"Linux设备驱动程序(第二版)深入解析了在Linux操作系统下编写和优化设备驱动程序的方法,适合想要支持现有计算机外设或开发新硬件的Linux开发者阅读。书中详细阐述了Linux作为嵌入式系统平台的优势,以及2.4版内核在设备驱动方面的改进,包括简化工作流程和引入新功能,使驱动程序更高效和灵活。内容涵盖了字符设备、块设备和网络设备的驱动编写,并提供可运行的示例代码来说明关键概念和技术。此外,还探讨了对称多处理器(SMP)系统、锁机制、新CPU及总线结构的支持。书中的内容注重可移植性,不仅针对2.4版内核,还涉及了向早期版本的回溯。作者团队包括Alessandro Rubini和Jonathan Corbet,他们拥有丰富的Linux驱动开发经验,确保了内容的专业性和实用性。"
在这本详尽的指南中,读者将学习到:
1. Linux驱动程序基础知识:理解C语言和Unix系统调用是基础,书中会逐步讲解如何构建驱动程序,从简单的字符设备开始,逐渐过渡到复杂的块设备和网络设备。
2. 设备模型:介绍Linux内核中的设备模型,包括设备注册、探测、初始化和清理等关键过程。
3. 中断处理:解释中断处理机制,包括中断处理函数、中断上下文和中断同步。
4. I/O操作:涵盖内存映射I/O、DMA(直接内存访问)以及异步I/O的实现。
5. 设备文件系统:讨论devfs、sysfs和procfs等虚拟文件系统,以及它们在设备驱动中的角色。
6. 多处理器系统支持:深入讨论SMP环境下的并发控制和锁机制,如自旋锁、读写锁等。
7. 总线和设备框架:介绍PCI、USB、ISA等总线的驱动编写,以及如何利用总线框架来简化驱动开发。
8. 内存管理:讲解内核内存分配、释放和地址空间管理,以及如何避免内存泄漏和竞态条件。
9. 性能优化:提供关于如何提高驱动程序性能的技巧和最佳实践。
10. 移植性策略:讨论如何使驱动程序适应多种硬件平台,包括IA32、IA64、PowerPC、SPARC、Alpha、ARM和MIPS等。
11. 调试技术:介绍内核调试工具和方法,帮助开发者识别和修复驱动程序中的错误。
通过阅读《Linux设备驱动程序》,开发者不仅能掌握驱动开发的基本技能,还能了解到内核工作机制的深层次内容,这对于任何想要在Linux环境中扩展硬件支持或开发嵌入式系统的工程师来说都是宝贵的资源。