深入浅出Linux内核驱动模块编程

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"Linux 内核驱动模块编程指南" 本书详细介绍了Linux内核驱动模块的编程技术,涵盖了从基础到高级的各个层面。以下是各章节的关键知识点: Chapter 1: Introduction - 内核模块是可动态加载到Linux内核中的代码段,用于扩展内核功能。 - 内核模块可以通过insmod、rmmod等命令加载和卸载,以实现对内核功能的按需添加和移除。 Chapter 2: Hello, World - 这一章通过编写简单的Hello, World示例,介绍了内核模块的基本构建块。 - __init和__exit宏用于标记初始化和清理代码,这些代码仅在模块加载和卸载时执行。 - 模块可以接收命令行参数,并通过module_param宏定义。 - 多个源文件可以组合成一个内核模块,通过编译链接过程集成。 - 编译模块时,需要确保它与当前运行的内核版本兼容。 Chapter 3: Preliminaries - 内核模块与用户程序在生命周期、调用函数和内存空间上存在差异。 - 模块的入口点是init_module(),退出点是cleanup_module()或模块的exit函数。 - 用户空间和内核空间是不同的地址空间,通信需通过系统调用或特定机制如I/O端口。 - 命名空间和代码空间的概念被引入,强调了内核与用户空间的隔离。 Chapter 4: Character Device Files - 字符设备文件是设备驱动的一种接口,提供流式访问数据的方法。 - file_operations结构体定义了操作字符设备的各种方法,如read、write、ioctl等。 Chapter 5: The /proc FileSystem - /proc文件系统提供了一种方式,让内核数据以文件形式暴露给用户空间。 - 通过创建/proc下的虚拟文件,内核模块可以输出信息或接受输入。 Chapter 6: Using /proc For Input - 利用/proc文件系统,内核模块可以接收用户的输入数据进行处理。 Chapter 7: Talking to Device Files - 通过write和ioctl系统调用来与设备文件进行交互,实现数据传输和控制操作。 Chapter 8: System Calls - 系统调用是用户空间与内核交互的主要手段,如open、read、write等。 Chapter 9: Blocking Processes - 描述了当进程等待资源(如设备操作完成)时如何阻塞和唤醒。 Chapter 10: Replacing Printks - 展示如何自定义printk以满足特定日志需求,如改变日志级别或输出格式。 Chapter 11: Scheduling Tasks - 讨论了内核如何调度任务,包括不同的调度策略和调度类。 Chapter 12: Interrupt Handlers - 介绍中断处理程序的编写,它们是响应硬件事件的关键部分。 Chapter 13: Symmetric MultiProcessing (SMP) - SMP是指支持多处理器的系统,内核需要考虑负载均衡和同步问题。 Chapter 14: Common Pitfalls - 提醒开发者在编写内核模块时可能遇到的问题和陷阱,以避免常见错误。 附录B: Where To Go From Here - 指导读者如何进一步学习和深入Linux内核驱动开发。 这本书是Linux内核驱动开发者的宝贵资源,通过实践案例和详细解释,帮助读者理解和掌握内核编程技术。