Linux设备驱动程序实践：字符驱动模块的编写与加载

"实验七 设备驱动程序实践，旨在配合操作系统课程，加深对设备驱动程序的理解，特别是字符驱动模块的编写、加载、测试和卸载。实验内容涉及Linux下的设备驱动程序，包括字符设备、块设备和流设备的区分，以及驱动程序的内核编译与动态加载方法。实验中，学生将学习如何使用insmod和rmmod命令来管理驱动模块，并理解MODULE_LICENSE()宏的作用。" 在Linux操作系统中，设备驱动程序是连接硬件设备与上层应用程序的关键组件。通过一组特定的函数，驱动程序使得操作系统能够与各种硬件设备进行交互，使硬件设备像普通文件一样被操作。根据数据传输方式，Linux驱动主要分为三类：字符设备驱动、块设备驱动和流设备驱动。 1. 字符设备驱动：数据以字符流的形式传输，通常适用于键盘、串口等一次性传输少量数据的设备。 2. 块设备驱动：以数据块为单位进行传输，如硬盘、光驱等存储设备，保证数据的完整性和顺序性。 3. 流设备驱动：主要用于网络通信，如网络接口卡，数据以连续的字节流形式传输。 Linux设备驱动程序作为内核的一部分，有两种编译和加载方式。一是静态编译，驱动程序会随内核一起加载；二是动态加载，编译成模块，使用insmod命令加载，rmmod命令卸载。动态加载方式有利于减少内核体积，仅在需要时加载特定驱动，且便于更新和调试。 编写Linux驱动的基本结构包含模块初始化函数（如`__initname_init`）和模块卸载函数（如`__exitname_exit`）。`MODULE_LICENSE("GPL")`宏声明模块遵循GPL许可，保证代码的开源属性。在内核态编程中，打印日志使用`printk()`，动态分配内存使用`kmalloc()`，这些与用户空间编程有所不同。 实验中，如果遇到因系统版本问题导致insmod命令无法加载驱动，可以尝试使用`insmod -f`强制加载。这个实验将帮助学生掌握驱动开发的基本流程，提升其在Linux环境下进行设备驱动程序设计和调试的能力。