嵌入式Linux驱动程序：按键测试与设备管理

本文主要介绍了如何在嵌入式Linux环境下实现一个简单的按键测试程序，以及相关的设备管理和处理器与设备间数据交换方式。 在嵌入式Linux驱动程序设计中，按键通常被视为字符设备，因为它们以单个字符的形式进行输入/输出。上述程序展示了如何打开、读取和关闭与按键设备交互的文件描述符。`open()`函数用于打开"/dev/buttons"设备文件，如果无法打开，程序会打印错误信息并退出。接下来，`select()`函数用于等待按键事件的发生，它监视文件描述符集`rds`，在这个例子中仅包含`buttons_fd`。`select()`会阻塞直到有事件发生，或者超时。当按键被按下时，`read()`函数读取按键值，并将其打印到控制台。 嵌入式Linux的设备管理包括对块设备和字符设备的管理。块设备如硬盘，以块为单位进行I/O，常用于构建文件系统。而字符设备如键盘，则逐个字符地进行I/O，它们通常有自己的缓冲区管理。网络设备则介于两者之间，具有特定的I/O机制。 处理器与设备间数据交换的三种方式包括： 1. 查询方式：驱动程序通过I/O端口或存储器空间与设备交互，不断检查设备状态寄存器以判断操作是否完成。这种方式简单，但效率低，因为CPU大部分时间都在等待设备响应。 2. 中断方式：当设备准备就绪时，它会通过中断请求向CPU发出信号，CPU暂停当前任务，执行中断服务例程，处理I/O操作，然后恢复原任务。这种方式提高了处理器效率，因为它允许CPU在等待I/O时执行其他任务。 3. 直接内存存取（DMA）方式：在这种方式下，设备可以直接与内存交换数据，无需CPU介入。这进一步减少了CPU的负载，使其可以专注于其他计算任务。 总结来说，嵌入式Linux驱动程序设计涉及与设备的交互，通常通过字符设备接口进行。上述示例程序展示了如何使用标准的文件操作函数和系统调用来实现这一目标。理解设备管理机制和数据交换方式对于编写高效的驱动程序至关重要。