Linux设备驱动开发入门指南

"亚嵌Linux驱动开发入门" Linux设备驱动开发是针对Linux操作系统编写代码，以控制硬件设备并使其与操作系统和其他软件组件协同工作的过程。这篇由亚嵌教育提供的入门资料，专注于帮助初学者快速进入Linux驱动开发领域，由Xavier Calbet撰写并由顾宏军翻译，遵循GNU Free Documentation License。 首先，开发者需要具备一定的基础知识，包括： 1. C编程：深入理解C语言，特别是指针的使用和位处理函数，因为驱动程序通常用C语言编写。 2. 微处理器编程：了解计算机内部结构，如内存地址、中断机制，这对于理解硬件与软件交互至关重要。 在Linux中，设备可以分为多种类型，本教程主要关注以模块形式加载的字符设备。字符设备驱动通常用于处理低级I/O操作，如串行端口或键盘。教程以Linux 2.6.x内核为例，特别是Debian Sarge所使用的2.6.8内核。 在Linux系统中，存在用户空间和内核空间的概念： 1. 内核空间：包含Linux操作系统核心及其驱动程序，它作为硬件和用户软件之间的接口。内核提供了一个抽象层，使得硬件的复杂性对用户来说是透明的。 2. 用户空间：包含用户运行的各种应用程序，如shell和图形界面程序。这些应用通过调用内核提供的系统调用来与硬件交互，而不会直接访问硬件。 两者之间的关系可以用图示表示，应用程序在用户空间，而驱动模块则在内核空间。内核提供了一系列接口函数，使得用户空间的程序能够安全、高效地与硬件进行通信，如读写文件操作，这些操作在Linux中通常表现为对设备文件的读写。 开发Linux驱动时，需要理解用户空间和内核空间之间的交互，以及如何通过系统调用来实现这一交互。这包括学习如何注册和注销设备，处理中断，管理设备内存，以及实现设备的读写操作等。通过学习这些基本概念和技能，初学者将能够逐步构建自己的Linux设备驱动程序。