嵌入式Linux设备驱动开发入门

"嵌入式Linux设备驱动开发教程，包括Linux设备驱动的基本概念、功能、运作过程和常见接口函数，以及LCD和键盘设备驱动的编写步骤。" 在嵌入式Linux系统中，设备驱动开发是连接硬件和软件的重要桥梁。这一章主要探讨的是如何在Linux内核空间中进行设备驱动的开发，帮助读者从用户空间编程转向内核空间编程。设备驱动程序是操作系统内核的一部分，负责管理和控制硬件设备，使上层应用能够以统一的方式与各种硬件交互。 11.1 设备驱动概述 - **设备驱动简介**：设备驱动程序是操作系统与硬件之间的接口，它们负责处理硬件的低级操作，如读写数据、初始化设备等，使得应用程序无需关心硬件的具体细节。 - **驱动模块**：Linux内核支持可加载的模块化设计，驱动程序可以作为内核模块动态加载。这允许根据需要加载或卸载驱动，提高了系统的灵活性和可维护性。 11.1.1 Linux内核模块和驱动加载 - **可加载内核模块(LKMs)**：LKMs允许在运行时添加或删除内核功能，例如，当系统需要特定硬件的支持时，可以使用`insmod`或`modprobe`命令加载相应的驱动模块。 - **常用命令**：`lsmod`用于查看已加载的内核模块；`insmod`用于插入模块；`rmmod`用于卸载模块；`modinfo`用于显示模块信息。 11.2 Linux设备驱动的基本概念 - **驱动的基本功能**：设备驱动程序通常包括初始化、配置、数据传输、中断处理等核心功能。 - **设备分类**：Linux设备驱动分为字符设备、块设备和网络设备等类型，每种类型有其特定的访问机制。 11.3 设备驱动的运作过程 - **设备注册与注销**：驱动程序在加载时会向内核注册，告知内核如何处理设备，并在卸载时进行注销。 - **设备文件**：设备在文件系统中表现为特殊的文件，用户通过读写这些文件与设备交互。 11.4 常见设备驱动接口函数 - **open()、read()、write()、close()**：这是字符设备驱动中的核心函数，分别对应设备的打开、读取、写入和关闭操作。 - **ioctl()**：用于执行设备特有命令的函数。 - **mmap()**：允许用户空间直接映射设备内存，提高数据传输效率。 11.5 LCD设备驱动程序编写步骤 - **LCD初始化**：配置LCD控制器，设置显示模式、分辨率等参数。 - **数据传输**：通过DMA或其他方式将图像数据传输到LCD控制器。 - **中断处理**：处理显示完成或错误的中断事件。 11.6 键盘设备驱动程序编写步骤 - **设备探测**：识别并初始化键盘控制器。 - **中断处理**：解析来自键盘的中断信号，转换为键码。 - **事件队列**：管理键盘输入事件，供用户空间应用程序使用。 通过学习本章内容，读者不仅会理解设备驱动程序在Linux系统中的重要性，还能掌握编写LCD和键盘驱动的基本方法，为进一步的嵌入式Linux系统开发打下坚实基础。