Linux设备驱动开发简明教程

Linux设备驱动开发是操作系统底层编程的重要领域，它涉及到与硬件的直接交互，为上层应用程序提供访问硬件的接口。在Linux系统中，设备驱动程序分为字符设备驱动和块设备驱动等不同类型，本教程主要介绍了字符型设备驱动的开发，特别适合初学者入门。 预备知识： 在开始Linux设备驱动开发之前，你需要具备以下几个方面的基础： 1. C语言编程能力：C语言是编写内核驱动的基础，需要对C语言有深入理解，特别是指针和位操作。 2. 处理器知识：理解处理器的工作原理，包括地址分配、中断处理等基本概念。 3. Linux基础知识：了解Linux系统的体系结构，尤其是用户空间和内核空间的区别。 1. 用户空间与内核空间： Linux系统将内存空间划分为用户空间和内核空间，两者之间通过系统调用来交互。用户空间包含用户运行的应用程序，而内核空间则包含操作系统内核及所有设备驱动。用户空间的应用程序不能直接访问硬件，必须通过系统调用进入内核空间，由内核代理完成硬件操作。 2. 内核空间与硬件资源的交互： 设备驱动程序作为内核的一部分，负责与硬件设备进行通信。它包含了初始化设备、读写数据、处理中断等操作，这些功能通过内核提供的API实现，如ioremap()用于映射硬件寄存器，writeb()和readb()用于读写单个字节等。 3. 第一个驱动：用户空间加载和移除驱动： 在Linux中，可以通过动态加载和卸载模块（驱动）的方式来实现设备驱动的添加和删除。例如，使用insmod命令加载驱动，rmmod命令移除驱动。 4. hello，world驱动： 入门示例通常从一个简单的“Hello, World”驱动开始，它通常包括驱动的注册和注销过程，展示如何在内核空间中打印消息。 5. memory驱动： 这个例子详细介绍了如何创建一个内存驱动，包括驱动的初始化、设备与文件操作的关联、驱动的移除、设备的打开和关闭、读写设备等关键步骤。 6. 并口驱动： 并口驱动示例展示了如何为并行端口（LPT）编写驱动，包括初始化模块、移除模块、读写设备等功能，最后通过LED灯的控制和跑马灯效果来验证驱动的正确性。 7. 结论： 通过对这些基本概念和示例的学习，开发者可以理解Linux设备驱动的基本原理，并能够开始编写自己的驱动程序。 Linux设备驱动开发入门教程旨在帮助初学者快速理解设备驱动的基本结构和工作流程，通过实际的代码示例，逐步引导开发者掌握驱动开发的核心技能。随着经验的积累，开发者可以进一步深入学习更复杂的驱动，如网络驱动、块设备驱动等，为构建更完善的Linux系统打下坚实基础。