Linux设备驱动程序开发入门与实践

"该资源是一份关于Linux设备驱动程序开发的基础教程PPT，由主讲人Tony Shen讲解。课程涵盖了Linux设备驱动的基本概念、结构、加载方式，并通过实验指导如何编写一个字符设备驱动程序，包括静态编译和模块动态加载到内核的方法。" 在Linux操作系统中，设备驱动程序扮演着至关重要的角色，它们是操作系统内核与硬件设备之间的桥梁，使得应用程序能够通过标准接口与硬件设备交互。设备驱动程序的特点包括： 1. 核心代码：驱动程序是内核的一部分，错误的驱动可能导致系统崩溃，甚至破坏文件系统和数据。 2. 标准接口：驱动程序必须提供统一的API供内核和应用程序调用，如`write`、`read`和`ioctl`等。 3. 核心机制：驱动程序可利用内核提供的服务，如内存管理、中断处理和等待队列。 4. 动态可加载：大多数驱动程序可按需加载和卸载，优化系统资源使用。 5. 可配置性：用户可根据系统需求定制内核，选择所需的驱动程序。 Linux驱动程序存在于内核态，享有更高的权限，负责与硬件交互并处理数据传输。用户态的应用程序无法直接访问硬件，而是通过系统调用和特定函数（如`get_user`、`put_user`、`copy_from_user`和`copy_to_user`）与驱动程序通信。 Linux设备主要分为三类： 1. 字符设备：以字节为单位进行I/O，没有缓存或只有一般性缓存，不支持随机访问，如串口设备。 2. 块设备：通常通过缓冲区和缓存进行I/O，支持随机访问，如硬盘，可以承载文件系统。 3. 网络设备：通过网络协议进行数据传输，如以太网卡。 实验部分涉及编写字符设备驱动程序，可以选择LED或蜂鸣器作为实践对象，通过静态编译将驱动程序整合到内核，或者以模块形式动态加载。这有助于学习者理解驱动程序的编写流程和内核模块机制。 这份教程旨在帮助初学者理解Linux设备驱动程序开发的基本原理和实践技巧，通过理论结合实践的方式提升开发能力。