。 "LINUX内核和驱动编程"涵盖了Linux系统中核心部分的深入理解和实践技能，包括但不限于内核模块的构建与管理、设备驱动的设计与实现，以及如何通过这些技术使系统与物理环境交互。通过学习这部分内容，开发者可以为各种硬件平台构建高效且可靠的驱动程序，增强系统的功能和兼容性。