Linux设备驱动深度解析：从入门到精通

需积分: 9 105 浏览量更新于2024-07-22 1 收藏 765KB PDF 举报

"《深入浅出Linux_设备驱动编程》是一本专为Linux设备驱动编程初学者和进阶者设计的实用指南。作者宋宝华通过本书，旨在帮助读者理解和掌握这一复杂但至关重要的技能。书中内容涵盖了Linux内核模块开发、字符设备驱动、并发控制、设备的阻塞与非阻塞操作、异步通知、中断处理、定时器管理、内存与I/O操作，以及结构化和复杂设备驱动的编写。针对的是两个层次的Linux工程师：应用软件工程师和固件工程师，后者在技术要求上更为高阶，特别是设备驱动。设备驱动编程的难点在于它涉及Linux内核核心、硬件原理的理解，以及多线程并发控制和调试技巧。《Linux Device Drivers》（中文版已由中国电力出版社出版）虽然被誉为经典，但其实例背景较为复杂，可能需要读者反复阅读才能充分领会。作者试图克服这一问题，通过实例驱动的方式，让读者更专注于驱动程序本身的实现和理解。本书的章节安排从引言开始，逐步深入，确保读者能够在学习过程中逐步积累实践经验，从基础的设备驱动入门，逐渐过渡到高级概念和技术。无论是对Linux新晋开发者还是寻求提升现有技能的专业人士来说，这本书都是一个宝贵的资源，能帮助他们提高Linux设备驱动的开发能力和故障排查能力，从而更好地应对实际项目挑战。"

}

return sizeof(int);

}

static ssize_t globalvar_write(struct file *filp, const char *buf, size_t len, loff_t

*off)

{

//将用户空间的数据复制到内核空间的 global_var

if (copy_from_user(&global_var, buf, sizeof(int)))

{

return - EFAULT;

}

return sizeof(int);

}

module_init(globalvar_init);

module_exit(globalvar_exit);

运行

gcc –D__KERNEL__ -DMODULE –DLINUX –I /usr/local/src/linux2.4/include -c –o

globalvar.o globalvar.c

编译代码，运行

inmod globalvar.o

加载 globalvar 模块，再运行

cat /proc/devices

发现其中多出了“254 globalvar”一行，如下图：

4.设备驱动中的并发控制

在驱动程序中，当多个线程同时访问相同的资源时（驱动程序中的全局变量是一种典型

的共享资源），可能会引发“竞态”，因此我们必须对共享资源进行并发控制。Linux 内核中

解决并发控制的最常用方法是自旋锁与信号量（绝大多数时候作为互斥锁使用）。

自旋锁与信号量“类似而不类”，类似说的是它们功能上的相似性，“不类”指代它们在

本质和实现机理上完全不一样，不属于一类。

自旋锁不会引起调用者睡眠，如果自旋锁已经被别的执行单元保持，调用者就一直循环

查看是否该自旋锁的保持者已经释放了锁，“自旋”就是“在原地打转”。而信号量则引起调

用者睡眠，它把进程从运行队列上拖出去，除非获得锁。这就是它们的“不类”。

但是，无论是信号量，还是自旋锁，在任何时刻，最多只能有一个保持者，即在任何时

刻最多只能有一个执行单元获得锁。这就是它们的“类似”。

鉴于自旋锁与信号量的上述特点，一般而言，自旋锁适合于保持时间非常短的情况，它

可以在任何上下文使用；信号量适合于保持时间较长的情况，会只能在进程上下文使用。如

果被保护的共享资源只在进程上下文访问，则可以以信号量来保护该共享资源，如果对共享

资源的访问时间非常短，自旋锁也是好的选择。但是，如果被保护的共享资源需要在中断上

下文访问（包括底半部即中断处理句柄和顶半部即软中断），就必须使用自旋锁。

与信号量相关的 API 主要有：

定义信号量

struct semaphore sem;

初始化信号量

void sema_init (struct semaphore *sem, int val);

该函数初始化信号量，并设置信号量 sem 的值为 val

void init_MUTEX (struct semaphore *sem);

该函数用于初始化一个互斥锁，即它把信号量 sem 的值设置为 1，等同于 sema_init (struct

semaphore *sem, 1)；

void init_MUTEX_LOCKED (struct semaphore *sem);

该函数也用于初始化一个互斥锁，但它把信号量 sem 的值设置为 0，等同于 sema_init

(struct semaphore *sem, 0)；

获得信号量

void down(struct semaphore * sem);

该函数用于获得信号量 sem，它会导致睡眠，因此不能在中断上下文使用；

int down_interruptible(struct semaphore * sem);

该函数功能与 down 类似，不同之处为，down 不能被信号打断，但 down_interruptible

能被信号打断；

int down_trylock(struct semaphore * sem);

该函数尝试获得信号量 sem，如果能够立刻获得，它就获得该信号量并返回 0，否则，

返回非 0 值。它不会导致调用者睡眠，可以在中断上下文使用。

释放信号量

void up(struct semaphore * sem);

该函数释放信号量 sem，唤醒等待者。

与自旋锁相关的 API 主要有：

定义自旋锁

spinlock_t spin;

剩余52页未读，继续阅读

mz454619501

粉丝: 44
资源: 12

Linux设备驱动深度解析：从入门到精通

深入浅出Linux_设备驱动编程.rar_firet1r_linux设备驱动_linux驱动编程_深入浅出Linux_设备驱动编

深入浅出Linux_设备驱动编程.pdf

深入浅出Linux设备驱动编程

深入浅出Linux 设备驱动编程

深入浅出Linux设备驱动编程指南

基于幼儿发展的绘本在小班幼儿教育中的实践与优化策略

智慧林业整体解决方案PPT(27页).pptx

城市小学生课间活动现状及改进措施分析

超星nm10 aarch64平台ubuntu使用移远EC200-CN4G/5G卡

两级式单相光伏并网仿真（注意版本matlab 2021a） 前级采用DC-DC变电路，通过MPPT控制DC-DC电路的pwm波来实现最大功率跟踪,mppt采用扰动观察法，后级采用桥式逆变，用spwm波

最新资源

两级式单相光伏并网仿真（注意版本matlab 2021a）前级采用DC-DC变电路，通过MPPT控制DC-DC电路的pwm波来实现最大功率跟踪,mppt采用扰动观察法，后级采用桥式逆变，用spwm波