Linux字符设备驱动学习笔记:LED驱动与中断处理
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更新于2024-06-30
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这篇笔记主要介绍了Linux系统中的字符设备驱动编程,包括基本概念、内核对象机制、驱动程序的编写与注册、字符设备驱动LED的实现、中断处理、poll机制以及异步通知等内容。
1. 概念介绍
- 字符设备驱动:是Linux内核中用于控制简单输入输出设备的程序,如LED、键盘等,它们通常按字符流进行数据传输。
- Sysfs:是一个在内核空间和用户空间之间提供接口的虚拟文件系统,使得用户可以通过读写文件来访问和操作内核对象。
2. 内核对象机制
- Kobject:是Linux内核中表示任意类型对象的基础结构,用于统一管理内核对象。
- 设备模型结构:包括struct device、struct class等,用于描述设备及其分类,方便管理和操作。
3. 在内核中加入新驱动
- 驱动程序的编写涉及设备描述、初始化、操作函数等,通过注册到内核来提供服务。
- 驱动程序原理图:展示了驱动程序如何与硬件交互、内核交互以及与用户空间应用程序通信的流程。
4. 字符设备驱动LED驱动程序
- 包含了LED驱动的编写、编译过程,讲解了如何控制LED的亮灭。
- 应用进程与驱动程序的联系:通过系统调用、文件操作等方式交互。
5. 中断处理
- Linux异常处理结构:描述了Linux处理异常的框架,包括异常向量和中断处理过程。
- request_irq()函数用于注册中断处理函数,卸载中断处理则涉及移除已注册的函数。
- 按键中断处理实例展示了实际应用中断处理的场景。
6. poll机制
- poll用于非阻塞I/O,驱动程序实现poll函数,使应用程序可以轮询设备是否准备好数据。
7. 异步通知
- 应用程序可通过异步通知机制等待设备事件,提高效率,减少不必要的轮询。
8. 同步互斥阻塞
- 原子操作、信号量和阻塞是同步互斥的手段,保证并发访问资源的安全性。
9. 按键消抖
- 通过定时器来消除按键抖动,确保对按键按下和释放的准确判断。
这篇笔记详细记录了Linux字符设备驱动的多个关键点,适合对Linux驱动开发感兴趣的学习者参考。
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