Linux设备驱动开发：按键与GPIO驱动实战

"按键驱动程序-Linux设备驱动开发" 在Linux系统中，设备驱动程序是连接硬件设备与操作系统之间的桥梁，它们负责管理和控制硬件设备，为上层应用程序提供统一的接口。本章节主要围绕Linux设备驱动开发，特别是按键驱动程序进行讲解。 11.1 设备驱动概述 设备驱动程序是操作系统内核的一部分，它们负责与硬件设备进行交互，执行硬件操作，并将这些操作抽象为操作系统能理解的形式。Linux内核支持可加载的模块化设计，允许驱动程序以内核模块的形式动态加载或卸载。这使得系统可以根据需要加载特定的驱动，提高系统的灵活性和效率。`lsmod`命令用于查看已加载的内核模块，`insmod`和`modprobe`用于加载模块，`rmmod`用于卸载模块。 11.2 字符设备驱动编程 字符设备驱动通常处理非缓冲的、一次性传输的数据，如键盘和串口。在示例中，`butt_dev.ko`是按键设备驱动，加载后可以通过创建设备文件`/dev/buttons`来访问。使用`mknod`命令创建设备文件，并指定主设备号（如252），以便用户空间的程序（如`butt_test.c`）能通过标准的文件操作来读取或写入设备。 11.3 GPIO驱动程序实例 GPIO（General Purpose Input/Output）驱动程序控制着通用输入/输出引脚，这里用作LED和蜂鸣器的控制。`gpio_drv.ko`是GPIO驱动，加载后同样创建设备文件`/dev/gpio`。通过读写设备文件，可以控制GPIO引脚的状态，从而实现对LED亮度和蜂鸣器声音的控制。 11.4 块设备驱动编程 块设备驱动主要用于处理有缓冲的、连续数据传输的设备，如硬盘和内存卡。虽然在示例中没有详细讲述块设备驱动，但在实际应用中，块设备驱动编程涉及到I/O调度、缓存管理等复杂内容。 11.5 中断编程 中断是硬件设备向处理器发送的信号，表明有事件发生。中断处理程序在中断服务例程中执行，用于响应这些事件。在按键驱动中，按键的按下和释放通常会产生中断，驱动程序需要注册中断处理程序来响应这些中断。 11.6 按键驱动程序实例 按键驱动程序处理来自物理按键的输入，例如在示例中，按键ID对应于LED的亮灭和蜂鸣器的发声。按键驱动程序需要实现读取按键状态的函数，以便用户空间的应用程序能够检测按键的按下和释放事件。 11.7 实验内容——test驱动 实验部分可能涉及编写一个测试驱动程序，用于验证驱动的功能，例如`butt_test.c`，它打开设备文件，读取按键状态，根据状态更新LED和蜂鸣器的行为。 通过以上内容，读者可以了解到Linux设备驱动的基本概念、运作过程，以及如何编写字符设备驱动和按键驱动。同时，学习了GPIO驱动的使用，理解了中断在设备驱动中的作用。这些知识对于进行Linux设备驱动开发是非常基础且重要的。